De dichtheid van gesteenten boven het

DE DICHTHEID VAN GESTEENTEN BOVEN HET ZECHSTEINZOUT IN RELATIE TOT DIAPIRISME
Door Stef Heerema, juni 2014
Inleiding
De zoutpijlers, zoals die in de zeer diepe ondergrond aangetroffen worden, kunnen kilometers hoog en dik
en tientallen kilometers breed zijn. Algemeen wordt verondersteld dat ze zijn ontstaan onder invloed van
de druk van de bovenliggende lagen op de onderliggende lichtere zoutlaag. Het zout zou sinds het Trias
(+200 Ma) - toen het pakket afzettingen op het zout een dikte van 500 meter overschreed - continu
gevloeid hebben tot op heden. Het zoutgesteente verplaatste zich daarbij over soms tientallen kilometers
horizontaal en kilometers verticaal. Dit vloeimechanisme staat bekend als diapirisme, halokinese of
zouttektoniek.
Citaat uit Geology of the Netherlands 1:
‘Rocksalt compacts already during early stages of burial to a tight mass with a constant density of 2168
kg/m3. Other sediments show an increase in density with depth owing to cementation and the reduction of
pore volume as a function of overburden and pore pressures. Consequently, in near-surface positions, where
sand and clay typically show densities of 1200 to 1400 kg/m3, halite is relatively heavy, whilst below 500 m
it is lighter than surrounding rocks. This results in an unstable situation.‘
Modelvorming om zouttektoniek te onderzoeken wordt uitgevoerd2 uitgaande van 1 km ‘rocksalt’
begraven onder 3 km sedimentair gesteente met een gemiddelde dichtheid van 2300 kg/m3.
Deze uitgangspunten ten aanzien van dichtheden worden niet ondersteund door onderzoek dat de
veronderstelde dichtheden van de betrokken gesteenten aantoont. Ook wordt in de bovenliggende lagen
de gebergtevorming die gepaard moet gaan met deze voortgaande zoutverplaatsing niet waargenomen.
Vandaar dit nadere onderzoek naar de veronderstelde drijvende kracht achter het diapirisme. Dit rapport
brengt de feitelijke dichtheden in kaart.
Aanpak
Dit onderzoek richt zich op aardlagen uit achtereenvolgens Trias, Jura, Krijt, Tertiair en Kwartair boven het
Zechstein (Perm). Van deze gesteenten boven het zout (de overburden) tot een diepte van maximaal drie
kilometer zijn de dichtheden geïnventariseerd. Alle offshore boringen in de blokken B, D, F, J, M en N
waarvan de data beschikbaar waren via www.nlog.nl in de periode februari tot mei 2014 zijn
geanalyseerd. 3 Zie bijlage 3 voor een overzichtskaart.
Van een beperkt aantal boorkernen blijken de korreldichtheid en de porositeit te zijn vastgesteld. Door de
korreldichtheid te vermenigvuldigen met de porositeit is de actuele dichtheid nauwkeurig te berekenen.
Daarbij is het de vraag of de poriën gevuld waren met gas, olie of water. In dit onderzoek wordt uitgegaan
van water á 1000 kg/m3. Dat is lichter dan zout water, echter zwaarder dan olie en gas dat juist veelvuldig
1
M. C. Geluk, W. A. Paar, P.A.Fokker, 2007, Geology of the Netherlands, page 284.
http://www.earth.lsa.umich.edu/~keken/thesis/chap5.pdf The Effective Viscosity of Rocksalt: Implementation of
Steady-state Creep Laws in Numerical Models of Salt Diapirism, P. E. van Keken, C. J. Spiers, A. P. van den Berg and E. J.
Muyzert, 1993.
3
Van veel boringen is een indirecte dichtheidsmeting vastgelegd op de Endslip. Die dient echter gecompenseerd te
worden voor de mudcake die in de boring is achtergebleven. De directe metingen aan boorkernen zijn nauwkeuriger.
De gegevens van de Endslips zijn niet meegenomen in dit onderzoek.
2
1
in de poriën van deze gesteenten wordt gevonden. De resultaten zijn getoond in bijlage 1. Deze bijlage
toont een overzicht van alle beschikbare dichtheden per boring per aardlaag en vertegenwoordigt het
verloop van de dichtheid van de overburden van nul tot drie kilometer diep. Elk van de 55 datapunten is
een gemiddelde van soms enkele, soms vele tientallen metingen.
In bijlage 2 worden alle bekende dichtheden van lagen in het Zechstein genoemd. Omdat ‘rocksalt’
nauwelijks poreus is, wordt de dichtheid diepte onafhankelijk geacht. Mede vanwege de beperkte
beschikbaarheid van gegevens zijn gegevens verzameld van iedere diepte. Helaas heeft het onderzoek in de
vakken B, D, F, J, M en N voor het zout maar enkele gegevens opgeleverd. Om toch een goed beeld te
verkrijgen zijn gegevens van buiten deze blokken en uit andere bron toegevoegd.
Bespreking resultaten
In figuur 2 zijn de 55 dichtheden van de overburden afhankelijk van de diepte ingetekend rond de
schematische gemiddelde resultante.
De datapunten van de lagen in het Zechstein in bijlage 2 geven geen compleet beeld. Daarom zijn ze niet
ingetekend in figuur 2. De data uit bijlage 2 zijn gebruikt om het gemiddelde gewicht van het Zechsteinzout
te schatten. Het lastige daarbij is dat de meest dominante Zechstein 2 en 3 Salt Members niet zijn
gesampled.
Algemeen wordt verondersteld dat de zoutpijlers bestaan uit puur NaCl en derhalve een dichtheid kennen
van 2168 kg/m3. Dat doet echter
geen recht aan de werkelijkheid.
Zie figuur 1 als voorbeeld.
Bovendien bevatten de Z2 en Z3
Salt Members een significante
hoeveelheid anhydrite/carbonate.
Immers, ook de modellen ter
verklaring van de gipshoeden
boven op iedere pijler gaan ervan
uit dat in de oprijzende zoutmassa
een
significante
hoeveelheid
anhydrite/carbonate naar boven is
gesleept. 4
Hoeveel anhydrite/carbonate in de
oprijzende pijler mee beweegt is
onduidelijk. Dat er sprake is van
een soms honderden meters dikke
laag anhydrite/carbonite op de
Figuur 1: De Segeberg is een zoutpijler in Duitsland die 90 meter boven
toppen van zoutpijlers is echter
de overburden uitsteekt. De pijler lijkt voor ongeveer 50% uit het zware
zeker. Ook is bekend dat grote
anhydrite te bestaan.
delen stringers opwaarts zijn
meegesleept.
Stringers
zijn
Bron: Arbeidsgemeinschaft für Karstkunde Harz e.V.
http://www.argekh.net/uploads/pics/037_01.jpg
anhydrite/carbonatelagen met een
4
Er wordt algemeen verondersteld dat enorme hoeveelheden NaCl op de top van de opgaande zoutpijler zijn opgelost
in grondwater, waardoor de minder goed oplosbare anhydrite/carbonate als gipshoed op de toppen van de pijlers
achterbleef.
2
zodanige dikte dat ze seismische trillingen reflecteren. Samen met alle data in bijlage 2 onderstreept dit dat
een zoutpijler fors zwaarder is dan puur NaCl. Op zoek naar een gemiddelde lijkt het polytechnisch
zakboekje het meest geautoriseerde standpunt in te nemen. Dit zakboekje stelt de dichtheid van het ruwe
mineraal rocksalt op 2300-2400 kg/m3. Daarom is in figuur 2 de gemiddelde dichtheid van de zoutformaties
geschat op een diepte onafhankelijke 2350 kg/m3.
Dichtheid (kg/m3) versus diepte (m)
2800
2600
Rocksalt
2400
2200
2000
Overburden
1800
1600
1400
1200
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Figuur 2: De dichtheid van rocksalt is diepteonafhankelijk, vanwege de verwaarloosbare porositeit. De
dichtheid van de overburden is bepaald met de 55 datapunten in bijlage 1. De dichtheid van aardlagen
neemt toe met de diepte, vanwege de porositeit die compactie en cementatie toelaat. Aardlagen onder een
overburden van 2400 meter verkrijgen gemiddeld een hogere dichtheid dan rocksalt. Een overburden van 3
km dik blijkt een gemiddelde dichtheid te hebben van ongeveer 2200 kg/m3.
3
We kunnen eventueel overwegen dat het Zechsteinzout kort na afzetting nog niet de huidige dichtheid had
bereikt. Binnen het indampingsmodel is dat een redelijke veronderstelling aangezien alleen gips afgezet kan
worden uit water. De soortelijke massa van gips (2300 kg/m3) is echter ook te hoog om diapirvorming te
faciliteren.
Een recente publicatie in The Netherlands Journal of Geosciences wijst erop dat actieve breuklijnen en de
originele dikte van de zoutlaag bijgedragen hebben aan zouttektoniek. 5 In hoeverre dit voldoende
verklaring kan bieden voor het opwaarts persen van de zware zoutpijlers valt buiten het bestek van dit
dichtheidsonderzoek.
Conclusies
Het uitgangspunt dat onder 500 meter diepte door compactie de sedimentaire gesteenten een hogere
dichtheid verkrijgen dan rocksalt is onjuist. Dit omslagpunt ligt gemiddeld rond de 2400 meter.
Het uitgangspunt dat een drie kilometer dik pakket van sedimentaire gesteenten een gemiddelde dichtheid
van 2300 kg/m3 toegekend mag worden, is onjuist. Een betere schatting zou zijn 2200 kg/m3.
De stelling dat zoutpijlers een gemiddelde dichtheid van 2168 kg/m3 kennen, is onjuist. Vanwege de
bijdrage van zware anhydrite/carbonatelagen die zelfs accumuleren op de pijlers moet worden uitgegaan
van 2350 kg/m3.
De stelling dat bovenliggende lagen sinds het Trias door een hogere dichtheid het zout opwaarts hebben
kunnen drukken, is onjuist. Zelfs vandaag is de dichtheid van rocksalt nog zwaarder dan de gemiddelde
dichtheid van een overburden van 3 km dik. Zouttektoniek kan derhalve niet door een omslag van
dichtheden zijn gefaciliteerd.
5
‘Thin- and thick-skinned salt tectonics in the Netherlands; a quantitative approach’ (2012), Veen, J. H. ten & Gessel S.
F. van & Dulk M. den, Netherlands Journal of Geosciences (Geologie en Mijnbouw), 91-4, pag. 447-464.
4
BIJLAGE 1: DICHTHEIDSANALYSE VAN DE LAGEN BOVEN HET ZOUT
Periode
Epoch (zie bijlage 4 voor beschrijving)
Referentie
Kwartair / Tertiair
Upper North Sea Group
Ref 1
Kwartair / Tertiair
Kwartair / Tertiair
Upper North Sea Group
Upper North Sea Group
Kwartair / Tertiair
Diepte Poro Dichtheid
langs siteit (Kg/m3)
boor- (%) Poriën
6
gat
gevuld met
(m)
water
0
?
1300
B10-03
B17-05
584
660
39,3
30,7
2028
2175
Upper North Sea Group
B17-06
675
33,8
2097
Upper Cretaceous
Chalk Group
B13-02
1624
26,1
2258
Upper Cretaceous
Chalk Group
B13-01
1814
37,6
2082
Upper Cretaceous
Ekofisk Formation
B14-01
1927
28,5
2206
Upper Cretaceous
Ommelanden Formation
F06-02
1463
31,7
2162
7
Upper Cretaceous
Ommelanden Formation
F02-A-03
26,1
2254
Upper Cretaceous
Ommelanden Formation
F03-03
1541
1656
18,8
2375
Upper Cretaceous
Ommelanden Formation
F03-01
1842
15,3
2251
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Vlieland Claystone Formation
M04-01
2628
8,8
2528
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Vlieland Claystone Formation
M07-03
2723
12,4
2526
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Kimmeridge Clay Formation
B14-01
2219
15,8
2343
8
20,5
2324
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Kimmeridge Clay Formation
F03-FB-107
2546
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Scruff Greensand Formation
B13-02
2271
24,6
2228
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Scruff Greensand Formation
F03-01
2365
20,7
2331
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Scruff Greensand Formation
B18-03
2421
27,4
2190
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Scruff Greensand Formation
F03-07
2487
21,5
2278
9
20,8
2267
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Stortemelk Member
F18-10-S1
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Stortemelk Member
F15-A-01
2565
15,3
2409
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Stortemelk Member
M07-03
2729
14,7
2472
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Scruff Spiculite Member
F18-01
2208
28,7
2159
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Scruff Spiculite Member
F15-A-01
2580
19,5
2330
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Scruff Argillaceous Member
F18-05
2449
18,8
2345
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Upper Graben Formation
F03-FB-107
10
21,0
2330
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Upper Graben Formation
F03-03
2583
17,2
2362
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Upper Graben Formation
F03-04
2766
11,5
2435
11
20,4
2361
31,4
2124
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Upper Claystone Formation
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Middle Graben Sandstone Member
6
2082
2579
F03-FB-105- 2962
S3
12
F03-FB-105- 2967
S3
Voor de correlatie met de lithografie is de diepte langs het boorgat genoteerd. Waar een deviatie van meer dan 10
m is vastgesteld, is dit vermeld en gecorrigeerd. Deviatie treedt op wanneer schuin wordt geboord.
7
Diepte langs boorgat (1721) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 1541 m.
8
Diepte langs boorgat (2738) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2546 m.
9
Diepte langs boorgat (2316) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2082 m.
10
Diepte langs boorgat (2771) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2579 m.
11
Diepte langs boorgat (3791) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2962 m.
12
Diepte langs boorgat (3796) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2968 m.
5
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Lower Graben Formation
F11-01
2282
18,0
2390
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Lower Graben Formation
B18-03
2782
13,5
2351
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Lower Graben Formation
F03-08
2840
15,7
2385
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Lower Graben Formation
F03-01
2913
17,4
2384
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Lower Graben Formation
F03-07
2924
14,8
2418
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Puzzle Hole Formation
F09-02
1605
25,7
2258
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Friese Front Formation
F17-06
1651
17,7
2379
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Friese Front Formation
F18-07
2447
8,6
2619
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Friese Front Formation
F17-04
2458
19,0
2341
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Friese Front Formation
F15-06
2487
9,2
2478
13
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Friese Front Formation
F18-10-S2
15,3
2428
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Friese Front Formation
F18-02
2564
9,6
2504
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Friese Front Formation
F18-09-S1
2672
11,4
2546
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Friese Front Formation
M04-02
2828
6,9
2485
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Terschelling Sandstone
M01-01
2292
15,2
2441
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Terschelling Sandstone
M04-02
2645
11,4
2485
Upper Jurassic/ Lower Cretaceous
Rifgronden Member
F17-04
2547
12,4
2445
Middle/Lower Jura
Lower Werkendam Member ATWDL
F11-01
2530
11,3
2532
Trias
Solling Formation
M08-02
2428
14,7
2440
Trias
Lower Detfurth Sandstone Member
F10-01
2704
21,6
2285
Trias
Lower Detfurth Sandstone Member
M07-02
2738
8,5
2563
1363
21,1
2301
14
2495
Trias
Volpriehausen Clay-Siltstone Member
N07-01
Trias
Volpriehausen Clay-Siltstone Member
M07-02
2757
7,8
2581
Trias
Lower Volpriehausen Sandstone Member M07-02
2805
13,5
2419
15
20,7
2318
Trias
Lower Volpriehausen Sandstone Member M07-05-S1
13
2885
Diepte langs boorgat (2908) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2495 m.
Op diepte 1363 m zijn van boring M07-01 en N07-01 exact dezelfde metingen geadministreerd. Na verificatie van de
originele documentatie bleek dat de data van N07-01 correct zijn. M07-01 is uit dit overzicht verwijderd.
15
Diepte langs boorgat (3455) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2885 m.
14
6
BIJLAGE 2: DICHTHEIDSANALYSE ZECHSTEINZOUT (ROCKSALT)
Zechstein laag
(zie bijlage 4 voor
beschrijving)
Zechstein Caprock
Zechstein Group17
Of misschien:
Zechstein Upper Clay Stone
Formation, en:
Z4 Pegmatite Anhydrite
Member
Z3 Carbonate Member
Z2 Basal Anhydrite Member
Z2 Carbonate Member
Z2 Carbonate Member
Z2 Carbonate Member
Z2 Carbonate Member
Z2 Carbonate Member
Z1 Anhydrite Member
Z1 Anhydrite Member
Z1 Anhydrite Member
Z1Carbonate Member
Z1Carbonate Member
Z1Carbonate Member
Diepte
langs
boorgat
16
(m)
2523
1944 18
Referentie
Porositeit
F15-06
AKM-14
11,9
18,6
Dichtheid
(Kg/m3)
Poriën gevuld
met water
2569
2440
1943 19
AKM-14
20,9
2373
1953 20
AKM-14
1,3
2935
1354
2618
2174
2607 21
2608
2828
3204
2624 22
2630
3213
2644 23
2646
3271
SLO-01
SLO-04
AKM-13
SLO-04
SLO-01
ANA-01
D15-02
SLO-04
SLO-01
D15-02
SLO-04
SLO-01
ANL-01
10,7
0,97
2,9
1,5
4,2
1,2
1,5
0,2
1,5
0,3
1,7
6,2
8,3
2739
2667
2662
2709
2658
2721
2759
2886
2874
2886
2712
2656
2597
Polytechnisch Zakboekje, 45e druk (1993),
Koninklijke PBNA, E1; Tabel 1.25
Handels(triviale)namen en samenstelling
Steenzout: ruw mineraal
natriumchloride (NaCl)
16
2300-2400 kg/m3
Voor correlatie met de lithografie is de diepte langs het boorgat genoteerd. Waar een deviatie van meer dan 10 m
is vastgesteld, is dit vermeld en gecorrigeerd. Deviatie treedt op wanneer schuin wordt geboord.
17
De naam ‘Zechstein Group’ is vaag. De zeer grote verschillen tussen het bovenste en het onderste deel van de data,
met respectievelijk 59 en 8 meetpunten, wekken de indruk dat het twee separate Zechsteinlagen betreft. De hier
gegeven mogelijkheid tot opsplitsing zou geverifieerd moeten worden door de kernen te onderzoeken.
18
Diepte langs boorgat (2177) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 1944 m.
19
Diepte langs boorgat (2176) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 1943 m.
20
Diepte langs boorgat (2186) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 1953 m.
21
Diepte langs boorgat (2623) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2607 m.
22
Diepte langs boorgat (2640) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2624 m.
23
Diepte langs boorgat (2660) vanwege deviatie gecorrigeerd naar 2644 m.
7
BIJLAGE 3: LOCATION MAP 24
D
J
24
http://www.dinoloket.nl/sites/www.dinoloket.nl/files/file/Creta_Structural_element.pdf
8
BIJLAGE 4: BESCHRIJVING AARDLAGEN
KWARTAIR/TERTIAIR
Upper North Sea Group NU 25
Sequence of clays and fine-grained to coarse sands, locally gravel or peat and brown-coal seams. There is a
general trend from coarse- to fine-grained sediments towards the north and west.
UPPER CRETACEOUS
Chalk Group CK 26
Thick succession, predominantly consisting of carbonate rocks. The bulk of the group comprises white, buff,
cream and light-grey, hard, fine-grained, bioclastic limestones and marly limestones. Originally, these
limestones had a more chalky nature, but as a result of deep burial they were compacted strongly and
became denser. Locally, marls, calcareous claystones and glauconitic sands occur. Chert concretions,
isolated or in layers parallel to the bedding, are common. Along the basin margin coarser bioclastic
limestones and sand tongues are present.
Ekofisk Formation CKEK 27
White, chalky limestones containing rare white and grey nodular and bedded chert layers, and thin,
grey to green clay laminae. Some glauconite can occur in the basal interval. The unit displays a
characteristic gradual increase in acoustic- and resistivity-log readings.
Ommelanden Formation CKGR 28
Succession of white, yellowish-white or light-grey, fine grained limestones, in places argillaceous.
Layers of chert nodules can be very common over thick intervals. Along the basin edge coarse,
bioclastic limestones and tongues of sandstone occur. In southern Limburg, where the Upper
Cretaceous is exposed, these are classified as separate formations (see Subdivision in Chapter 2).
The formation comprises mainly hard, dense limestones (as result of compaction and cementation),
but in its upper reaches it tends to be softer and more chalky in texture. Locally the total thickness
may exceed 1800 m. Biostratigraphical and log correlation studies indicate in places several
unconformities within the succession. Their regional extent and correlation still remains uncertain.
UPPER JURASSIC / LOWER CRETACEOUS
Vlieland Claystone Formation KNNC 29
Dark brownish-grey to grey claystone. Mica and very fine lignitic matter are common. Generally, the
claystones are only very slightly calcareous. In offshore areas the upper part of the formation can locally be
very calcareous. In the West Netherlands and Broad Fourteens Basin the formation is very silty to sandy
with many intercalated siltstone and very fine sandstone beds, especially along the basin margin.
25
http://www.dinoloket.nl/upper-north-sea-group-nu
http://www.dinoloket.nl/chalk-group-ck
27
http://www.dinoloket.nl/ekofisk-formation-ckek
28
http://www.dinoloket.nl/ommelanden-formation-ckgr
29
http://www.dinoloket.nl/vlieland-claystone-formation-knnc
26
9
Kimmeridge Clay Formation SGKI 30
In the northern part of the Dutch Central Graben, the formation is comprised of medium to dark olive-grey,
generally silty claystones with numerous thin dolomite streaks (expressed on wire-line logs with a
characteristic spiky appearance). Fossil fragments are common in lens-es, lignite particles occur frequently.
Towards the south, the carbonate streaks and the olive hue disappear gradually. Furthermore, the
claystones become increasingly silty to sandy. The formation becomes bituminous and free of carbonate
beds towards the top in the northern occurrences. The upper parts can be increasingly sandy, slightly
bituminous, micaceous and pyritic.
Scruff Greensand Formation SGGS 31
Light-grey to greyish-green, very fine- to fine-grained, well-sorted, mainly massive sandstones. The
formation generally has a very high glauconite content and shows varying amounts argillaceous matter.
Large amounts of sponge spiculae sometimes form a conspicuous constituent of the upper part of the
formation. The general configuration of the formation varies from distinctly massive to sheet-like.
Stortemelk Member SGGSS 32
Generally consists of fine- to very fine-grained, argilla-ceous sandstone, slightly calcareous,
glauconitic, with very fine lignite. Cored sections show some intercalations of up to coarse,
glauconitic and sometimes argillaceous sandstone, and widespread, intense bioturbation.
Scruff Spiculite Member SGGSP 33
Light green-grey, very fine- to fine-grained, glauconitic, slightly argillaceous sandstone. Commonly
bioturbated. Abundant sponge spicules form a characteristic constituent of this member.
Scruff Argillaceous Member SGGSA 34
Well sorted, greenish-grey, argillaceous, glauconitic sandstone. Strongly bioturbated, locally pyritic
and lignitic.
Upper Graben Formation SLCU 35
Two intervals of greyish brown, very fine- to fine-grain-ed, carbonaceous sandstones, separated by a silty
claystone section. Both sand beds, but especially the upper sand bed, tends to display a funnel-shaped GRlog pattern.
Middel Graben Sandstone Member SLCMS 36
Section of buff, fine-medium, moderately sorted sand-stone (up to 20 m thick) with calcareous cement. Its
base is usually characterised by a high carbonaceous content. This sandstone unit has a lenticular
configuration and is confined to the F03-F05 area. The GR log tends to show coarsening-upward trends
(funnel shape).
Lower Graben Formation SLCL 37
30
http://www.dinoloket.nl/kimmeridge-clay-formation-sgki
http://www.dinoloket.nl/scruff-greensand-formation-sggs
32
http://www.dinoloket.nl/stortemelk-member-sggss
33
http://www.dinoloket.nl/scruff-spiculite-member-sggsp
34
http://www.dinoloket.nl/scruff-spiculite-member-sggsp
35
http://www.dinoloket.nl/upper-graben-formation-slcu
36
http://www.dinoloket.nl/middle-graben-sandstone-member-slcms
31
10
Section of greyish brown, very fine to fine-grained, well-sorted sandstones, occurring in beds generally less
than 10 m thick, with intercalations of thin greyish brown silty to sandy claystones. The formation is
generally carbonaceous with some distinct coal layers. The individual sandstone bodies have a rather
restricted lateral extent. Especially in the upper parts of this unit the GR-log pattern of these beds tends to
show a coarsening-upward trend.
Puzzle Hole Formation SLCP 38
Regular alternation of light brownish-grey carbonaceous claystones, argillaceous siltstones with thin
sandstone beds, and very frequent coal seams (10 to 20 seams per 100 m section). Particularly to the south
the sandstone beds display a typical fining-upward character. The Puzzle Hole Formation displays a typical
serrate pattern on both gamma-ray and sonic logs as a result of the rapid alternation of thin sandstones,
siltstones, clay- stones, and coal seams.
Friese Front Formation SLCF 39
Sequence of regularly alternating claystones, siltstones, and sandstones, with some coal beds and with
common dispersed lignitic matter. The siltstones and claystones are generally grey or variegated, and
become increasingly reddish-mottled towards the south (L-quadrant). Siderite spherulites and concretions
are common. Sands occur in sheets, isolated, and amalgamated channels. The GR-log pattern shows a
change from predominantly funnel-shaped in the north (F17) to predominantly bell-shaped in the south (Lquadrant). Several intervals of dark-grey to black silty, carbonaceous, fossiliferous claystone with
intercalated calcareous beds can be encoun-tered in the formation.
Terschelling Sandstone Member SLCFT 40
Fine- to medium-grained sandstone (occasionally up to coarse sand and gravel), well to poorly
sorted. Carbonate cement, glauconite and lignite are common. The sandstones predominantly
show fining-, and locally coarsening-upward trends and are found in sheets and channels,
separated by thin intervals of claystones.
Rifgronden Member SLCFR 41
Dark-grey, carbonaceous, locally silty to sandy claystone, with thin intercalated beds of well-sorted,
very fine to fine-grained sandstone, dolomite and coal. An interval up to 25 m thick with several
thicker sandstone and coal beds is included in the member. It is intercalated some 20 - 40 m below
the top in most sections, but is not encountered in well L05-04. Cored sections of the member show
wavy and flaser bedding, disturbed by bioturbation. The sandstone beds are crossbedded. Internal
coarsening upward trends are frequently observed (cores, funnel-shaped log patterns).
MIDDLE / LOWER JURA
Lower Werkendam Member 42
37
http://www.dinoloket.nl/lower-graben-formation-slcl
http://www.dinoloket.nl/puzzle-hole-formation-slcp
39
http://www.dinoloket.nl/friese-front-formation-slcf
40
http://www.dinoloket.nl/terschelling-sandstone-member-slcft
41
http://www.dinoloket.nl/rifgronden-member-slcfr
42
http://www.dinoloket.nl/lower-werkendam-member-atwdl
38
11
A grey, occasionally silty, claystone sequence, often containing characteristic clay-ironstone concretions
and/or iron ooliths. Its base rests upon the bituminous claystones of thePosidonia Shale Formation and its
top is defined by the first of the more calcareous, silty to sandy beds of the overlying Middle
Werkendam Member.
TRIAS
Solling Formation RNSO 43
The formation consists of a basal, grey sandstone and overlying red claystone unit. In the Off Holland Low,
the formation locally contains an unnamed sandstone interval intercalated in the claystones.
Lower Detfurth Sandstone Member RBMDL 44
In the eastern part of the Netherlands this formation consists of two distinct sandstone units with an
intercalated layer of reddish-brown siltstone or silty claystone. Only the equivalent of the lowermost bed is
probably present in the western Netherlands offshore. The member is developed as a massive, lightcoloured, arkosic sandstone in the western Netherlands offshore and the southern onshore. The high
quartz content and quartz cementation of the sandstones is typical there. In the northern offshore, halite
cementation occurs in the vicinity of Zechstein salt domes.
Volpriehausen Clay-Siltstone Member RBMV 45
This unit consists of stacked, small-scale fining-upwards cycles of fine-grained sandstone, siltstone, and
claystone. Oolite beds may be intercalated. It commonly displays reddish to greenish colours. A number of
claystone beds yield anomalously high readings on the gamma-ray log, which are very suitable for
correlation purposes. The overall trend of this member is coarsening upwards. The unit grades laterally into
the sandstones of the Lowerand Upper Volpriehausen Sandstone Members.
Lower Volpriehausen Sandstone Member RBMVL 46
This member is a well-defined, pink to grey, (sub-)arkosic sandstone unit, frequently displaying a distinct,
blocky character on the gamma-ray logs. The member contains reworked material of the underlying
formation in its lower part, which in general is strongly cemented. Reworked clay blocks may cause high
gamma-ray readings in this basal interval. A gradual interfingering transition exists between
the Volpriehausen Sandstone Member and the overlying Volpriehausen Clay-Siltstone Member.
PERM
Zechstein Caprock
Met Zechstein Caprock wordt de gipshoed boven op een zoutpijler bedoeld. Een beschrijving is niet op
www.dinoloket.nl te vinden.
Zechstein Group 47
43
http://www.dinoloket.nl/solling-formation-rnso
http://www.dinoloket.nl/lower-detfurth-sandstone-member-rbmdl
45
http://www.dinoloket.nl/volpriehausen-clay-siltstone-member-rbmvc
46
http://www.dinoloket.nl/lower-volpriehausen-sandstone-member-rbmvl
47
http://www.dinoloket.nl/zechstein-group-ze
44
12
Sequence consisting of evaporites and carbonates with some thin intercalations of claystone. The
evaporites consist of anhydrite, rock salt and minor amounts of bitter salts, and are locally strongly affected
by halokinetic movements. Towards the southern edge of the Southern Permian Basin, siliciclastics
gradually replace the evaporites and, to a lesser degree, the carbonates.
Zechstein Upper Claystone Formation ZEUC 48
Interval between the highest recognisable carbonate, evaporite or siliciclastic member or formation of the
Zechstein Group and the base of the Lower Germanic Trias Group. In the fringe area, this formation may
even overlie the Upper Rotliegend Group. Lithologically the formation is composed of red-brown to pale
brown, occasionally grey-green claystones with some anhydrite and/or carbonate stringers. These
claystones often show remarkably low velocities on the acoustic log. In the upper part thin, well-cemented,
sandy beds may occur.
Z4 Pegmatite Anhydrite Member 49
The Pegmatite Anhydrite Member is a distinct white anhydrite unit, commonly with coarse halite crystals.
Zechstein 3 Salt Member ZEZ3H 50
The Z3 Salt Member is a pure salt sequence, with gamma-ray readings comparable to those in the upper
cycle of the Z2 Salt. In the middle and upper part two potassium-magnesium-rich salt beds are frequently
observed. Among the minerals present are kieserite, carnallite and bischofite (Coelewijn et al., 1978). The
recessive, upper part of this member is represented by halites with an increase in red clay content.
Z3 Main Anhydrite Member ZEZ3A 51
The Z3 Main Anhydrite Member is generally developed as a relatively pure anhydrite body, but it can
contain a large number of dolomitic or claystone intercalations. This unit may show strong variations in
thickness over relatively small distances.
Z3 Carbonate Member 52
The Z3 Carbonate Member is a brownish, slightly argillaceous, dolomitic limestone or coarse-crystalline
dolomite, usually known by its German name ’Plattendolomit’ or the English equivalent Platy Dolomite
(Visscher (1955) ; Brueren (1959) ). Locally oolites and stromatolites occur within this carbonate Clark
(1980) . The thickest development is found in the sub-basins. It gradually thins towards the basin centre;
this decrease in thickness is complemented by an increase in thickness of the overlying Z3 Main Anhydrite.
Anhydrite beds occur frequently intercalated in the carbonate. In the upper part it may contain thin
claystone beds. In the fringe area the member can become sandy.
Zechstein 2 Salt Member ZEZ3H 53
The Z2 Salt Member consists mainly of halite. In this member, three cycles can be recognised, which can be
correlated regionally across the southern North Sea (Cameron et al., 1992). The evaporite cycles are
separated by polyhalite beds (RGD, 1991). The lower cycle is characterised at its base by interbedded
anhydrite, claystone and polyhalite layers in the salt. This gives the salt a serrate log character. The middle
cycle is built up of several sub-cycles, with an upwards-increasing potassium content. Along the edge of the
48
http://www.dinoloket.nl/zechstein-upper-claystone-formation-zeuc
http://www.dinoloket.nl/z4-pegmatite-anhydrite-member-zez4a
50
http://www.dinoloket.nl/z3-salt-member-zez3h
51
http://www.dinoloket.nl/z3-main-anhydrite-member-zez3a
52
http://www.dinoloket.nl/z3-carbonate-member-zez3c
53
http://www.dinoloket.nl/z2-salt-member-zez2h
49
13
salt basin potassium-magnesium-rich layers occur. The upper cycle consists of very pure rock salt, with
some potassium-magnesium salt layers near the top. These salts form the equivalent of the Stassfurt
Potash seam in northwest Germany. Among the minerals identified are kieserite, carnallite and sylvite. In
the sub-basins the salt is thin, and probably only the lower or middle cycle of the Z2 Salt Member is
developed here.
Z2 Basal Anhydrite Member 54
The Z2 Basal Anhydrite Member is generally developed as a massive body of relatively pure anhydrite.
Zechstein 2 Carbonate Member 55
The Z2 Carbonate Member in the centre of the basin is developed as a thin, finely laminated, argillaceous,
black and often bituminous limestone, designated in Dutch literature as the Stinking Shale Visser
(1963) after the German ‘Stinkschiefer’. On the slope of the basin the member is developed as a thickerbedded limestone, the Fetid Limestone or ‘Stinkkalk’. Along the basin margin, this member usually consists
of a massive to thick-bedded, light-coloured, sometimes oolitic or bioclastic dolomite, with intercalations of
anhydrite. This typical facies is called Main Dolomite (Brueren (1959) ; Visser (1963) ). Towards the fringe
area this unit’s lateral equivalents are anhydrite and claystone. On wire-line logs the Z2 Carbonate Member
is characterized by an increasing amount of clay towards the top. Enormous thicknesses of this unit are
recorded in southeast Drenthe (van Wijhe, 1981). The Z2 Carbonate Member has a more limited southward
range than the Z1 and Z3 Carbonate Members (van Adrichem Boogaert and Burgers, 1983; Plomp and
Geluk, 1988).
Zechstein 1 Anhydrite Member 56
The Z1 Anhydrite Member is typically a massive anhydrite body which attains a huge thickness in the subbasins. Dolomite stringers occur frequently within the unit, which renders its distinction from the Z1
Carbonate and Z1 Fringe Carbonate Members difficult. The unit interfingers with the Z1 Middle
Claystone Member, and thus may contain some clay in the sub-basins. The distinction of the boundary
between these laterally equivalent members may be difficult in places. Where the Z1 Salt Member is
intercalated in this unit, it is split into the Z1 Lower Anhydrite Member and the Z1 Upper
Anhydrite Member.
Zechstein 1 Carbonate Member 57
The Z1 Carbonate Member or ‘Zechsteinkalk’ commonly grades from argillaceous limestone at the base
into crystalline dolomite at the top. The unit contains variable amounts of anhydrite, which explains the
mostly gradational boundary with the overlying unit, the Z1 Anhydrite Member. Consequently, the
boundary between these two units is sometimes ambiguous. In the sub-basins and the fringe areas the unit
becomes very thick, permitting a subdivision into an argillaceous part (Z1 Lower Claystone Member) and a
carbonate part (Z1 Fringe Carbonate Member). For cases where it is not possible to discern the Z1
CarbonateMember from the overlying Z1 Anhydrite Member, the term Z1 Anhydrite/Carbonate member
(ZEZ1B) can be applied. This member has, however an informal status, since in most cases discrimination
between these two members is possible.
54
http://www.dinoloket.nl/z2-basal-anhydrite-member-zez2a
http://www.dinoloket.nl/z2-carbonate-member-zez2c
56
http://www.dinoloket.nl/z1-anhydrite-member-zez1w
57
http://www.dinoloket.nl/z1-carbonate-member-zez1c
55
14

Download Report