Zagłębie Willistona

Położenie basenu Williston

Mapy tektoniczne i geologiczne struktury

Williston Basin to duży wewnątrzkratoniczny basen sedymentacyjny we wschodniej Montanie , zachodniej Dakocie Północnej , Południowej Dakocie , południowym Saskatchewan i południowo-zachodniej Manitobie , znany z bogatych złóż ropy naftowej i potażu . Basen jest geologicznie strukturalnym basenem , ale nie depresją topograficzną ; przecina ją rzeka Missouri . Owalne zagłębienie rozciąga się na około 475 mil (764 km) z północy na południe i 300 mil (480 km) ze wschodu na zachód.

Basen Williston leży nad starożytnym prekambryjskim podłożem geologicznym , pasem orogenicznym Trans-Hudson , który rozwinął się na tym obszarze około 1,8-1,9 miliarda lat temu i który stworzył słabą strefę, która później doprowadziła do zapadnięcia się basenu. Prekambryjskie skały piwniczne w centrum basenu pod miastem Williston w Północnej Dakocie leżą około 16 000 stóp (4900 m) pod powierzchnią.

Kolumna stratygraficzna przedstawiająca 12 złóż węglowodorów i 15 skał zbiornikowych w basenie Williston

Osadzanie osadów rozpoczęło się w rejonie Williston w okresie kambru , ale osiadanie i wypełnianie basenów było najbardziej intensywne w okresie ordowiku , syluru i dewonu , kiedy to grube nagromadzenia wapienia i dolomitu, przy mniejszej miąższości piaskowców, mułowców, łupków i ewaporatów zostały położone. Osiadanie trwało na mniejszą skalę w Mississippian i zostało w dużej mierze zakończone do czasu Pensylwanii . Osiadanie regionalne powróciło w mezozoiku Era, chociaż sumaryczne miąższości osadów były znacznie mniejsze niż w okresie paleozoiku . Pod koniec kredy aktywność tektoniczna podczas orogenezy Laramide odmłodziła kilka struktur piwnic w Basenie Williston, tworząc antykliny, które dziś służą jako pułapki na ropę.

Zasoby naturalne

Ropa naftowa

Roczna produkcja ropy naftowej w amerykańskiej części basenu Williston (ND=Północna Dakota, SD=Południowa Dakota, MT=Montana)

Długa historia osadów osadowych w Williston Basin obejmowała osadzanie się skał dobrze nadających się jako źródło węglowodorów i skał zbiornikowych . Jak wskazuje uogólniona kolumna stratygraficzna, złoża ropy i gazu w basenie występują w szerokim zakresie epok geologicznych.

W 1913 r. Odkryto płytki gaz w piaskowcu górnej kredy na antyklinie Cedar Creek , a ropę na tym samym antyklinie w 1936 r. Basen stał się główną prowincją naftową dopiero w latach pięćdziesiątych XX wieku, kiedy odkryto duże pola w Dakocie Północnej. Amerada Corporation rozpoczęła poszukiwania w 1946 roku. Po czterech latach testowania i mapowania rozpoczęła wiercenia w obiecującej dzierżawie 30 mil na północny wschód od Williston w Północnej Dakocie , a 4 kwietnia 1951 roku odkryła ropę na Antyklinie Nessona, z Amerada Hess Corporation Clarence Iverson # 1 dobrze. Inny firmy naftowe rzuciły się , aby wykupić dzierżawę gruntów rolnych w celu poszukiwania ropy naftowej, a do 1954 r. 80% możliwych obszarów wydobycia ropy było w dzierżawie. W tym czasie Shell dzierżawił ponad 8 milionów akrów. Wielu lokalnych rolników i lokalnych spekulantów natychmiast stało się milionerami, dzierżawiąc ziemię średnio po 25 dolarów za akr, a następnie sprzedając te dzierżawy po znacznie wyższych kosztach za akr. Produkcja osiągnęła szczyt w 1986 roku, ale na początku XXI wieku rozpoczął się znaczny wzrost produkcji dzięki zastosowaniu wierceń poziomych , zwłaszcza w formacji Bakken .

Skumulowana produkcja basenu wynosi około 3,8 miliarda baryłek (600 000 000 m ³ ) ropy naftowej i 470 miliardów stóp sześciennych (1,3 × 10 ¹⁰ m ³ ) gazu ziemnego. Największe pola naftowe wymieniono w poniższej tabeli, przedstawiającej szacunkowe ostateczne wydobycie.

Nazwa pola	Rok odkrycia	Szac. ostateczny ropa (mln baryłek)	Szac. ostateczny gaz (miliardy stóp sześciennych)	Szac. ostateczny nat. płyny gazowe (mln baryłek)
Elm Coulee , Richland Co., MT	2000	270
Beaver Lodge, N. Dak.	1951	130	115	47
Sosna, Mont.	1952	127	20
Pennel, Mont.	1955	115
Cabin Creek, Mont.	1953	115
Mały nóż, N. Dak.	1977	96	120	15
Tioga, N. Dak.	1952	77	43	17
Blue Buttes, N. Dak.	1955	53	36	5
Charlson, N. Dak.	1952	52	100	11

Potaż

Potaż produkowany w Williston Basin czyni Kanadę czołowym światowym producentem tego surowca. Osady występują w formacji Prairie dewonu środkowego . Główne firmy produkujące potas to Nutrien i Mosaic.

Węgiel

Williston Basin zawiera duże złoża węgla, głównie w formacji Fort Union, głównie z epoki paleogenu , i zostały po raz pierwszy zauważone podczas ekspedycji Lewisa i Clarka . Wydobycie węgla rozpoczęło się w 1873 roku w pobliżu Sims w Północnej Dakocie , ale wkrótce zostało porzucone. Kolej Północno-Pacyficzna przejęła kopalnię i rozwinęła pokłady węgla brunatnego jako Spółka Węglowa Północnego Pacyfiku. Inne kopalnie pojawiły się w pobliżu Minot w Północnej Dakocie i Dickinson w Północnej Dakocie , aw okresie od 1900 do 1920 nastąpił na dużą skalę wzrost przemysłu węgla brunatnego. Wydobycie odkrywkowe było powszechne od 1920 do 1940 r., A do 1940 r. Działało 320 kopalń. Jednak szczyt produkcji przypadał na 1951 r., A do 1965 r. Działało tylko 38 kopalń, podczas gdy do 1999 r. Tylko 4.

Hel

W 1952 roku odkryto stężenie helu w południowo-zachodnim Saskatchewan. Produkcja z czterech odwiertów miała miejsce w latach 1963-1977 i została wznowiona w 2014 roku. Formacja Deadwood i inne formacje dolnego paleozoiku charakteryzowały się najwyższą koncentracją. Hel powstał w wyniku naturalnego radioaktywnego rozpadu uranu i toru w prekambryjskich granitowych skałach piwnicznych lub łupkach dolnego paleozoiku .

Geologia

Formacja posuszowego kambru górnego została transgresywnie osadzona na niskorzeźbionej powierzchni prekambru . Deadwood charakteryzuje się płytkimi osadami morskimi i przybrzeżnymi , z obfitym glaukonitem , który nadaje formacji charakterystyczny zielony kolor. Basen zaczął opadać z powodu ruchu poślizgowego wzdłuż uskoków o tendencji północno-południowo-zachodniej , co doprowadziło do osadzania się Grupy Winnipeg, która leży niezgodnie z wymaganiami na Martwym Lesie. Winnipeg składa się z płytkiego morskiego piaskowca, łupków i łupków węglanowych . Formacja Red River leży niezgodnie z Winnipeg i składa się z płytkiego węglanu morskiego, anhydrytu i sedymentacji soli . Odpowiednio nad rzeką Czerwoną leżą ordowickie formacje Stony Mountain i Stonewall , a następnie sylurska grupa Interlake . W okresie dewonu , Williston Basin stał się południowo-wschodnim narożnikiem Elk Point Basin, kiedy zdeponowano Elk Point Group , Manitoba Group i Saskatchewan Group . Formacja Bakken , bogaty w substancje organiczne łupek morski , została zdeponowana w późnym dewonie. Wapień Lodgepole został zdeponowany w okresie Mississippian , a następnie Madison Group i Big Snowy Group . Formacja Tyler została zdeponowana w Pensylwanii i składa się z międzywarstwowe piaskowiec, mułowiec , łupek i wapień . Znajdująca się nad nią formacja Minnelusa charakteryzuje się osadzeniem na równinach aluwialnych , postępującej delcie rzeki i środowiskach wysp barierowych . Formacja Minnekahta została osadzona w permie , a następnie formacja Spearfish i formacja Nesson. Pierre Shale został zdeponowany utwardzając kredę , a następnie Formacja Hell Creek i trzeciorzędowa formacja Fort Union .

Kratery uderzeniowe

Kilka potwierdzonych kraterów uderzeniowych znajduje się w Williston Basin, takich jak Viewfield , Red Wing Creek i Eagle Butte, podczas gdy kratery Dumas i Hartney są nadal niepotwierdzone.