高压地层的形成是因为沉积物在埋藏期间，不能足够快地将水流排出而完全压紧
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尽管近岸剖面含有砂质相 ， 但第三系沉积物 ， 特别是潮岸剖面中的大部分是粘土 ， 它们形成了厚的、不渗透的页岩层序 。 高压地层的形成是因为不透水的沉积物在埋藏期间不能足够快地将水流排出而被完全压紧 。 在过去的地质时期 ， 温暖的盐水在北美中部大陆的沉积覆盖层中迁移了数百公里 。 当这些卤水从深处进入拱形分隔盆地的浅层沉积物时 ， 它们沉淀了矿石矿物 ， 形成了密西西比河谷的铅、锌、钡和氟资源 。
这些矿石位于今天较冷的浅层中 ， 但对这些矿石的分析表明 ， 它们是由温度较高的卤水形成的 。 迁徙的盐水有碳氢化合物也在很远的距离内重新分布 。 将原油与其烃源岩进行对比表明 ， 在威利斯顿盆地和丹佛盆地 ， 运移的距离超过了150公里;在阿尔伯塔盆地、伊利诺伊斯盆地、阿纳达科盆地和阿巴拉契亚盆地 ， 人们推测存在长距离运移 。 卤水迁移被不同程度地归因于盆地沉积物的压实、高压带的减压、大陆碰撞过程中沉积物的侧向挤压和构造隆升造成的地形起伏 。
了解迁徙的起源对于有效地勘探石油和矿物至关重要我们将伊利诺斯盆地地过去的地下水和热传输建模为初边值问题 。 寒武纪和卡尔夫奥陶系地层不发育页岩 ， 但富含可渗透砂岩 ， 形成了基底含水层复合体 。 在陆地植物进化之前 ， 古代信风就已经明显地吹过了粘土和贫瘠的沉积物 ， 这就解释了这些地层的高渗透性 。 基底体系为晚奥陶世至密西西比段 ， 以碳酸盐岩为主 。
盆地被中生代交替砂岩、页岩、碳酸盐岩和煤组成的宾西法尼亚环盖层和盆地南端帕斯可拉拱型斜形沉积层的隆起所覆盖 。 拱门已经下陷 ， 今天被埋在密西西比海湾的河床下面 。 阿科马盆地形成于大陆台地 ， 与伊利诺斯盆地的寒武纪-密西西比系十分相似 。 在地表暴露在海平面以上的盆地中 ， 浅层地下水是稀变质水 ， 但下伏孔隙水的含盐量更多 。
盐度会随着埋藏深度的增加而增加 ， 因此离地表只有几百米远的地下水就可能是含盐量超过10%的卤水 。 然而 ， 在几公里深的地层中 ， 有时会发现相对较新鲜的水 。 对稳定同位素的分析表明 ， 许多深层卤水都是大气降水造成的 ， 随着时间的推移 ， 盐度增加了 。 此外 ， 成岩作用的证据表明 ， 稀释的水已经穿过今天充满盐水的深层含水层 ， 了解淡水侵入的范围在现在和在地质过去是重要的 ， 因为化学物质膨胀的水在地下引起的化学物理变化 。
【高压地层的形成是因为沉积物在埋藏期间，不能足够快地将水流排出而完全压紧】在沉积卤水中稳定的硅酸盐和硫化物矿物溶解在稀释的水中 ， 形成潜在的储层岩石 。 当水中的重碳酸盐离子与卤水中的矿物或阳离子发生反应时 ， 碳酸盐矿物沉淀成胶结物 。 从地表运输的氧气和微生物可以降解石油 。 当地下水进入还原状态时 ， 靠近地表的岩石中微量的铀和其他元素变得不那么容易溶解 ， 矿石就形成了 。 石油勘探过程中遇到的淡水可能会导致测井仪器的读数被错误解释 ， 因为含盐量高的水和油都具有很高的电阻率 。
墨西哥湾沿岸盆地包含两种主要的水文体系:一种是大气降水体系 ， 在这种体系中 ， 地下水被沿海平原的地形起伏推动向盆地内流动;另一种是更深的体系 ， 在这种体系中 ， 咸水在沉积物压实作用下向上向陆地迁移 。 这些系统之间的界面位置取决于促使浮岩向盆地内运移的泄压量 ， 压实作用抵消浮岩向盆地内运移的压力 ， 以及深层含水层的渗透性 。
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