Zout en zoutkoepels

In het Permtijdperk, dat het carboontijdperk(steenkool) opvolgt ontstaat veel zout. Dit is waarschijnlijk een oorzaak van de klimaatsverandering, West-Europa is van de tropen verschoven naar het noorden en hierdoor werd het droger en kwamen er zoutafzettingen. Hieronder meer over zouten en zoutkoepels.

Zouten

Voorwaarden voor zoutafzettingen:

1. Een ondiepe binnenzee/strandwallen
2. Woestijnklimaat
3. Een dalingsgebied

Vooral aan de randen van de continenten komen ondiepe zeeën voor, het is 30 à 40 centimeter diep. Het moet ondiep zijn, omdat het water dan goed warm gehouden kan worden en het dus kan verdampen, op deze manier neemt het zoutgehalte in het water toe. Het zoutgehalte begint bij zo'n 3,5% en kan oplopen tot zo'n 35%. Er ontstaat nu een verzadigde oplossing, het zout gaat neerslaan naar de bodem. Op de bodem ontstaat nu een zoutlaag.

Er moet een dalingsgebied zijn, want als dat er niet is slibt de zee dicht met zout. Er moet een evenwicht zijn tussen de bodemdaling en de zoutsedimentatie. Als de bodemdaling te hard gaat wordt de binnenzee te diep en als het te langzaam gaat slibt de binnenzee dicht.

Een ander belangrijke factor zijn de strandwallen, dit zijn zandvlaktes(een soort duinen) van 1 à 2 meter hoog die bij de branding ontstaan. Op die zandplaten ontstaan strandwallen die enkele honderden meters breed en 1 à 2 meter hoog zijn. De strandwallen sluiten de binnenzee min of meer af van de 'diepe' zee. Als de strandwallen de binnenzee helemaal afsluiten krijg je geen nieuwe aanvoer van water uit de 'diepe' zee. Als de strandwallen te open zijn krijg je gewoon eb en vloed; het water wordt dan elke keer weer ververst. Bij superhoge waterstanden(stormvloed en springtij) vindt aanvoer van nieuw water plaats. Dit gebeurt slechts een aantal keer per jaar.

Tevens moeten er geen rivieren uitmonden in de binnenzee. Het beste klimaat voor de vorming van zout is het woestijnklimaat, omdat dit een droog klimaat is. Het zout is zo'n 2 kilometer de grond ingezakt en is slechts 10 meter diep, maar wel heel groot(lang).

Het ontstaan van zoutkoepels

Zout is hygroscopisch, dit houdt in dat het water aantrekt, waar het ook in oplost. Zout water wordt onder hoge druk min of meer plastisch, dat gebeurt pas als het zout op ongeveer 500 meter onder de grond zit, daar is het warmer en er is dus meer druk. Het zout gaat in de scheuren zitten van het bovenliggende gesteente. In het vaste gesteente ontstaan scheuren waar het zout in kan gaan zitten. Één van die breuken kan uitgroeien tot een zoutkoepel. Omdat het een dalingsgebied is komt er nieuw sediment en daardoor eens steeds grotere koepel.

Een beschrijving van het proces:
In de eerste fase blijft het gesteente horizontaal liggen, omdat er te weinig druk is van bovenaf, maar de zoutlaag blijft wel zakken. De druk van bovenaf neemt hierdoor toe; het zout wordt nu min of meer plastisch. Boven de zoutlaag ligt vast gesteente waar talloze breuken in zijn ontstaan. Het zout dringt binnen in de breuken. De daling gaat door waardoor steeds nieuwe lagen ontstaan. Er komt steeds meer druk en één van de breuken gaat uitgroeien tot een zoutkoepel. Het zout voor de koepel komt uit de horizontale laag, die laag wordt hierdoor steeds dunner. Zolang er nieuwe sedimenten worden afgezet blijft de zoutkoepel groeien. De afstand tussen de kop van de zoutkoepel en het aardoppervlak blijft wel min of meer gelijk. Terwijl zo'n zoutkoepel groeit worden de omliggende gesteentelagen omhooggedrukt, hierdoor ontstaan zogenaamde oil-traps.

De winning van zout

In Nederland worden 2 zoutkoepels gebruikt om zout uit te winnen:

1. Boekelo in Overijssel
2. Delfzijl in Groningen

De zoutwinning gaat met behulp van wateroplossingen.

Via een pijpleiding wordt water geïnjecteerd in de zoutkoepel. Het water lost het zout op en als gevolg hiervan ontstaat een grote holle ruimte(grot). Die grot wordt na verloop van tijd zeer groot, dit kan honderden meters lang en tientallen meters hoog worden. In verhouding met de zoutkoepel is dit gebiedje heel klein. Na een X aantal jaar worden er weer nieuwe putten gemaakt.
De zoutoplossing, ook wel pekel genoemd, kan nu worden opgepompt. Pekel komt nu aan in de fabriek waar het ingedampt moet worden. Het moet gereinigd worden en maar een heel klein percentage, namelijk minder dan 1%, wordt gebruikt om keukenzout mee te maken. Het meeste wordt gebruikt voor soda, dat vaak wordt gebruikt in de chemische industrie. Nederland heeft heel veel sedimentgesteente daarom hebben wij zoutkoepels en steenkool.

In de gebruikte grotten wordt veel kernafval opgeslagen.

De opslag van gevaarlijk chemisch afval

In een aantal landen worden afgedankte winplaatsen in zoutkoepels gebruikt als opslagplaats voor onder andere radio-actief afval.
Waarom doen wij dit?

1. Het zout, waarin het opgeslagen wordt, is een ondoordringbaar gesteente.
2. In alle richtingen zijn dikke muren om de grot heen, dit zijn muren van honderden meters breed.
3. Zout scheurt niet dus bij een aardbeving ontstaan geen breuken.
4. Het is makkelijk te beveiligen, omdat er maar 1 uitgang is aan het aardoppervlak.
5. De totale kosten voor de ondergrondse opslag staan niet in verhouding met de opslagkosten boven de grond.