turbidyt - Turbidite

Turbidyty osadzają się w głębokich korytach oceanicznych poniżej szelfu kontynentalnego lub podobnych strukturach w głębokich jeziorach, przez podwodne lawiny, które zsuwają się po stromych zboczach krawędzi szelfu kontynentalnego. Kiedy materiał zatrzymuje się w korycie oceanu, najpierw osadza się piasek i inny gruboziarnisty materiał, a następnie błoto, a na końcu bardzo drobna materia cząsteczkowa. To właśnie ta sekwencja osadzania tworzy sekwencje Bouma, które charakteryzują te skały.

Turbidytowych jest geologiczny depozyt z prądem mętności , który jest rodzajem fuzji z fluidalnego i osadów grawitacji przepływać odpowiedzialny za dystrybucję ogromnej ilości klastycznego osadu na dnie oceanu .

Sekwencjonowanie

Sekwencja turbidytu. Carboniferous Ross Sandstone Formation ( namur ), hrabstwo Clare , zachodnia Irlandia ( zdjęcie USGS )
Kompletna sekwencja Bouma w dewońskim piaskowcu (Becke-Oese Quarry, Niemcy)

Turbidyty zostały po raz pierwszy prawidłowo opisane przez Arnolda H. Boumę (1962), który badał osady głębinowe i rozpoznał szczególne „przedziały doczyszczania” w głębokowodnych, drobnoziarnistych łupkach , które były anomalne, ponieważ zaczynały się w konglomeratach żwirowych i kończyły w łupkach. Było to nienormalne, ponieważ historycznie zakładano, że w głębinach oceanicznych nie ma mechanizmu, za pomocą którego przepływ trakcyjny mógłby przenosić i osadzać gruboziarniste osady w głębinach otchłani.

Cykle Boumy rozpoczynają się od kontaktu erozyjnego grubego dolnego złoża żwiru z konglomeratem granulek w piaszczystej matrycy i przechodzą przez grubszy, a następnie średniopłaszczyznowy równoległy piaskowiec; poprzez piaskowiec krzyżowy ; pofałdowany piasek krzyżowo-piaszczysty/piasek pylasty, a na końcu mułowce i łupki laminarne. Ta pionowa sukcesja struktur sedymentacyjnych , podłoża i zmieniająca się litologia jest reprezentatywna dla silnych lub zanikających prądów przepływu i odpowiadającej im sedymentacji.

Niezwykłe jest obserwowanie całego pełnego cyklu Boumy, ponieważ kolejne prądy zmętnienia mogą powodować erozję nieskonsolidowanych górnych sekwencji. Alternatywnie, cała sekwencja może nie być obecna w zależności od tego, czy odsłonięta sekcja znajdowała się na krawędzi płata prądu zmętnienia (gdzie może być obecna jako cienki osad), czy też była nachylona od centrum osadzania i objawiała się jako kanał czyszczący wypełniony drobne piaski przechodzące w szlam pelagiczny .

Obecnie uznaje się, że pionowa progresja struktur osadowych opisana przez Boumę dotyczy turbidytów osadzanych przez prądy zmętnienia o niskiej gęstości. Wraz ze wzrostem stężenia piasku w przepływie zderzenia ziaren z ziarnami w mętnej zawiesinie tworzą ciśnienie dyspersyjne, które staje się ważne w hamowaniu dalszego osiadania ziaren. W konsekwencji w turbidytach osadzonych przez prądy zmętnienia o dużej gęstości rozwija się nieco inny zestaw struktur sedymentacyjnych. Ten inny zestaw struktur jest znany jako sekwencja Lowe , która jest klasyfikacją opisową, która uzupełnia, ale nie zastępuje sekwencji Boumy.

Tworzenie

Gorgoglione Flysch , miocen, południowe Włochy

Turbidyty to osady, które są transportowane i osadzane przez przepływ gęstości , a nie przez przepływ trakcyjny lub tarcia .

Różnica polega na tym, że w normalnym korycie rzeki lub strumienia cząstki skały są przenoszone przez tarcie wody o cząstkę (znane jako przepływ trakcyjny ). Woda musi poruszać się z określoną prędkością, aby zawiesić cząsteczkę w wodzie i popychać ją wzdłuż. Im większy rozmiar lub gęstość cząstki w stosunku do płynu, w którym się porusza, tym większa prędkość wody wymagana do jej zawieszenia i transportu.

Przepływ oparty na gęstości występuje jednak, gdy upłynnienie osadu podczas transportu powoduje zmianę gęstości płynu. Osiąga się to zwykle dzięki wysoce turbulentnym cieczom, które zawierają zawieszony ładunek drobnoziarnistych cząstek tworzących zawiesinę . W takim przypadku większe fragmenty skały mogą być transportowane przy prędkościach wody zbyt niskich, aby można było to zrobić w inny sposób, z powodu mniejszego kontrastu gęstości (tzn. woda z osadem ma większą gęstość niż woda i dlatego jest bliższa gęstości skała).

Ten stan występuje w wielu środowiskach, z wyjątkiem po prostu głębokich oceanów, gdzie turbidyty są szczególnie dobrze reprezentowane. Lahary po stronie wulkanów, lawiny błotne i przepływy piroklastyczne tworzą sytuacje przepływu oparte na gęstości, a zwłaszcza w tych ostatnich mogą tworzyć sekwencje, które są uderzająco podobne do turbidytów.

Turbidyty w osadach mogą występować zarówno w sekwencjach węglanowych, jak i silikoklastycznych.

Klasyczne turbidyty o niskiej gęstości charakteryzują się stopniowanym podłożem , ripplemarkami prądu , wspinającymi się laminacjami fal, naprzemiennymi sekwencjami z osadami pelagicznymi , wyraźnymi zmianami fauny między turbidytowymi i rodzimymi osadami pelagicznymi, śladami soli , gęstymi sekwencjami osadów, regularnym podłożem i brakiem cech płytkiej wody. Turbidyty o dużej gęstości charakteryzują się innym pionowym przebiegiem struktur osadowych .

Masywne nagromadzenia turbidytów i innych osadów głębinowych mogą powodować powstawanie podwodnych wentylatorów . Modele osadowe takich systemów wentylatorów są zazwyczaj podzielone na sekwencje wentylatorów górnych, środkowych i dolnych, z których każda ma odrębną geometrię ciała piaskowego, rozkład osadów i charakterystykę litologiczną.

Osady turbidytu występują zazwyczaj w basenach przedgórskich .

Znaczenie

Turbidyty zapewniają mechanizm przypisywania tektonicznego i depozycji ustawienia pradawnym sekwencjom sedymentacyjnym, ponieważ zwykle reprezentują one głębokowodne skały uformowane na brzegu zbieżnego obrzeża i generalnie wymagają co najmniej pochyłej półki i jakiejś formy tektonizmu, aby wywołać lawiny oparte na gęstości. Prądy gęstości mogą być wyzwalane w obszarach o dużej podaży osadów przez samą awarię grawitacyjną. Turbidyty mogą reprezentować wysokiej rozdzielczości zapisy sejsmiczności i ziemskich burz/powodzi w zależności od łączności systemów kanionów/kanałów ze źródłami osadów naziemnych.

Turbidyty z jezior i fiordów są również ważne, ponieważ mogą dostarczać chronologicznych dowodów na częstotliwość osuwisk i trzęsień ziemi, które prawdopodobnie je utworzyły, poprzez datowanie za pomocą radiowęgla lub warw powyżej i poniżej turbidytu.

Znaczenie gospodarcze

Sekwencje turbidytu są klasycznymi gospodarzami dla złóż złota , czego najlepszym przykładem są Bendigo i Ballarat w Wiktorii w Australii , gdzie ponad 2600 ton złota zostało wydobytych ze złóż siodłowo-rafowych utrzymywanych w sekwencjach łupkowych z grubej serii turbidytów kambryjsko-ordowickich . Proterozoiczne złoża złota są również znane z osadów turbidytowych.

Zlityfikowane akumulacje turbidytu mogą z czasem stać się zbiornikami węglowodorów, a przemysł naftowy usilnie stara się przewidzieć położenie, ogólny kształt i wewnętrzne cechy tych osadów w celu efektywnego zagospodarowania pól oraz poszukiwania nowych złóż.

Zobacz też

Bibliografia

  • Bouma, Arnold H. (1962) Sedymentologia niektórych złóż fliszowych: graficzne podejście do interpretacji facji , Elsevier, Amsterdam, s. 168.
  • Randolph J. Enkin, Audrey Dallimore, Judith Baker, John R. Southon, Tara Ivanochkod; 2013 Nowy radiowęglowy model wiekowy holocenu i późnego plejstocenu o wysokiej rozdzielczości z rdzenia MD02-2494 i innych, Effingham Inlet, Kolumbia Brytyjska, Kanada; z zastosowaniem do chronologii zdarzeń paleosejsmicznych strefy subdukcji Cascadia1 ; Służba Geologiczna Kanady i Pacyfiku, Sidney, BC V8L 4B2, Kanada. Link do artykułu
  • Fairbridge, Rhodes W. (red.) (1966) The Encyclopedia of Oceanography , Encyclopedia of Earth sciences series 1, Van Nostrand Reinhold Company, New York, s. 945-946.
  • Goldfinger, C., Nelson, CH, Morey, A., Johnson, JE, Gutierrez-Pastor, J., Eriksson, AT, Karabanov, E., Patton, J., Gracia, E., Enkin, R., Dallimore A., Dunhill, G. i Vallier, T., 2012, Turbidite Event History: Methods and Implications for Holocene Paleoseismicity of the Cascadia Subduction Zone, USGS Professional Paper 1661-F, Reston, VA, US Geological Survey, s. 184 s., 64 ryciny. http://pubs.usgs.gov/pp/pp1661f/
  • Moernaut, J., De Batist, M., Charlet, F., Heirman, K., Chapron, E., Pino, M. , Brümmer, R. i Urrutia, R., 2007, Olbrzymie trzęsienia ziemi w południowo-środkowej Chile ujawnione przez holoceńskie wydarzenia masowego niszczenia w Lake Puyehue: Sedimentary Geology , t. 195, s. 239-256.
  • Mutti, E. i Ricci Lucci, F. (1975) Facje i asocjacje mętności. W: Przykłady facji i asocjacji turbidytu z wybranych formacji północnych Apeninów. IX Wewn. Kongres sedymentologiczny, wycieczka terenowa A-11, s. 21-36.
  • Normark, WR (1978) „Doliny wentylatorów, kanały i płaty depozycyjne na nowoczesnych wentylatorach łodzi podwodnych: Znaki rozpoznające piaszczyste środowiska turbidytu”, Biuletyn Amerykańskiego Stowarzyszenia Geologów Naftowych , 62 (6), s. 912-931.
  • Ødegård, Stefan (2000) Sedymentologia formacji Grès d'Annot , praca dyplomowa: Technische Universität Clausthal, Niemcy. Źródło 27 stycznia 2006 January
  • Strasser, M., Anselmetti, FS, Fäh, D., Giardini, D. i Schnellmann, M., 2006, Wielkości i obszary źródłowe dużych prehistorycznych trzęsień ziemi w północnych Alpach ujawnionych przez awarie stoków w jeziorach: Geologia, w. 34, str. 1005–1008.
  • Walker, RG (1978) „Głębokowodne facje z piaskowca i starożytne wentylatory łodzi podwodnych: model poszukiwania pułapek stratygraficznych”, Biuletyn Amerykańskiego Stowarzyszenia Geologów Naftowych , 62 (6), s. 932-966.

Dalsza lektura

  • Arnold H. Bouma, Charles G. Stone, wyd. (2000). Drobnoziarniste systemy turbidytu . Amerykańskie Stowarzyszenie Geologów Naftowych. Numer ISBN 978-0-89181-353-8.
  • SA Lomas, P. Joseph, wyd. (2004). Zamknięte systemy turbidytu . Towarzystwo Geologiczne w Londynie. Numer ISBN 978-1-86239-149-9.
  • Lowe, DR (1982), Przepływy grawitacyjne osadów: II. Modele depozycji ze szczególnym uwzględnieniem złóż prądów zmętnienia o dużej gęstości, Journal of Sedimentology, Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, t. 52, s. 279-297.

Linki zewnętrzne