Turbidit - Turbidite

Turbiditter deponeres i de dybe havtrugter under kontinentalsoklen eller lignende strukturer i dybe søer af laviner under vand, som glider ned ad kontinentalsokkelens stejle skråninger. Når materialet hviler i havtruget, er det sandet og andet groft materiale, der først lægger sig, efterfulgt af mudder og til sidst det meget fine partikler. Det er denne sekvens af aflejring, der skaber Bouma-sekvenserne, der karakteriserer disse klipper.

En turbidit er den geologiske aflejring af en turbiditetsstrøm , som er en form for sammensmeltning af fluidum og sediment tyngdekraften, der er ansvarlig for at distribuere store mængder clastic sediment i det dybe hav .

Sekventering

Turbiditsekvens. Kulstofformet Ross- sandstensdannelse ( Namurian ), Clare ( amt) , Vestirland ( billede USGS )
Komplet Bouma-sekvens i Devonian Sandstone (Becke-Oese Quarry, Tyskland)

Turbiditter blev først rigtigt beskrevet af Arnold H. Bouma (1962), der studerede dybhavsfiskeri sedimenter og anerkendte særlige "bøder op intervaller" i dybt vand, finkornet skifer , som var afvigende, fordi de startede på rullesten konglomerater og afsluttet i skifer. Dette var uregelmæssigt, fordi det i det dybe hav historisk var antaget, at der ikke var nogen mekanisme, hvormed trækkraft kunne bære og deponere grovkornede sedimenter i afgrundsdybden.

Bouma-cyklusser begynder med en erosionskontakt af en grov nedre seng af rullesten til granulatkonglomerat i en sandmatrix og graderes op gennem den grove derefter mellemstore parallelle sandsten; gennem krydsbelagt sandsten ; krusede krydsbelagt sand / siltigt sand og til sidst laminær siltsten og skifer. Denne lodrette rækkefølge af sedimentære strukturer , strøelse og skiftende litologi er repræsentativ for stærke til aftagende strømningsregimestrømme og deres tilsvarende sedimentering.

Det er usædvanligt at se hele en komplet Bouma-cyklus, da successive uklarhedsstrømme kan udhule de ukonsoliderede øvre sekvenser. Alternativt er hele sekvensen muligvis ikke til stede, afhængigt af om den eksponerede sektion var ved kanten af ​​uklarhedsstrømlappen (hvor den kan være til stede som en tynd aflejring) eller op ad skråning fra deponeringscentret og manifesteret som en skurkanal fyldt med fint sand, der graderer op i en pelagisk oser .

Det er nu anerkendt, at den lodrette progression af sedimentære strukturer, der er beskrevet af Bouma, gælder for turbiditter deponeret af turbiditetsstrømme med lav densitet. Når sandkoncentrationen af ​​en strøm stiger, skaber korn-til-korn-kollisioner i den uklare suspension dispersive tryk, der bliver vigtige for at hindre yderligere bundfældning af korn. Som en konsekvens udvikler et lidt andet sæt sedimentære strukturer sig i turbiditter, der er deponeret af turbiditetsstrømme med høj densitet. Dette forskellige sæt strukturer er kendt som Lowe-sekvensen , som er en beskrivende klassifikation, der supplerer Bouma-sekvensen, men ikke erstatter den.

Dannelse

Gorgoglione Flysch , Miocæn, Syditalien

Turbiditter er sedimenter, der transporteres og aflejres ved densitetsstrøm , ikke ved trækkraft eller friktionsstrøm .

Sondringen er, at stenpartikler i en normal flod eller et strømningsleje bæres af friktionsvandring af partiklen (kendt som trækkraft ). Vandet skal bevæge sig med en bestemt hastighed for at suspendere partiklen i vandet og skubbe det sammen. Jo større størrelsen eller densiteten af ​​partiklen i forhold til væsken, i hvilken den bevæger sig, jo højere er vandhastigheden, der kræves for at suspendere den og transportere den.

Densitetsbaseret strømning forekommer imidlertid, når kondensering af sediment under transport forårsager en ændring af væskens tæthed. Dette opnås sædvanligvis ved stærkt turbulente væsker, der har en ophængt belastning af finkornede partikler, der danner en opslæmning . I dette tilfælde kan større fragmenter af sten transporteres med vandhastigheder for lave til ellers at gøre det på grund af den lavere tæthedskontrast (dvs. vandet plus sediment har en højere densitet end vandet og er derfor tættere på densiteten af klippe).

Denne tilstand forekommer i mange miljøer bortset fra blot det dybe hav, hvor turbiditter er særlig godt repræsenteret. Lahars på siden af ​​vulkaner, mudderskred og pyroklastiske strømme skaber alle tæthedsbaserede strømningssituationer og kan især i sidstnævnte skabe sekvenser, der påfaldende ligner turbiditter.

Turbiditter i sedimenter kan forekomme i carbonat såvel som siliciclastic sekvenser.

Klassiske turbiditter med lav densitet er kendetegnet ved gradueret strøelse , nuværende krusningsmærker , klatring af krusningslamineringer, skiftende sekvenser med pelagiske sedimenter, tydelige faunaændringer mellem turbidit og native pelagiske sedimenter, sålmarkeringer , tykke sedimentsekvenser, regelmæssig strøelse og fravær af lavvandede træk. En anden lodret progression af sedimentære strukturer karakteriserer turbiditter med høj densitet .

Massive ophobninger af turbiditter og andre dybe vandaflejringer kan resultere i dannelse af ubådsventilatorer . Sedimentære modeller af sådanne ventilatorsystemer er typisk opdelt i øvre, midterste og nedre ventilatorsekvenser, hver med forskellige sandkropsgeometrier, sedimentfordelinger og litologiske egenskaber.

Turbiditaflejringer forekommer typisk i forlandbassiner .

Betydning

Turbiditter tilvejebringer en mekanisme til tildeling af en tektonisk og aflejrende indstilling til gamle sedimentære sekvenser, da de normalt repræsenterer dybe vandige klipper dannet offshore af en konvergent margen og generelt kræver mindst en skrånende hylde og en eller anden form for tektonisme for at udløse tæthedsbaserede laviner. Densitetsstrømme kan udløses i områder med høj sedimentforsyning alene ved tyngdekraftsfejl. Turbiditter kan repræsentere en høj opløsning optegnelse over seismicitet og terrestriske storm / oversvømmelseshændelser afhængigt af forbindelsen mellem canyon / kanalsystemer og terrestriske sedimentkilder.

Turbiditter fra søer og fjorde er også vigtige, da de kan give kronologisk dokumentation for hyppigheden af ​​jordskred og de jordskælv, der formodentlig dannede dem, ved at datere ved hjælp af radiokarbon eller varver over og under turbiditten.

Økonomisk betydning

Turbiditsekvenser er klassiske værter for aflejringer af guld , hovedeksemplet er Bendigo og Ballarat i Victoria, Australien , hvor mere end 2.600 tons guld er blevet ekstraheret fra sadelrevaflejringer, der er hostet i skifersekvenser fra en tyk række af kambrium-ordoviciske turbiditter . Proterozoisk guldaflejringer kendes også fra turbiditaflejringer.

Litificerede akkumuleringer af turbiditaflejringer kan med tiden blive carbonhydridreservoirer , og olieindustrien gør en anstrengende indsats for at forudsige placeringen, den generelle form og de interne egenskaber ved disse sedimentlegemer for effektivt at udvikle felter samt udforske nye reserver.

Se også

Referencer

  • Bouma, Arnold H. (1962) Sedimentologi af nogle Flysch-aflejringer: En grafisk tilgang til facies fortolkning , Elsevier, Amsterdam, 168 s.
  • Randolph J. Enkin, Audrey Dallimore, Judith Baker, John R. Southon, Tara Ivanochkod; 2013 En ny højopløselig Bayesian-aldersmodel af radiocarbon af Holocene og Pleistocen fra kernen MD02-2494 og andre, Effingham Inlet, British Columbia, Canada; med en anvendelse til den paleoseismiske begivenhedskronologi i Cascadia-subduktionszone1 ; Geological Survey of Canada-Pacific, Sidney, BC V8L 4B2, Canada. Artikellink
  • Fairbridge, Rhodes W. (red.) (1966) Encyclopedia of Oceanography , Encyclopedia of earth sciences serie 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. og 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. og Urrutia, R., 2007, Kæmpe jordskælv i Syd-Central Chile afsløret ved holocæn massespild begivenheder i Puyehue-søen: Sedimentær geologi , v. 195, s. 239-256.
  • Mutti, E. & Ricci Lucci, F. (1975) Turbidite facies and facies associations. I: Eksempler på turbidite facies og foreninger fra udvalgte formationer i de nordlige Apenniner. IX Int. Sedimentology Congress, Field Trip A-11, s. 21–36.
  • Normark, WR (1978) "Fan-dale, kanaler og aflejringslober på moderne ubådsfans: Tegn til anerkendelse af sandede turbiditmiljøer", American Association of Petroleum Geologists Bulletin , 62 (6), s. 912–931.
  • Ødegård, Stefan (2000) Sedimentology of the Grès d'Annot Formation , Thesis: Technische Universität Clausthal, Germany. Hentet 27. januar 2006
  • Strasser, M., Anselmetti, FS, Fäh, D., Giardini, D., and Schnellmann, M., 2006, Magnitudes and source areas of large forhistoriske nordlige alpine jordskælv afsløret af skråningsfejl i søer: Geology, v. 34, s. 1005–1008.
  • Walker, RG (1978) "Sandsten i dybt vand og gamle ubådsfans: model til efterforskning efter stratigrafiske fælder", American Association of Petroleum Geologists Bulletin , 62 (6), s. 932–966.

Yderligere læsning

  • Arnold H. Bouma, Charles G. Stone, red. (2000). Finkornet turbiditsystemer . American Association of Petroleum Geologists. ISBN 978-0-89181-353-8.
  • SA Lomas, P. Joseph, red. (2004). Begrænsede turbiditsystemer . Geological Society of London. ISBN 978-1-86239-149-9.
  • Lowe, DR (1982), Sediment tyngdekraft flyder: II. Depositionsmodeller med særlig henvisning til aflejringer af turbiditetsstrømme med høj densitet, Journal of Sedimentology, Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, v. 52, s. 279-297.

eksterne links