Zoutwinning

De zoutvlaktes die miljoenen jaren geleden in Nederland ontstonden zijn sindsdien onder dikke gesteentelagen begraven en vervormd tot zoutlagen in de Nederlandse ondergrond. Deze zoutlagen bevinden zich enkele honderden meters tot wel drie kilometer diep (1).
Om het zout te kunnen winnen, wordt er via een buis zoet water in de zoutlaag gepompt (2). Het water lost het zout op, waardoor er een ‘caverne’ ontstaat: een ondergrondse holte die gevuld is met zout water (3). Dit zoute water wordt via een andere buis omhoog gepompt (4). Het zoute water (pekel) wordt vervolgens in een fabriek ingedampt, waarbij het bruikbare zout achterblijft.

Alhoewel er veel zout in de Nederlandse ondergrond zit kan het niet overal gewonnen worden. Dit hangt af van de dikte en diepte van de zoutlaag en de economische haalbaarheid.

In Nederland wordt op vier locaties zout gewonnen, waarbij iedere locatie uniek is:

• Twente: Op 400–500 meter diepte bevindt zich een zoutlaag van ongeveer 50 meter dik. De cavernes die hierin zijn aangelegd zijn veel breder dan ze hoog zijn, en lijken qua vorm en omvang op een voetbalstadion.
• Heiligerlee en Zuidwending: In de ondergrond, tussen 500 en 1600 meter diepte, bevindt zich een zoutdiapier (een verticale kolom aan zout). In deze zoutdiapier zitten cavernes in de vorm van een cilinder. Deze cavernes zijn enkele honderden meters tot 1000 meter hoog en ongeveer 125 meter breed.
• Veendam: Op een diepte van 1500–1600 meter bevinden zich dunne laagjes van het zeldzame Carnalliet zout. In deze lagen is een netwerk van platte cavernes aangelegd die onderling met elkaar zijn verbonden.
• Harlingen: op een diepte tussen 2500 tot 3000 meter bevindt zich een dik zoutpakket. In deze zoutlaag zijn cavernes aangelegd met een hoogte van honderden meters.

Bodemdaling door zoutwinning vindt plaats omdat de zoutcavernes in de ondergrond langzaam in elkaar worden gedrukt door ‘zoutkruip’ (5). Zoutkruip wordt veroorzaakt door de druk die het omliggende zout, en de andere omliggende gesteentelagen, op de cavernes uitoefenen. Door deze druk wordt het omliggende zoutgesteente richting de zoutcaverne geduwd, en wordt de caverne kleiner. Wanneer de caverne kleiner wordt zullen de gesteentelagen en het aardoppervlakte erboven langzaam naar beneden zakken (6). Dit proces blijft doorgaan, zelfs nadat de zoutwinning is gestopt, totdat de situatie in de caverne en de ondergrond stabiel is.

Door het krimpen van de cavernes zakken de bovenliggende gesteentelagen langzaam naar beneden en daalt de bodem (6). Boven een zoutcaverne vormt zich aan het aardoppervlak een zogenaamde "bodemdalingskom": een gebied waar de bodem is gedaald ten opzichte van het gebied er omheen. Dit is te vergelijken met een luchtbed waaruit langzaam lucht ontsnapt: in het midden zakt het luchtbed het meest en naar de randen toe minder.

Bodemdaling door zoutwinning is niet te zien omdat de bodem zeer geleidelijk daalt, en zich verspreid over een gebied van enkele kilometers. Het centrum (midden) van de bodemdalingskom is enkele centimeters tot maximaal tientallen centimeters diep, naar de randen van de kom daalt de bodem minder sterk dan in het midden. Bodemdaling door zoutwinning vindt langzaam, verspreid over een periode van tientallen jaren plaats, waarbij de bodem enkele millimeters tot centimeters per jaar daalt.

Verschillende factoren bepalen hoeveel de bodem daalt en hoever de bodemdalingskom zich uitstrekt:

1. Diepte van de caverne. 
Cavernes die minder diep in de ondergrond liggen veroorzaken minder bodemdaling, en een bodemdalingskom met een kleinere omvang, dan cavernes die dieper liggen. Dit komt omdat zoutkruip, die de bodemdaling veroorzaakt, sneller gaat met toenemende diepte en temperatuur.

2. Hoeveelheid gewonnen zout. 
Als er meer zout uit een caverne wordt gehaald, zal er meer bodemdaling optreden.

3. Type steenzout. 
Sommige typen steenzout kunnen makkelijker vervormen (sneller kruipen) dan anderen. De Kalium- en Magnesiumzouten die bij Veendam gewonnen worden, vervormen makkelijker dan het Halietzout (NaCl, oftewel keukenzout) dat op de andere plekken wordt gewonnen.

4. De wijze waarop een zoutcaverne wordt afgesloten. 
Sommige cavernes kunnen na het beëindigen van winning vrijwel direct worden afgesloten, waarbij bodemdaling relatief snel tot een einde komt. Anderen cavernes moeten wegens veiligheidsredenen geleidelijk worden afgesloten. De bodemdaling zal bij deze cavernes langer door blijven gaan.

5. Ligging van cavernes in een zoutlaag. 
Wanneer meerdere cavernes dicht bij elkaar liggen, kunnen hun bodemdalingskommen overlappen en samen een grotere bodemdalingskom vormen.