Ewaporatowy system depozycyjny

Ewaporatowy system depozycyjny (ang. evaporite depositional system) to taki, w którym depozycja następuje poprzez strącanie węglanów i soli w wyniku odparowywania wód o charakterze solanek lub odparowywania zasolonych wód porowych z płytkich osadów (tzw. ewaporaty kapilarne). Część autorów ogranicza znaczenie terminu do wyniku odparowywania wywołanego przez nasłonecznienie.

Kontynentalne systemy ewaporatowe są związane ze środowiskami zasolonych podmokłych obszarów, sebhy, czyli okresowo wysychających jezior i lagun. Współczesnym przykładem jest wybrzeże Zatoki Perskiej na Półwyspie Arabskim. W zapisie kopalnym tego typu ewaporaty zazwyczaj występują w obrębie transgresywnego ciągu systemowego, na obszarze pomiędzy lądem a strefą rafową/barierą (Warren 2006).

Jednak osady ewaporatowe o największym rozprzestrzenieniu i miąższości (tzw. mega-ewaporaty) powstawały w intrakratonicznych basenach morskich oddzielonych od oceanu światowego poprzez barierę (Catuneanu i in. 2011), np. rafy, wyspy barierowe. Pierwszy model powstawania ewaporatów w takich basenach zaproponowany w 1877 roku przez Ochseniusa. Tego typu baseny są wynikiem ich izolacji przez procesy tektoniczne, w której pozostają przez większy okres czasu a dopływ słonych wód ma charakter okresowy.

Depozycja następuje tu w fazach opadania poziomu morza i jego niskiego stanu, co prowadzi do powstawania platform gipsowych ma brzegach basenów oraz strącania lamin gipsu w obrębie całego basenu. W centralnej części basenu okresowe zakwity alg mogą prowadzić do nagromadzenia materii organicznej, która z powodu wysokiej koncentracji soli w części dennej może zostać zachowana. Dalsze odparowywanie prowadzi do powstawania przy dnie zbiornika roztworów o stężeniu umożliwiającym strącanie soli kamiennej a w przypadkach, gdy koncentracja roztworu osiągnie skrajny poziom także soli potasowej i magnezowej.

Jednocześnie jedynie nieznaczny wzrost poziomu bazy (rzędu kilku metrów) może wywołać dopływ znacznych ilości świeżej wody i w trakcie wczesnej transgresji ponowną depozycję warstw gipsu (anhydryt stropowy). Gdy basen zostaje całkowicie wypełniony świeżą wodą, rozpoczęcie nowego cyklu może być zaznaczone przez depozycję węglanową. Podobne warunki także panują w oceanicznych basenach ryftowych (np. mioceńskie ewaporaty w basenie Morza Czerwonego).

Współcześnie tego typu warunki nie są spotykane, choć pewnym ich przybliżeniem może być słone jezioro MacLeod o powierzchni 200 km2, które znajduje się 15 km wgłąb lądu od zachodniego wybrzeża Australii. Każdego roku ok. 400 mln m3 wody wpływa do niego przez trzeciorzędowe wapienie z oceanu Indyjskiego, co nie przewyższa prędkości ewaporacji (Melvin 1991). W zapisie kopalnym przykładem jest basen permski na terenie Europy Centralnej i Morza Północnego o długości 1,5 tys. km, w którym zdeponowane zostały ewaporaty cechsztynu. Kolejnymi przykładami są basen przedgórza Karpat z mioceńskimi ewaporatami oraz basen moskiewski z osadami dewonu.

Z powodu możliwych warstw o wysokiej zawartości materii organicznej (TOC do 15%) i niskiej przepuszczalności warstw solnych, która stanowią dobrą skałę uszczelniającą, ewaporaty są często związane z ważnymi złożami węglowodorów.

Literatura

Catuneanu, O., Galloway, W.E., Kendall, C.G.St.C., Miall, A.D., Posamentier, H.W., Strasser, A. and Tucker, M.E., 2011. Sequence Stratigraphy: Methodology and Nomenclature. Newsletters on Stratigraphy 44/3, 173-245 dostępne dzięki Department of Earth and Atmospheric Sciences, University of Alberta
Melvin, J.L. 1991. Evaporites, petroleum, and mineral resources. Elsevier
Oschenius C.K., 1888. On the formation of rock-salt beds and mother liquor salts. E.S. Mittler & Sohn
Warren, J.K. 2006. Evaporites: Sediments, Resources And Hydrocarbons. Birkhäuser