Geologia zacamintelor de sare din Romania

Geologia zacamintelor de sare din Romania

1.Stratigrafia

Cercetarile geologice efectuate asupra formatiunilor salifere din Romania au stabilit ca acestea apartin unor varste geologice diferite [8], [11], [24], [49]:

permo - triasica, in Platforma Moesica;

miocena, in Depresiunea Precarpatica, Depresiunea Transilvaniei si Bazinul Maramures.

Sarea permo-triasica, cu grosimi relativ mici (200 m) si adancimi mari (peste 1500m), nu este valorificata, ea   intalnindu-se in cateva puncte din Platforma Moesica.

Formatiunile salifere miocene apar la doua nivele stratigrafice si anume: unul inferior (in Acvitanian) si altul superior (in Badenian). In Depresiunea Precarpatica masivele de sare cunoscute apartin atat Acvitanianului cat si Badenianului; in Depresiunea Transilvaniei si in Bazinul Maramuresului, sarea este numai de varsta tortoniana (badeniana).

Sarea miocena apare ca intercalatii in depozitele de argile, marne, gresii, conglomerate.

Dupa depunerea sarii tortoniene (badeniene), in Depresiunea Precarpatica se instaleaza conditii marine normale si se depun "sisturile cu radiolari" si "marnele cu Spirialis", fiecare dintre aceste orizonturi avand grosimi medii de cca. 150m.

In Depresiunea Transilvaniei, ciclul de sedimentare badenian se incheie cu un nivel de tufuri cu denumiri locale.

Depozitele sarmatiene se gasesc in continuitate de sedimentare fata de nivelul "marnelor cu Spirialis", in special in zona centrala a bazinelor de sedimentare, in zonele marginale stand transgresiv fata de depozitele mai vechi.

In Depresiunea Transilvaniei baza Sarmatianului este considerata la nivelul tufului de Iclod.

2.Tectonica

Se stie ca depunerile de sare nu-si pastreaza intotdeauna pozitia stratigrafica initiala.

Datorita plasticitatii ei si sub influenta diferitelor forte, sarea da nastere la doua tipuri principale de structuri halogene: halocinetice (generate de fortele izostatice) si halotectonice (generate de fortele tectonice). Intre aceste doua tipuri de structuri se intalnesc structuri de tranzitie, generate atat de forte izostatice cat si de forte tectonice.

In Romania se intalneste intreaga gama de structuri halogene, reprezentate prin urmatoarele forme: strat, perna, stalp diapir, lama diapira, lama de rabotaj.

Forma, dimensiunile si repartitia structurilor halogene depind de grosimea zacamantului de sare, adancimea de ingropare, morfologia si tectonica bazinelor.

In partea centrala a Depresiunii Transilvaniei, cu grosimi primare ale sarii de 200 - 300 m si adancimi de 2 - 4 km, sarea formeaza structuri de perne, multe dintre acestea constituind nucleul unor domuri gazeifere. In vestul Bazinului Transilvaniei (Ocna Sibiu, Blaj, Ocna Mures, Turda, Cojocna) si in est (Odorhei, Bentid, Praid, Gurghiu, Saratel) sarea se ridica sub forma de stalpi diapiri, uneori chiar pana la suprafata. In exteriorul Bazinului Transilvaniei, spre rama, sarea ramane in pozitia initiala de depunere sau formeaza structuri sub forma de perna.

In Muntenia predomina cutele diapire, deosebindu-se trei aliniamente principale:

aliniamentul cutelor - falii (Ocnita, Colibasi etc.) cu sare antrenata in forma de lame de rabotaj;

aliniamentul cutelor diapire exagerate (Ochiuri, Moreni, Filipestii de Padure, Floresti, Baicoi, Valea Unghiului, Rosovat, Pietraru) cu sare in forma de lame si stalpi diapiri [24]

aliniamentul cutelor diapire atenuate, cu sare in forma de perne (Bucsani, Aricesti, Ploiesti etc.).

In Moldova, sarea acvitaniana din unitatea externa si pericarpatica a fost desprinsa de pe fundament, rupta si antrenata sub forma de lame diapire sau sub forma de lame de rabotaj, dispuse si aici pe aliniamente (Baltesti, Tazlau, Tg.Ocna, Paltin -Nistoresti etc). O alta structura halogena importanta din Moldova o constituie aliniamentul anticlinal diapir Casin - Sarile Bisoca.

O caracteristica importanta a zacamintelor de sare din Romania o constituie brecia sarii. In zona flisului din Carpati si in zona paleogen - miocena a subcarpatilor, brecia tectonica este foarte bine dezvoltata, datorita constitutiei si comportarii rocilor din acoperisul masivelor de sare. Astfel, brecia de la Tg.Ocna, Slanic-Prahova si Praid atinge grosimi de 100 - 200 m, fiind alcatuita din fragmente de argile, marne, gresii, uneori gipsuri cimentate cu sare. Aceste zone brecifiate sterile se intalnesc uneori, sub forma de intercalatii lentiliforme sau cuiburi.

Intensificarea procesului de brecifiere este proportionala cu continutul in sare; stratele de argile, marne, gresii cu un continut in NaCl sub 30% nu se brecifiaza. Brecia sarii este deci o brecie intraformationala care insoteste bazinele salifere cu sare impura.

3.Hidrogeologia formatiunilor salifere

Sarea este o roca aproape lipsita de porozitate sau cu o porozitate foarte mica, fiind practic impermeabila. Cand exista totusi o porozitate, porii microscopici sunt in general inchisi si contin gaze sub presiune (Tg.Ocna, Slanic Prahova); mai pot contine solutii saline sau petrol (foarte rar), de origine singenetica.

Intercalatiile sterile lentiliforme (marne, gresii) pot contine in pori, de asemenea, solutii saline, petrol sau gaze sub presiune.

Apa singenetica nu reprezinta insa un pericol major (ex.: zacamantul Praid) in exploatarea zacamintelor de sare pe cale uscata, periculoase fiind apele de suprafata patrunse prin eventualele sisteme de fisuri si fracturi existente in masiv (Slanic Prahova, Ocna Dej) sau prin lucrarile miniere vechi abandonate (ex. Fetele Targului).

Asociatiile mineralogice ale unui depozit de saruri stabile in conditiile de adancime isi pierd stabilitatea cand, datorita eroziunii sau diapirismului ajung sub influenta apelor superficiale, formandu-se:

zona de hidratare - pe spinarea zacamintelor de saruri unde au loc reactii intre sulfati anhidri sau slab hidratati si apa care patrunde din orizontul acvifer superficial;

zona secundara (cap rock, "palaria de gips") - se dezvolta pe seama zonei primare; prin dizolvarea componentelor usor solubile si indepartarea lor din zona secundara, aici se concentreaza materialul terigen din sare si gipsul.

Zacamintele de sare curata sunt acoperite, in zona de aflorare, cu o patura subtire de depozite reziduale, iar pe zacamintele de sare impura se formeaza depozite reziduale de grosime mare (50 - 1000 m).

Din punct de vedere hidrogeologic, formatiunile salifere pun probleme diferite fata de alte formatiuni sedimentare, datorita tendintei de stratificare a solutiilor saline dupa densitate si datorita faptului ca zona secundara a sarii este permeabila pentru apa, in timp ce zona primara este impermeabila si perfect uscata, fiind cimentata uniform cu sare.

Apele din "palaria de gips" localizate pe spinarea masivului de sare sau in rocile invecinate trebuie sa fie bine cunoscute deoarece pot constitui un pericol pentru securitatea lucrarilor miniere. Comportarea hidrogeologica a acestei zone difera de la zacamant la zacamant.

Astfel, zacamintele de sare cu putina argila si cu mult anhidrit si dolomit prezinta "palarii de gips" foarte permeabile, cu ape sau solutii saline ce pot avea un debit foarte mare, periculos pentru lucrarile miniere (ex. Ocnele Mari - Cocenesti).

Zacamintele de sare cu multa argila si putin anhidrit (cum sunt cele din Subcarpati) formeaza "palarii de gips" slab permeabile, cu debite mici, putin periculoase pentru lucrarile miniere.

Apele din rocile adiacente masivelor de sare se intalnesc in stratele acvifere de pe marginile diapirelor (ex: apele de zacamant de pe aliniamentul Baicoi-Moreni-Gura Ocnitei; gresiile de Kliwa din partea vestica a zacamantului Tazlau etc.) sau in culcusul formatiunii sarii (ex.: apele de zacamant din gresia de Kliwa ale structurii gazeifere Tazlaul Mare; apele din "tuful de Dej" de sub masivul de sare Ocna Dej). Aceste ape pun probleme diferite de la zacamant la zacamant.

Apele orizonturilor freatice din aluviunile raurilor pot crea, de asemenea, probleme foarte mari exploatarii sarii (ex. Fetele Targului - raul Trotus, Ocna Dej - paraul Sacadat).