Towards a geologic understanding of salt exposures

Resum 

Trobar la sal a la superfície terrestre requereix que es compleixin dues condicions principals. En primer lloc, la sal s’ha d’haver dipositat en algun moment llunyà del passat. En segon lloc, cal que existeixi algun mecanisme capaç de portar la sal fins a la superfície.

La deposició de sal requereix un clima càlid que permeti l’evaporació de l’aigua (generalment aigua marina), de manera que la majoria dels grans dipòsits salins es van formar durant cicles climàtics de tipus hothouse o greenhouse.

A més, la deposició de sal també necessita una conca aïllada, on l’aigua marina evaporada no pugui ser reemplaçada fàcilment, cosa que permet que la salinitat augmenti fins al punt en què la sal precipita. Aquestes conques aïllades es formen més habitualment durant els períodes de formació o fragmentació dels supercontinents.

Un cop dipositada, la sal queda soterrada per la sedimentació posterior, de manera que, per tal que pugui ser explotada pels humans, cal que hi hagi algun mecanisme que la faci retornar a la superfície terrestre.

Els mecanismes més comuns que permeten aquest procés en terra ferma impliquen tots ells escurçament tectònic, ja que l’escurçament forma muntanyes i fa aflorar materials que estaven profundament enterrats. En aquest treball es discuteixen tres processos habituals d’aixecament de sal afavorits per l’escurçament: el creixement d’anticlinals, el diapirisme i l’encavalcament tectònic, i es presenten exemples ben coneguts d’explotacions salineres associades a cadascun d’aquests mecanismes.

Abstract

Exposing salt on land requires two main conditions to be met. First, salt must have been deposited at some time in the distant past. Second, there must be some mechanism to bring the salt to the surface. Salt deposition requires a hot climate to evaporate water (usually seawater), so most saline giants have been deposited in hothouse or greenhouse climate cycles.

Salt deposition also requires an isolated basin, where evaporated seawater cannot easily be replaced, allowing the salinity to rise to the point where salt is deposited. Such isolated basins occur most commonly during times of supercontinent assembly and breakup.

Once salt has been deposited, it gets buried by subsequent sedimentation, so in order to be exploited by humans there must be some mechanism to bring it back up to the earth’s surface.

The most common mechanisms to accomplish this on land all involve shortening, as shortening builds mountains and brings deeply buried materials to the surface. We discuss three common processes of salt uplift favored by shortening: anticline growth, diapirism, and thrust emplacement, and present examples of well-known salt workings associated with each mechanism

References

Fernandez, O., et al. (2025) “Late Jurassic Initial Development of a Salt-Dominated Fold-And-Thrust Belt: The Inverted Passive Margin of the Eastern Alps (Austria),” Tectonics, 44(1). Available at: https://doi.org/10.1029/2024TC008358. 

Hudec, M.R. and Jackson, M.P.A. (2007) “Terra infirma: Understanding salt tectonics,” Earth Science Reviews, 82(1–2), pp. 1–28. Available at: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2007.01.001.

Jackson, M.P.A. and Hudec, M.R. (2017) “Salt Tectonics: Principles and Practice,” Cambridge, Cambridge University Press, 498 p.

Matenco, L. and Bertotti, G. (2000) “Tertiary tectonic evolution of the external East Carpathians (Romania),” Tectonophysics, 316(3–4), pp. 255–286. Available at: https://doi.org/10.1016/s0040-1951(99)00261-9.

Miralles, L. et al. (2000) “Recrystallization salt fabric in a shear zone (Cardona diapir, southern Pyrenees, Spain),” Geological Society, London, Special Publications, 174(1), pp. 149–167. Available at: https://doi.org/10.1144/gsl.sp.1999.174.01.09.

Sans, M. (2003) “From thrust tectonics to diapirism. The role of evaporites in the kinematic evolution of the eastern South Pyrenean front,” Geologica Acta, 1(3), pp. 239–259. 

Sordoillet, D. et al. (2018) “Earliest salt working in the world: From excavation to microscopy at the prehistoric sites of Ţolici and Lunca (Romania),” Journal of Archaeological Science, 89, pp. 46–55.

Warren, J. (2006) “Evaporites: Sediments, resources, and hydrocarbons,” Berlin, Springer, 1035 p.