Turbidit - Turbidite

Turbiditer deponeras i de djupa havstrågen under kontinentalsockeln, eller liknande strukturer i djupa sjöar, av laviner under vattnet som glider nerför kontinentalsockelkantens branta sluttningar. När materialet vilar i havsrännan är det sanden och annat grovt material som först sätter sig följt av lera och så småningom det mycket fina partiklarna. Det är denna sekvens av avsättning som skapar Boumasekvenser som kännetecknar dessa stenar.

En grumlighet är den geologiska avsättningen av en grumlingsström , vilket är en typ av sammanslagning av vätskeflödet och sedimentets tyngdflöde som ansvarar för att fördela stora mängder klastiskt sediment i djupa havet .

Sekvensering

Turbiditsekvens. Kolsandformning av Ross sandsten ( Namurian ), County Clare , Västra Irland ( bild USGS )
Komplett Bouma-sekvens i Devonian Sandstone (Becke-Oese Quarry, Tyskland)

Turbidites först ordentligt beskrivs av Arnold H. Bouma (1962), som studerat djuphavsfiske sediment och erkänt särskilt "bötesprinciper-up intervall" inom djupt vatten, finkornig skiffer , som var avvikande eftersom de började på Pebble konglomerat och avslutas i skiffer. Detta var avvikande eftersom det i det djupa havet historiskt antagits att det inte fanns någon mekanism genom vilken dragflöde kunde bära och deponera grovkorniga sediment i avgrundsdjupet.

Bouma-cykler börjar med en erosionskontakt av en grov nedre bädd av kiselsten till granulkonglomerat i en sandmatris och graderas upp genom grov sedan medelstor parallell sandsten; genom korsbädds sandsten ; krusig korsbädds sand / siltig sand och slutligen laminär siltsten och skiffer. Denna vertikala följd av sedimentära strukturer , sängkläder och föränderlig litologi är representativ för starka till avtagande strömningsströmmar och deras motsvarande sedimentation.

Det är ovanligt att se en hel Bouma-cykel, eftersom successiva grumlingsströmmar kan erodera de okonsoliderade övre sekvenserna. Alternativt kanske hela sekvensen inte är närvarande beroende på om den exponerade sektionen var vid kanten av grumlingsströmloben (där den kan vara närvarande som en tunn avsättning) eller uppför sluttningen från deponeringscentret och manifesteras som en skurkanal fylld med fin sand som uppgraderas till en pelagisk sippra .

Det är nu erkänt att den vertikala utvecklingen av sedimentära strukturer som beskrivs av Bouma gäller för turbiditer avsatta av grumströmmar med låg densitet. När sandkoncentrationen av ett flöde ökar, skapar kollisioner mellan korn och korn i den grumliga suspensionen dispersiva tryck som blir viktiga för att hindra ytterligare sedimentering av korn. Som en följd av detta utvecklas en något annan uppsättning sedimentära strukturer i turbiditer som deponeras av grumlingsströmmar med hög densitet. Denna olika uppsättning strukturer är känd som Lowe-sekvensen , som är en beskrivande klassificering som kompletterar men inte ersätter Bouma-sekvensen.

Bildning

Gorgoglione Flysch , Miocene, södra Italien

Turbiditer är sediment som transporteras och avsätts av densitetsflöde , inte genom drag- eller friktionsflöde .

Skillnaden är att, i en normal flod eller bäck bäddas stenpartiklar av friktionsdragning av vatten på partikeln (känd som dragflöde ). Vattnet måste färdas med en viss hastighet för att upphänga partikeln i vattnet och trycka med det. Ju större partikelns storlek eller densitet i förhållande till vätskan i vilken den rör sig, desto högre är vattenhastigheten som krävs för att upphänga den och transportera den.

Densitetsbaserat flöde inträffar dock när kondensering av sediment under transport orsakar en förändring av vätskans densitet. Detta uppnås vanligtvis med mycket turbulenta vätskor som har en upphängd belastning av finkorniga partiklar som bildar en uppslamning . I det här fallet kan större fragment av berg transporteras med vattenhastigheter för låga för att annars göra det på grund av den lägre densitetskontrasten (det vill säga vattnet plus sediment har en högre densitet än vattnet och är därför närmare densiteten hos sten).

Detta tillstånd förekommer i många miljöer förutom bara det djupa havet, där turbiditer är särskilt väl representerade. Laharer på sidan av vulkaner, lera och pyroklastiska flöden skapar alla densitetsbaserade flödessituationer och, särskilt i de senare, kan skapa sekvenser som påfallande liknar turbiditer.

Turbiditer i sediment kan förekomma i såväl karbonat som kisel-sekvenser.

Klassiska turbiditer med låg densitet kännetecknas av graderat sängkläder , nuvarande krusningsmärken , klättring av krusningslamineringar, alternerande sekvenser med pelagiska sediment, distinkta faunaändringar mellan turbiditen och ursprungliga pelagiska sediment, sulmarkeringar , tjocka sedimentsekvenser, vanligt sängkläder och frånvaro av grundvattenfunktioner. En annan vertikal utveckling av sedimentära strukturer kännetecknar turbiditer med hög densitet .

Massiva ansamlingar av turbiditer och andra djupvattenavlagringar kan leda till bildning av ubåtfläktar . Sedimentära modeller av sådana fläktsystem är typiskt uppdelade i övre, mellan och nedre fläkt-sekvenser, var och en med distinkta sandkroppsgeometrier, sedimentfördelningar och litologiska egenskaper.

Turbiditavlagringar förekommer vanligtvis i forlandbassänger .

Betydelse

Turbiditer tillhandahåller en mekanism för att tilldela en tektonisk och depositionsinställning till forntida sedimentära sekvenser, eftersom de vanligtvis representerar djupvattenstenar som bildas offshore av en konvergent marginal och i allmänhet kräver minst en sluttande hylla och någon form av tektonism för att utlösa densitetsbaserade laviner. Täthetsströmmar kan utlösas i områden med hög sedimentförsörjning enbart genom gravitation. Turbiditer kan representera en högupplöst rekord av seismicitet och terrestriska storm- / översvämningshändelser beroende på anslutning av kanjon- / kanalsystem till markbundna sedimentkällor.

Turbiditer från sjöar och fjordar är också viktiga eftersom de kan ge kronologiska bevis för frekvensen av jordskred och de jordbävningar som antagligen bildade dem genom att datera med radiokol eller varver ovanför och under turbiditen.

Ekonomisk betydelse

Turbidite sekvenser är klassiska värdar för Lode guldfyndigheter, det främsta exemplet är Bendigo och Ballarat i Victoria, Australien , där mer än 2600 ton guld har extraherats från sadel rev insättningar värd i skiffer sekvenser från en tjock följd av kambriska-ordoviciska turbidites . Proterozoiska guldavlagringar är också kända från turbiditbassängavlagringar.

Litifierade ansamlingar av turbiditavlagringar kan med tiden bli kolvätebehållare och petroleumsindustrin gör ansträngande ansträngningar för att förutsäga platsen, den övergripande formen och de inre egenskaperna hos dessa sedimentkroppar för att effektivt utveckla fält och utforska nya reservat.

Se även

Referenser

  • Bouma, Arnold H. (1962) Sedimentology of some Flysch depositions: A graphical approach to facies interpretation , Elsevier, Amsterdam, 168 s.
  • Randolph J. Enkin, Audrey Dallimore, Judith Baker, John R. Southon, Tara Ivanochkod; 2013 En ny högupplöst Bayesiansk åldersmodell av Holocene och Pleistocene från kärnan MD02-2494 och andra, Effingham Inlet, British Columbia, Kanada; med en tillämpning på den paleoseismiska händelsekronologin i Cascadia Subduction Zone1 ; Geological Survey of Canada-Pacific, Sidney, BC V8L 4B2, Kanada. Artikellänk
  • Fairbridge, Rhodes W. (red.) (1966) 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. och 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 figurer. http://pubs.usgs.gov/pp/pp1661f/
  • Moernaut, J., De Batist, M., Charlet, F., Heirman, K., Chapron, E., Pino, M. , Brümmer, R., and Urrutia, R., 2007, Giant earthquakes in South-Central Chile avslöjat av massförlusthändelser i Holocene i Puyehue-sjön: Sedimentär geologi , v. 195, s. 239–256.
  • Mutti, E. & Ricci Lucci, F. (1975) Turbidite facies and facies associations. I: Exempel på grumliga ansikten och föreningar från utvalda formationer i norra Apenninerna. IX Int. Sedimentology Congress, Field Trip A-11, s. 21–36.
  • Normark, WR (1978) "Fläktdalar, kanaler och deponeringslober på moderna ubåtsfläktar: Tecken för erkännande av sandiga turbiditmiljöer", American Association of Petroleum Geologists Bulletin , 62 (6), s. 912–931.
  • Ødegård, Stefan (2000) Sedimentology of the Grès d'Annot Formation , Examensarbete: Technische Universität Clausthal, Tyskland. Hämtad 27 januari 2006
  • Strasser, M., Anselmetti, FS, Fäh, D., Giardini, D., och Schnellmann, M., 2006, Magnituder och källområden för stora förhistoriska norra alpina jordbävningar avslöjade av lutningsfel i sjöar: Geology, v. 34, sid. 1005–1008.
  • Walker, RG (1978) "Djupa vattensandstenfasier och forntida ubåtsfläktar: modell för prospektering efter stratigrafiska fällor", American Association of Petroleum Geologists Bulletin , 62 (6), s. 932–966.

Vidare läsning

  • Arnold H. Bouma, Charles G. Stone, red. (2000). Finkorniga turbiditsystem . American Association of Petroleum Geologists. ISBN 978-0-89181-353-8.
  • SA Lomas, P. Joseph, red. (2004). Begränsade turbiditsystem . Geological Society of London. ISBN 978-1-86239-149-9.
  • Lowe, DR (1982), Sediment tyngdkraftsflöden: II. Depositionsmodeller med särskild hänvisning till avlagringar av högdensitetsgrumströmmar, Journal of Sedimentology, Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, v. 52, s. 279–297.

externa länkar