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Das Salz der Erde
Grosse Salzformationen finden sich verstreut über die ganze Erde. Sind sie gar nicht langsam, sondern durch vulkanische Vorgänge schnell entstanden? Das magmatische Modell.
Stef Heerema
Auf der ganzen Welt werden grosse Salzgesteinsformationen gefunden. Öl- und Gasvorkommen sind oft mit Salzablagerungen verbunden, die kilometerhoch über die Spitze des Untergrund-Salzkörpers hinausragen. Bei solchen Salzablagerungen wird im Allgemeinen von Evaporiten gesprochen, weil sie angeblich durch Verdunstung von Meerwasser geformt worden seien. Diese Erklärung verlangt das Verdunsten von Hunderten von Kilometern tiefem Salzwasser. Dies wäre ein Prozess, der unermessliche Zeitperioden verlangen würde, weitaus mehr Zeit, als die biblische Zeittafel vorgibt. Konsequenterweise werden Evaporite als Argument gegen eine Junge-Erde-Geologie benutzt.
Trotzdem führt das Verdunstungs-Modell zu bedeutenden Problemen. Es ist damit nicht möglich, Dicke, Volumen, Struktur und Reinheit der grossen Salzablagerungen zu erklären.
Ein anderes Modell betrachtet die Salzablagerungen als ein Produkt von vulkanischem Steinsalz-Magma. Solche Magmen schmelzen bei geologischen Temperaturen, fliessen schnell und erklären auch die Verbindung von Salzablagerungen mit Kohle-, Öl- und Gasreserven.
Eine moderne Analogie solcher Magmen, auch wenn bedeutend kleiner im Umfang, kann am Ol-Doinyo-Lengai-Vulkan im Norden von Tansania innerhalb des Great Rift Valley beobachtet werden. Im magmatischen Modell werden grosse Salzformationen rasch durch vulkanische Prozesse eingelagert. Dieser Mechanismus deckt sich mit der biblischen Zeitrechnung.
Salzgesteinsformationen werden auf jedem Kontinent, über die ganze Welt verstreut, gefunden. Sie erstrecken sich bis tief in den Untergrund. Manche gut bekannten Ablagerungen, etwa die Permian-Zechstein-Ablagerung in Europa, die Jurassic-Golfküste-Ablagerung in Amerika und die Miocene Rotes Meer und Persischer-Golf-Ablagerungen im Mittleren Osten haben Salzsäulen, die nahezu vier Kilometer über die Spitze der Hauptsalzmasse hinausragen. Öl und Gas werden oft unter solchen Salzablagerungen gefunden.
Die Salzstrukturen bestehen hauptsächlich aus Sodiumchlorid (bis zu 96 % NaCl) sowie ein paar anderen Salzen wie Potassiumchlorid (KCl) und Magnesiumchlorid (MgCl2). Diese zusätzlichen Salze werden hauptsächlich in dünnen, horizontalen Schichten inmitten der inneren Kerne der massiven Formationen gefunden¹ und nicht an den Rändern.
Wie schon erwähnt, ist die allgemein bekannte Erklärung für den Ursprung dieser Salzgesteinsablagerungen, dass das Salz durch das Verdunsten von Meerwasser zurückblieb, deshalb der Name Evaporite. Die Grundidee des Evaporit-Modells wurde von Carl Ochsenius im späten 19. Jahrhundert entwickelt und wird Barren-Theorie genannt. Er entwickelte diese Vorstellung durch Schätzungen zum Salz, das im Jahr 1877 im Kaspischen Meer verdunstete.² Seine Theorie beschreibt, wie salziges Wasser über eine Sandbank in ein grosses, flaches, geschlossenes Gebiet fliesst. Das eingeschlossene Gebiet hinter der Sandbank wird durch die Sonne aufgeheizt, was das Seewasser verdunsten und das Salz ablagern lässt. Der flache See muss sich in einem dem Sonnenlicht stark ausgesetzten Gebiet befinden, in dem die Verdunstung grösser ist als der Regenfall.
Seit den 1960er-Jahren und bis vor kurzem waren viele Geologen überzeugt, dass Evaporite in einer gezeiten-flachen Umgebung geformt werden.³ Heutzutage ist dieser Sonnen-evaporitische Ursprung umstritten.4,5 Denn der Prozess der Überflutung und Evaporation müsste zehntausende Male wiederholt werden, damit Salzablagerungen mit einer Dicke von bis zu zehn Kilometern entstehen. Die vorgeschlagene hydrothermale Wasserevaporation als Mechanismus versagt aber beim Versuch, die Grösse der Salzberge zu erklären. Trotzdem wird den Studenten und den Besuchern von Salzminen noch immer die marine Herkunft des Salzes gelehrt.
Wie dem auch sei, die Evaporationstheorie hat grosse Probleme im Umgang mit mächtigen Salzformationen:
- Um eine nur 1 km dicke Ablagerung zu formen, muss 60 km tiefes Meerwasser verdunsten.6
- Die Salzformationen zeigen unbedeutende Kontaminationen mit Sand, was dem Verdunstungs-Modell widerspricht, das nach einer Sandbank verlangt in Kombination mit konsistentem, trockenem Wetter während eines langen Zeitraums. Dieser Prozess würde viel Sand ins Salz hineinbringen.
- Die Salzformationen zeigen unbedeutende Kontamination mit marinen Fossilien, was dem widerspricht, was man nach einer Entstehung durch Meerwasser erwarten würde, welches konstant und in einer enormen Menge in das Evaporationsgebiet strömte.
- Die Evaporationsgebiete müssen in Regionen mit viel Sonnenlicht und wenig Regen sein, damit solche Mengen von Meerwasser verdunsten können.
Wie immer dem auch sein mag: Die Verteilung der Salzablagerungen über die ganze Welt verstreut widerspricht der Idee, dass alle diese Gebiete wegen der benötigten Verdunstungszeit einmal nahe beim Äquator gewesen seien. James Hutton hatte eine andere Idee, woher die Salzformationen kamen. Im Jahr 1774 identifizierte er konzentrische Kreise in einer Salzmine in Cheshire (UK). Er schloss daraus: «Es ist vergeblich, innerhalb den Vorgängen von Auflösung und Verdunstung zu suchen, was durch nichts anderes als einen perfekten Flüssigkeitsgrad bei einer Vermischung erklärt werden kann.»7 Tatsächlich erklärt eine vulkanische Herkunft die Salzlagerstätten:- Die benötigte Temperatur, um Salz zu schmelzen und ein Salz-«Magma» herzustellen, liegt gut innerhalb des Bereichs der magmatischen Temperaturen für Silikat-Magmen, die gewöhnlich in den formationskundlichen Aufzeichnungen vertreten sind. Die Schmelztemperaturen der in den Salzablagerungen gefundenen Salze werden in Tabelle 1 aufgeführt.
- Geschmolzenes NaCl fliesst so leicht wie Wasser (Viskosität von NaCl bei 850 °C ist 1.29 MPa.s;² Viskosität von Wasser bei 20 °C ist 1.00 MPa.s). Somit wird ein Salzmagma in die niedrigsten Gebiete fliessen.8 Wegen seiner Dichte wird es Wasser verdrängen und zum Kochen bringen. Das kochende Wasser wird die typischen, zusätzlichen Ablagerungen um die Salzformationen herum bilden, wie Anhydrite (CaSO4) und Calcite (CaCO3).9 Ein weiterer Ausbruch wird diese Anhydrit- und Calcit-Ablagerungen bedecken und wiederum in das Wasser fliessen lassen und dieses zum Kochen bringen. Dieser Prozess kann sich viele Male wiederholen.
Zudem kann das umgebende Meerwasser die Quelle sein für die marinen Fossilien, die gelegentlich mit den Salzschichten gefunden werden. Natürlich werden die meisten Marinefossilien (Algen und Zoo-Plankton) innerhalb der Anhydrit- und Calcit-Ablagerungen gefunden. - Es ist gut erforscht, dass Silikat-Magmen geschichtete, eruptive Intrusionen (in bestehendes Gestein eingedrungenes flüssiges Material) bilden können. Ebenso wird die Kristallisation und Kühlung des Salz-«Magma» nach der Einlagerung eine Ausscheidung der verschiedenen Salze in Schichten innerhalb des Kerns der Ablagerung bewirken, was man auch in den Formationen vorfindet.
Zu beachten ist, dass die niedrige Viskosität des Haline Magma den Hitzeverlust durch Konvektion erleichtert, was das NaCl zuerst erstarren lässt, während die Salze mit dem niedrigeren Schmelzpunkt später folgen werden. Manchmal wird dieser Kristallisierungsprozess unterbrochen durch neue Schübe von magmatischer Salz-Intrusion. - Das Great Rift Valley (der grosse afrikanische Grabenbruch) ist eine 6000 Kilometer lange Riftzone, gebildet durch das Auseinanderdriften der kontinentalen Erdkruste von durch das Tote Meer und das Rote Meer bis hinein nach Zentral-Mosambik in Ostafrika (siehe Darstellung 1). Sämtliche Vulkane innerhalb dieser Riftzone, die zudem einige Salzmassive wie das Tote Meer und die Danakil-Formationen beherbergen, die immerhin 10 km und 5 km dick sind, sind noch aktiv. Angesichts der Lage dieser Massive erscheint es offensichtlich, dass diese eine vulkanische Herkunft haben.10
- Obwohl die Herkunft des Salz-Magma in diesem Stadium nicht bekannt ist, muss es tief im Innern der Erdkruste entstanden sein. Eine aktuelle magmatische Salzformation können wir auf dem Ol-Doinyo-Lengai-Vulkan beobachten. Er befindet sich im Norden von Tansania, innerhalb des Great Rift Valley.8 Die ungewöhnlich schwarze Natro-Karbonatit-Lava dieses Vulkans fliesst bei einer relativ niedrigen Temperatur (~510 °C) aus und ist sehr viel flüssiger als Silikat-Lava.
- Die Oberfläche des geschmolzenen Salzes erstarrt bei Wasserkontakt schnell und bildet eine undurchlässige Kruste. Die in den Tälern (oder unter dem Wasser) abgelegten Organismen und die Vegetation, die durch die Salz-Magma überflutet wurden, werden durch den Ausschluss von Sauerstoff in Kohle, Öl und Gas transformiert. Die undurchlässige Salzschicht kann eine gasundurchlässige Hülle bilden, die fähig ist, die erzeugten Gase und Flüssigkeiten einzulagern. Das im nahe gelegenen Kalk und den Anhydriden enthaltene organische Material kann sich ebenso in Kohle, Öl und Gas transformieren, aber bei niedrigeren Temperaturen und langsamerem Tempo. Die magmatische Herkunft dieser Salzformationen erklärt damit auch die Beziehung zwischen den Salzablagerungen, die um den Globus herum gefunden werden, mit den daneben liegenden Kohle-, Öl- und Gasreserven.
Während die soliden Formationen abkühlen, bringt die Kontraktion der Ablagerung Bruchspannungen und Verwerfungen hervor. Darüber hinaus werden Salzablagerungen durch tektonische Verschiebungen innerhalb des sie umgebenden Fels deformiert. Je höher die Temperatur des Salzes ist, desto weniger Widerstand hat es gegen Fliessdehnung. Die Salzablagerung in der Danakil- Wüste zeigt eine andere Form der Diagenese. Die Oberseite dieser Wüste ist 120 Meter unter dem Meeresspiegel, was bedeutet, dass die Salzformation dem Druck des Grundwassers ausgesetzt ist; und dieser erzeugt in der 5 km dicken Formation einen Abfluss durch Störungen und Brüche. Die Interaktion zwischen dem Grundwasser und der Salzablagerung dringt als heisse, hydrothermale Salzlösung an die Oberfläche. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die riesigen Salzlagerstätten, die auf der ganzen Erde gefunden werden, nicht das Resultat einer Verdunstung von Meerwasser über längere Zeiträume hinweg sein können. Vielmehr wurden die Salzablagerungen eingebettet als geschmolzenes Magma bei Temperaturen über 800 °C. Das herkömmliche Evaporit-Modell verlangt viel mehr Zeit als die biblische Zeittafel zur Verfügung stellt. Wie auch immer man es bewerten will, die Vorstellung, dass die Salzlagerstätten durch das Verdunsten von Hunderten von Kilometern tiefem Meerwasser geformt wurde, ist völlig unzulänglich, um die Dicke, das Volumen, die Struktur und Reinheit der Salzablagerungen zu erklären.
Das magmatische Modell ist plausibler. Es beschreibt die Ablagerungen durch die Bildung grosser Mengen geschmolzenen Salz-Magmas aus dem Erdinnern. Die Salzformationen wurden demnach im Rahmen vulkanischer Prozesse rasch eingelagert. Dieser Mechanismus korrespondiert mit der biblischen Zeittafel und einer verhältnismässig jungen Erde.
Übersetzung: Carmen Walther
© Journal of Creation 23/2009, www.creation.com
Der Autor studierte Ingenieurwissenschaften in den Niederlanden. Er war an der Installation eines Salzbades für die Hitzeaufbereitung beteiligt und war als Aussendienstmitarbeiter für Verdampfungsinstallationen tätig. Später wurde er von Urenco (Uran-Anreicherung) nach Grossbritannien geschickt. Im Rahmen seiner Beratungstätigkeit erforscht er die Realisierbarkeit neuer Salzminen. Heerema hält Vorlesungen über das Thema Salzformationen und hat ein Buch geschrieben mit dem Titel «The Revolution Theory». Darin zeigt er auf, wie Salzsäulen durch die Interaktion von geschmolzenem Salzmagma mit den Wassermassen einer weltweiten Flut erklärt werden können.
Referenzen (Bibliografie) 1 Geluk, M. C., Paar, W. A. and Fokker, P. A., Salt; in Geology of the Netherlands, pp. 283–294, 2007; <www.knawl.nl/publicaties/pdf/20011075-17.pdf>, accessed 8 April 2009. 2 Natriumchlorid (Sodium chloride); in Ullmans Enzyklopädie der Technischen Chemie (Ullman’s Encyclopedia of Technical Chemistry), 4. revidierte und erweiterte Ausgabe, vol. 17, Verlag Chemie, Weinheim, Germany, p. 181, 1979. 3 Melvin, J. L, (Ed.), Evaporites, Petroleum and Mineral Resources – Developments in Sedimentology 50, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, p. 184, 1991. 4 Kendall, A. C. and Harwood, G. M., Marine evaporites: arid shorelines and basins; in: Reading, H. G. (Ed.), Sedimentary Environments, Processes, Facies and Stratigraphy, Blackwell Science, Oxford, UK, pp. 281–324, 2002. 5 Evaporite könnten sich ohne Verdunstung bilden (Talk.Origins), <creationwiki.org/Evaporites_could_form_without_evaporation_(Talk.Origins)>; accessed 16 September 2009. 6 Zugrunde liegt ein durchschnittlicher Meerwassersalzgehalt (3.5 %) und ein spezifisches Gewicht von NaCl (2,162km/m3). Ullman’s Encyclopedia of Technical Chemistry, ref. 2, p. 180. 7 James Hutton, Theory of the Earth, 1788, The Geological Society Publishing House, Bath, UK, p. 29, 1997. 8 Der Name dieses Vulkans bedeutet «Berg Gottes» in der Sprache der Einheimischen und ist immer noch aktiv. Er produziert Natriumkarbonat-Lava, das reich ist an seltenen Sodium und Potassium Karbonatmineralien, Nyererit (Na2Ca(CO3)2) und Gregoryit (Na2K2Ca(CO3). Die Herkunft der Lava ist unbekannt. Das Lava-Volumen ist relativ gering im Vergleich mit dem Volumen des halinen Magmas, das die Salzlagerstätten weltweit bildete. 9 Warren, J. K., Evaporites – Sediments, Resources and Hydrocarbons, Springer, Dordrecht, The Netherlands, p. 44, 2006. 10 Die Zerstörung von Sodom und Gomorra (1. Mose 19,23–28) kann als Augenzeugenbericht einer Salzeruption interpretiert werden. Die beschriebenen Ereignisse würden nicht genügen, um eine zehn Kilometer mächtige Salzablagerung zu produzieren. Aber das Ereignis könnte sich im Nachgang der Ausdehnung des Great Rift in nördlicher Richtung ereignet haben. 11 Ullman’s, ref. 2, Seite 180.
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