Geologie jižního Severního moře - Geology of the southern North Sea - Wikipedia

Poloha jižního Severního moře poskytovaná GeoMapApp
Letecký snímek Severního moře poskytnutý geologickým průzkumem Spojených států

The Povodí Severního moře se nachází v severní Evropě a leží mezi Spojené království, a Norsko severně od The Holandsko a lze je rozdělit do mnoha dílčích povodí. Povodí v Jižním Severním moři je největší povodí na výrobu plynu na kontinentálním šelfu ve Velké Británii, přičemž produkce pochází ze spodní části Permu pískovce, které jsou utěsněny svrškem Zechstein sůl.[1] Vývoj povodí Severního moře nastal v průběhu geologické časové osy několika fázemi. Nejprve vytvoření Sub-kambrijský peneplain, následovaný Kaledonská vrásnění pozdě Silurian a brzy Devonský. Konce trhlin nastaly pozdě Paleozoikum a brzy Druhohor což umožnilo otevření severovýchodního Atlantiku. K pozdnímu zvýšení došlo k rozdílu Paleogen a Neogen.[2] Geologie povodí jižního Severního moře má složitou historii bazálního poklesu, ke kterému došlo v prvohorách, druhohorách a Kenozoikum.[3] Došlo k událostem pozvednutí, po nichž následovalo rozšíření kůry, které umožnilo, aby se kameny složily a vadily pozdě v noci Paleozoikum. Tektonické pohyby umožňovaly halokinézu nastat s vyšším zdvihem v Druhohor následovaná hlavní fází inverze nastala v Kenozoikum ovlivňuje mnoho povodí v severozápadní Evropě.[3] Celková geometrie talířkovitého tvaru jižní pánve Severního moře naznačuje, že hlavní poruchy aktivně nekontrolovaly distribuci sedimentů.[4]

Geologická historie

Paleozoická éra

V této době došlo ke dvěma hlavním orogenním událostem, k Kaledonská vrásnění a Variské vrásnění, což umožňuje začít složitou geologickou historii. Během pozdní Silurian a brzy Devonský the Kaledonská vrásnění došlo k epizodám pozvednutí a eroze, které zanechaly neshody.[3] Kaledonská událost nastala v důsledku srážky tří pevnin - Laurentia, Baltica, a Avalonia - což by nakonec vedlo k vytvoření Pangea.[5] Tato srážka umožnila horskému pásu vytvořit SZ – JV v severní části současné pánve a na jihu se rozprostírající na JZ – SV.[5] V návaznosti na Kaledonská vrásnění přibližně 380 Ma Variské vrásnění začal a skončil poblíž Permu. Během této doby způsobila vrásnění Karbon kameny, aby se složily a porušily.[3] Poslední srážka nastala pozdě Karbon kde se srazily dva superkontinenty vedoucí do pohoří Varsican, Laurasia a Gondwanaland.[5] Pozdní permská depozice vaporitů vytvořila Zechsteinovu superskupinu, která působí jako solná čepička pro jemnozrnný sediment.[1][6]

Mezozoická éra

Během této éry byl konec extenzní tektoniky v jižní části Severního moře dobře omezen; k rozšíření došlo od pozdních hodin Karbon do Trias.[2] Došlo k určité reaktivaci varsikanských poruch suterénu v důsledku poklesu povodí Sole Pit a umožnění náklonů pánve vytvářejících periferní záchytný systém kolem pánve.[1] V důsledku reaktivace poruch suterénu to vedlo k začátku halokinézy v povodí.[3] The halokinéza povoleno větší pozvednutí během Druhohor kvůli přítomnosti soli a reaktivaci poruch suterénu; tlačení umožnilo sedimentu vrhnout se na plenky a vznášet se nad Zechsteinovou solí.[5] Kvůli vzestupu kimmeriánské fáze v severní části Severního moře umožnilo zaplavení a usazování, aby vyplnilo povodí a vytvořilo pískovec. V důsledku rozdílného zatížení podél zlomů se solné pleny vyvinuly a hrály obrovskou roli v jižní části Severního moře a ve všech solných tektonických strukturách.[5] Reverzní poruchy spojené s pozdní inverzí karbonu jsou zaznamenány širokou škálou karbonu stratigrafie subcropping permských sedimentů. Subcrop pattern naznačuje silný vliv tektonických trendů NW – SE během této inverze. Po této inverzní události následovala depozice horních karbonských červených záhonů, které přecházejí do písků skupiny permských rotliegendů; jsou pokryty odpařováním Zechsteinovy ​​superskupiny.[1] Hlavní fáze inverze povodí během nebo na konci svrchní křídy zasáhla mnoho povodí v severozápadní Evropě, včetně povodí Sole Pit a Clevelandské pánve, a byla přičítána reaktivaci poruch suterénu úderem.[3]

Kenozoická éra

Na konci Druhohor a do Kenozoikum éra Alpská vrásnění došlo k reaktivaci poruch a struktur.[3] Na začátku Terciární se objevila inverze zahrnující náklon nádrže a reaktivaci poruch suterénu. Střední část jižního povodí Severního moře tvoří žlab Silver Pit a Sole Pit High a Cleaver Bank High, které se vyznačují řadou solných bobtnání a zdí, které se vyskytly v Terciární. Obrácení náklonu pánve během třetihor pozvedlo silný sedimentární klín v Sole Pit Trough a vytvořilo Sole Pit High.[1] Protože orogeny reaktivovala Druhohor rozpory umožnilo Zechsteinovým solím působit jako nárazníková nebo oddělovací vrstva oddělující dva strukturální režimy,[3] což může vést k pastím přírodních zdrojů.

Tektonické fáze

Kaledonská fáze

Během Paleozoikum srazily se tři hlavní zemské masy, Laurentia, Baltica, a Avalonia uzavření oceánu Iapetus.[3] Tato událost vytvořila horský řetězec, který v severní části trendoval ze severu na jih a z jihu na východ.[3] Důvodem je skutečnost, že na severu existuje trend ze severu na jih, protože Laurentia přicházející ze Západu a Baltica přicházející z východního setkání ve středu k vytvoření kompresního režimu. Časem nakonec Avalonia přicházející z jihu uzavírající oceán Iapetus, narazil do dvou pozemských mas, aby vytvořil křižovatku T, která v jižní části dává trend východ-západ.[7] Tato událost je první významnou událostí, která by vedla k vytvoření Pangea. Tektonická událost zahrnovala celý ordovik a do raného devonu jsou kaledonské skály základem současného Severního moře.[3]

Variské fáze

Od konce Devonský na konec Permu končící v Paleozoikum éra Variské vrásnění došlo. Super kontinenty Gondwanaland a Laurussia se srazily a vytvořily rozsáhlé pohoří východně od již existujících kaledonských hor a vytvořily Pangea superkontinent na konci variské fáze.[3] Srážka těchto desek hraje důležitou roli v potenciálu uhlovodíků v jižní části Severního moře.[3][5] Počátkem této fáze je zhroucení kaledonského orogeny a obecný extenzivní režim, který by způsobil, že by se deprese naplnila sedimentem.[3] V této orogenní události existují čtyři hlavní fáze. První fáze známá jako Bretonian se odrazila ve změnách vstupu sedimentu a reaktivaci subdukční zóny vrhající se na jih.[3] Druhá fáze, sudetská, byla vulkanické události a vytlačovacích metamorfovaných a vyvřelých hornin s pozvednutím a mírným skládáním drapáků v okolí, které vedly k inverzi.[3] Asturská tektonická fáze vytvořila fragmentaci Variscanů a jejich předpolí kvůli složitému zlomovému systému konjugovaných smykových poruch a sekundárních extenzních poruch.[3] Poslední velká fáze, Staphanian, způsobila většinu chyb a deformací vyjádřených chybami klíče.[3] Akumulace uhlovodíků na jihu byla povolena kvůli vytvořené pánvi, pánve v popředí byly sotva narušeny tektonickými událostmi v severní oblasti a nakonec uzavřeny solnými čepicemi formace Zechstein.[1][3] Vzhledem k tomu, že kaledonská a variská vrásnění jsou časově úzce spjaty, obě události pomohly vytvořit Pangea a Caledonians pomalu fáze do variské orogeny.[3]

Kimmerianská fáze

Animace Pangea 03

K rozpadu Pangea dochází během kimmerovské tektonické fáze u většiny Druhohor až do rané poloviny Křídový, to znamená začátek vytváření dnešní pozice našich kontinentů.[3] Během jury dosáhne aktivita riftingu svého maxima a Severní Amerika se po této události v USA začne od Eurasie odchylovat Křídový jižní část Severní Ameriky začíná otevírat Atlantický oceán oddělením Jižní Ameriky a Afriky.[3] Na konci druhohor dosáhlo Severní moře své konečné polohy, kde leží v současnosti.[3] Skrze Křídový rifting se nakonec zpomalil a zastavil se, což později vytvořilo riftový systém v Severním moři, protože regionální napětí se přesunulo do Severní Ameriky.[2][3] Jurassic je pravděpodobně nejdůležitější geologický čas pro průzkum uhlovodíků v Severním moři.[3] Mnoho akumulací je v jurské nádrži, hlína Kimmeridge je považována za nejdůležitější zdroj horniny a struktury vytvořené během riftingu vytvářejí vynikající pasti.[3] Na prvním místě byla rifting zodpovědná za depozici zdrojové horniny bohaté na organický materiál v důsledku anoxických podmínek v hluboce izolovaných rozporech.[3] Možná nejdůležitější fáze vytváření struktur a pastí pro přírodní zdroje, které se dnes snažíme sbírat.

Alpská fáze

Tato fáze je aktuálně aktivní dnes a začala v Křídový.Na konci Křídový a v Terciární fáze inverze v oblasti jižního Severního moře nastaly v důsledku Alpská vrásnění a jeho tlaková napětí.[3][8] Vzhledem k tomu, že došlo k inverzi, hrála Zechsteinova sůl obrovskou roli tím, že působila jako nárazník mezi dvěma strukturálními režimy.[3] Ačkoli fáze reaktivovala již existující poruchy, umožnila solné tektonice zůstat aktivní během Terciární jak byly usazeniny usazeny a později do nich pronikly solné diapiry.[1][2][3] Alpská fáze přidala do geologické historie více strukturálního zmatku, ale také pomohla vytvořit více pastí se solí Zechstein.[1][3]

Sedimentární formace

Hlavní formace

Skupina Rotliegend

Pískovce v oblasti jižního Severního moře tvoří zásobníky plynu. Depozice začala na počátku Permu a těsně před koncem počátku Permu jemnější sediment byl uložen v prostředí lacustrinu a fyziologického roztoku / sabkha.[9]

Skupina Zechstein

Zechsteinovu skupinu tvoří odpařovače, které utěsňovaly skupinu Rotliegend pro tvorbu nádrže. Sedimentaci dominoval vývoj smíšeného depozičního systému uhličitan-odparit na celém jihu Permu Umyvadlo.[6] Klimatické podmínky umožnily depozici pěti hlavních sedimentárních cyklů postupné degradace a vysušení pánve po počátečním nabití povodněmi pánve.[6]

Skupina Cromer Knoll

Cromer Knoll je uložen na vrcholu neshody na základně křídy.[10] Regionální pozvednutí a eroze umožnily, aby se v pozdním triasu objevila neshoda a uložila skupiny Cromer Knoll a křídové skupiny.[10]

Solná tektonika

Zechstein solná čepička

Solná tektonika je pohyb značného množství vaporitů zahrnujících solnou horninu ve stratigrafické posloupnosti hornin. V povodí jižního Severního moře to hraje v ropném a plynárenském průmyslu obrovskou roli, protože tektonické události v celém geologickém časovém horizontu umožnily těmto strukturám halokinézy zachytit oblasti přírodních zdrojů. Hlavní solné pánve byly jasně uloženy pomocí gravitačních měření[je zapotřebí objasnění ] se třemi základními oblastmi: německou, anglickou a norskou pánví.[11] Jižní povodí Severního moře se týká anglických a německých solných pánví Zechstein. Německou pánev lze kategorizovat jako slanou zeď, což je lineární diapirická struktura, která pravděpodobně souvisí buď s narušením suterénu, nebo s kontrolním účinkem regionálního ponoření, a anglická pánev je kategorizována jako typ solného polštáře, vyvinutý ve spojení s ředěním nadložních postelí, ale bez diapirických účinků.[11] Hlavními typy solných struktur v této pánvi jsou solné polštáře nebo bobtnání, které leží v jádrech struktur spony.[1]

Ropná geologie

Umístění ropných polí (zelené tečky) a plynových polí (červené tečky) v jižním Severním moři

Potenciál rezervoáru je obecně omezen na Liparské pískovce, i když horší potenciální nádrže se nacházejí ve fluviálním sedimentu.[12] Asi 85% produkce plynu v jižní části Severního moře pochází z doby před Zechsteinem Permu pískovce a 13% z Trias fluviální pískovce.[3] Pískovec uložený před odpařováním Zechsteinů je v podstatě oblastí, ve které ropný průmysl získává přírodní zdroje díky vysoce kvalitnímu těsnění solných plen a polštářů, které fungovaly jako nárazník mezi strukturálními segmenty. Triasové sekvence fluviální pískovce mají nižší kvalitu nádrže, protože nebyla uzavřena v pasti, jako je Rotliegend.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i Stewart, Simon; Coward, Mike (1995). "Syntéza solné tektoniky v jižním Severním moři ve Velké Británii". Marine and Petroleum Geology. 12 (5): 457–475. doi:10.1016 / 0264-8172 (95) 91502-g.
  2. ^ A b C d Jarsve, Erlend (srpen 2014). „Rozvoj mezozoických a kenozoických pánví a výplně sedimentů v oblasti Severního moře - měnící se deocentra spojená s regionálním strukturálním rozvojem“: 1–45. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  3. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q r s t u proti w X y z aa ab ac inzerát ae af Balson, Peter; Řezník, Andrew; Holmes, Richard; Johnson, Howard; Lewis, Melinda; Musson, Roger. „Geologie Severního moře“ (PDF). Britský geologický průzkum.
  4. ^ Overeem, I; Weltje, G; Bishop-Kay, C; Kroonenberg, S (2002). Pozdní kenozoický delta systém Eridanos v jižní části Severního moře: klimatický signál v dodávce sedimentů. Katedra aplikovaných věd o Zemi, Delft University of Technology. str. 293–312.
  5. ^ A b C d E F Willem, Harold. „Strukturální rozvoj povodí Severního moře“. epgeology.com.
  6. ^ A b C Underhill, John; Hunter, Kirsten (2008). „Efekt Zechstein Supergroup (cyklus Z1) Werrahalit pod na prospektivitu v jižním Severním moři“. Bulletin AAPG. 92 (7): 827–851. doi:10.1306/02270807064.
  7. ^ Watson, Janet (1983). "Konec kaledonské vrásnění ve Skotsku". Geologická společnost v Londýně. 141 (2): 193–214. doi:10.1144 / gsjgs.141.2.0193.
  8. ^ Worum, Geza; Michon, Laurent (2005). „Důsledky kontinuální strukturní inverze v západní části Nizozemska pro pochopení kontrol deformace paleogenu v SZ Evropě“ (PDF). Časopis geologické společnosti. 162 (1): 73–85. Bibcode:2005JGSoc.162 ... 73 W.. doi:10.1144/0016-764904-011.
  9. ^ Amthor, Joachim; Okkerman, Jos (1998). „Vliv rané diageneze na kvalitu nádrže Rotliegende Sandstones, severní Nizozemsko“. Bulletin AAPG. 82 (12): 2246–2265. doi:10.1306 / 00AA7F04-1730-11D7-8645000102C1865D.
  10. ^ A b Výnos, Graham; Lykakis, Nikos; Underhill, John (2011). „Role stratigrafické juxtapozice pro integritu těsnění v osvědčených pasti CO2 vázaných na zlomy v jižním Severním moři“. Petroleum Geoscience. 17 (2): 193–203. doi:10.1144/1354-0793/10-026.
  11. ^ A b Kent, P (1967). „Obrysová geologie jižní části Severního moře“. Sborník Yorkshirské geologické společnosti. 36 (1): 1–22. doi:10.1144 / pygs.36.1.1.
  12. ^ Maynard, James; Gibson, John (2001). „Potenciál pro jemné pasti v permském Rotliegendu v jižním Severním moři ve Velké Británii“. Petroleum Geoscience. 7 (3): 301–314. doi:10.1144 / petgeo.7.3.301.