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Diapir

Salzdiapire. Quelle: BGR.
Salzdiapir in einer seismischen Sektion abgebildet. Quelle: Pinterest.

Ein Diapir (von altgriechisch διαπείρειν diapeirein „durchdringen“) ist in der Geologie ein Bereich, in dem Material aus tieferen Schichten aufgestiegen ist. Dieses Phänomen nennt man Diapirismus. Es kommt in großem Maßstab beim Erdmantel vor. Über Hotspots bilden sich Manteldiapire (engl. mantle plumes). Der Antrieb für den Aufstieg ist eine niedrigere Dichte der tiefer liegenden Schicht. Die dadurch entstandene Rayleigh-Taylor-Instabilität lässt Blasen des unten liegenden Materials aufsteigen.

Aufsteigende Schmelzen können Intrusionen bilden, beispielsweise die granitischen Batholithe, große pilzförmige Tiefengesteinskörper, auch Plutone genannt.

Evaporitdiapire können Salzstöcke und Salzwälle bilden. Salzstöcke sind kegel-, zylinder- oder pilzförmig. Sie ragen von der Schicht, aus der sie entstanden sind (Muttersalzschicht, engl. mother salt layer), nach oben, zum Teil bis an die Erdoberfläche.

Die Domstrukturen haben oft 1-2km Durchmesser und sind durch die umliegenden Sedimente 5-10 km oder auch mehr aufgedrungen. Viele Diapire haben ein Überdeckung (cap rock) aus weniger löslichen Evaporiten wie Anhydrit. Die Sedimente sind in der Nähe des Salzstockes oft komplex aufgefaltet (Kohlenwasserstoff-Fallen).

Bedeutung für die Geothermie

Steinsaltz hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die meisten anderen Gesteine. Schon aus diesem Grund sind Salzdiapire (Salzdome) Anlaß für lokale Wärmanomalien und somit geothermisch interessant. Dadurch, dass sie 'dicht' sind, als keine Wasserströmung zulassen sind sie auch ein zuverlässiges Barrieregestein. Sie können aus diesem Grund bei Wärmespeichern eine besondere Rolle spielen. Eine Sonderform derartiger Speicher sind Höchstwärme-Flüsigsalz-Latentwärmespeicher. Sie sind im weiteren Sinn Stromspeicher vom Typ power-to-heat-to-power (PtoHtoP, P2H2P).

Literatur

Bachmann, G., H., Hoffmann, N.: Manteldiapirismus und Genese des norddeutschen Beckens. In: Tbl. Geol. Paläontol. Nummer Teil I (1993), S. 9-10 

Jensen, P.: Analysis of the temperature field around salt diapirs. In: Geothermics Nummer 19(3) (1990), S. 273-283 

Weblink

https://de.wikipedia.org/wiki/Diapir