Zdeposition turbydowych i szereg Bouma

Co Spowoduje Turbydową Strumieniówkę

Strumieniówka turbidywna zaczyna się jako powszechny, spoczywający na dnie morza szpaler glinki, który nie może tam zawsze pozostawać. Trzy czynniki dominują: terroryzujące trzęsienia ziemi, które odbijają się od sedamentów wzbudzonych na stopniu podwodnym i wysyłają je po drodze do doliny w sekundach; burzowe zatopienie granic dylatyjnych lub brzegowych szpalerów, które powtarzają nacisk na sedament, aż ten liquidyfuuje się i przesuwa; oraz stopniowe nadmiarowanie nachylenia, który jest wolniejszym procesem polegającym na tym, że glinka po prostu dalej akumuluje się na nachylonym obszarze, aż w końcu siła ciężkości zwycięży i szpaler zacznie kleszczeć pod własnym ciężarem, bez potrzeby dodatkowego czynnika spowodującego. Gdy zaczyna się porażenie, odbite sedamenty mieszają się turbulentnie z otoczącym ich pływem wody, tworząc szlif, który jest mniej więcej gęstszy niż woda morska. Ta różnica gęstości jest całą przyczyną, dlaczego strumieniówka porusza się tak: zamiast rozprzestrzenić się równomiernie, sedament-zawodna woda przykleja się do dna morza i przepływa po stopniu podwodnym dzięki siłom ciężkości, co jest podobne do zanurzonego lawinowego przemarszu lub przepływu o gęstości. Strumieniówki turbidywne były bezpośrednio pomiarowe, kiedy zniszczyły kabely telegraficzne podmorskie w sekwencji, gdy uciekały od punktu spowodowania, dowód na to, że niektóre z nich poruszają się szybkośći przekraczające pięćdziesiąt kilometrów na godzinę w ich najbardziej aktywnym fazie. Podczas przemieszczania się strumieniówka może rosnąć poprzez proces zwany podpaleniem, łącząc się z większym ilością sedamentu i wody z dna morza i stopnia, który przechodzi przez niego, lub może zacząć odrywać najtwardszego materiału prawie natychmiast, jeśli nachylenie staje się mniej. Najczęściej strumieniówki turbidywne folgają kany podmorskie, które przeprowadzają je efektywnie z stopnia kontynentalnego na płaszczyznę dziesięcioletnią, gdzie dno morza nagle staje się płaskie. To przejście od nachylenia stopniowego i ograniczonego do kany do szerokiego, prawie płaskiego dna przemysłowego spowoduje dezelerację odpowiadającą za organizowane zdeposition, ponieważ zwalczona strumieniówka powoli traci energię turbulentną potrzebną do utrzymania większych granul w zawiesinie. Skala tych zdarzeń jest naprawdę trudna do przekazania. Niektóre strumieniówki turbidywne, które zostały dokumentowane na podstawie zniszczeń kabli telegraficznych i jąder sedamentowych na dnie morza, są szacowane na transport kilkuset siedemdziesięciu kubickich kilometrów glinki w jednym zdarzeniu trwającym tylko godzinę, przesuwają więcej glinki w ciągu jednego południa niż rzeka może przynieść do oceanu w dziesiątkę lat normalnej prądu.

Fizyka Zdeposition Turbydowych

Pięciowy struktura warstw turbydy nie jest przypadkowym etykietem; to bezpośrednie i fizyczne konsekwencje, jaką zachowują się cząsteczki różnych rozmiarów w turbulentnym przepływie, gdy utraci energię. Zachowanie to wynika z podstawowego zasady mechaniki płynów: prędkość upadkowa kropli w wodzie rośnie ze wzrostem rozmiaru cząsteczki, co oznacza, że kość szarpu upada znacznie szybciej niż piasek cienki, który z kolei upada szybciej niż glina o rozmiarze glinianych puchów. Kiedy przepływ turbidyjny jest na maksymalnej prędkości, turbulentność utrzymuje w suspenzji cząsteczki wszystkich rozmiarów, kolizując i mieszając chaotycznie. Początek dezeleracji przepływu oznacza, że pierwsze do upadku są grube i gęste krople, które pierwotnie utrzymywane były w suspenzji przez turbulentność, więc upadają z powrotem na dno przed tym, jak przepływ nadal będzie miał wystarczającą energię. To tworzy podstawę depozytu. Dalsza dezeleracja spowoduje, że coraz finałniejsze materiały pozostają w suspenzji przez coraz dłuższy czas, co prowadzi do zdepositionu kolejnych warstw powyżej poprzednich, rejestrujących dalsze etapy upadkowej energii przepływu. To jest podstawowo różne od tego, jak normalnie tworzą się warstwy glinianych sedimentów w oceanie. Normalna, niezawodna sedimentacja morza to wolny i ciągły deszcz cienkich cząsteczek, głównie gliny i skorupki mikroskopowych organizmów, które spadają przez wciąż spokojną wodę lat, dekad lub wieków, tworząc delikatne, jednorodne warstwy glinianych cząsteczek bez wewnętrznego gradowania i bez gładkiej podstawy. Turbydy, na odwrót, są zdepositionowane przez pojedyncze, krótkotrwałe, wysokiej energii zdarzenie trwające do kilku godzin lub kilku dni, a więc pokazują nagle, ostre podłoże, które leży bezpośrednio na topniącym się sedmiecie, natychmiast zasłonięte delikatniejszym materiałem, który nie powinien tam być w spokojnych warunkach. Ta kontrast, nagle uszkodzone lub załadowane podłoże pokryte finałnymi sedimentami, które sięgradzają w górę do gliny, jest dokładnie tym, co sprawia, że szereg Bouma tak niezawodnie diagnostycznym oznakiem. Nikt z wolnej i ciągłej procesu zdepositionu nie tworzy wielokrotnie i przewidywalnie gradowanego upadkowego do finałnego gradowania warstw; tylko dezelerujący, załadowany przepływ grawitacyjny o wysokiej energii to robi.

Pięć dziedzin: Ta do Te

Schemat Arnolda Boumy z 1962 roku dzieli idealizowaną turbydę na pięć dziedzin, oznaczonych literami od Ta na podstawie do Te, każda odpowiadająca innemu etapowi wana energii przepływu. Ta to masa wyrenderowania lub zgrajonego, zwykle zawierającego kośćne do średnie szpary, upadające tak szybko z najwyższej energii części prądu, że nie ma czasu na formowanie cienkich warstw jak laminy. Grany prosto się zdeponowują w chaotycznym rozpuszczonym suspenzie, często pokazując stopniowe ujemne urozmaicenie od dołu do góry wewnątrz warstwy. Tb to dziedzinie paralelnej laminy, składanej z szpary mniej kośćnych niż Ta i pokazującej płaskie, poziome laminy. Te tworzą się podczas przejścia prądu do warunków powierzchniowych płyty górnej przepływu, gdzie nadal jest wystarczająca prędkość do organizowania gran na cienkie, poziome sztukotki, ale straciła już chaotyczne turbulenty z etapu Ta. Tc to dziedzinie kropelkowanej laminy, składanej z małych form rupli, gdy słabejszy przypływ już nie może transportować szpary jako warstwę, ale nadal może ją napędzać poziomo na dnie w formach rupli, tworząc małe skalek kropelkowane, które często stanowią najbardziej widoczne elementy sekwencji. Td to dziedzinie paralelnej laminy szpary, oznaczające punkt, w którym przypływ jest zbyt słaby do tworzenia rupli; szpara upada w cienkie, płaskie laminy pod warunkami bardzo niskiej resztek energii przepływu, reprezentując ostatnie chwile organizacji przez prąd. Te to dziedzinie pelagicznej lub półpelagicznej gliny, najmniejszej granicy pokrywy sekwencji, upadającej nie z samego prądu, ale prosto ze względu na przypadek grawitacyjny upadku gliny po tym, jak turbyd jest prawie całkowicie przestany się poruszać; ta dziedzina może zaszklić się znacznie dłużej niż cztery warstwy szpary poniżej, często łącząc się z tłem morskim gliny, które następuje. Jedna turbyd rzadko zachowuje wszystkie pięć dziedzin w pełnej grubości. Oznacza to, że zależnie od siły oryginalnego prądu i odległości od jego źródła, niektóre warstwy pokazują tylko Ta i Te, podczas gdy wszystko między nimi jest erodowane lub nigdy nie zdeponowane; dalekie, słabe turbidy mogą pokazać tylko Tc do Te. Takie częściowe zachowanie jest diagnosticzne i pozwala geolodom ocenić, jak blisko czy daleko był dany depozyt w stosunku do spadku powierzchniowego wywołującego turbyd.

Czytanie skał: turbydity jako diagnozatorowe dowody

Dla geologa z polnego obszaru badającego warstwy starych morskich warstw, znalezienie nawet częściowej sekwencji Bouma jest mocnym i specyficznym dowodem, że dana warstwa została zdeponowana przez turbydę, a nie podczas normalnej tła sedimentacji. Wiele cech działa razem, aby sprawdzić, że ta identyfikacja jest wiarygodna, a nie przypuszczalna. Najważniejszym wsparciem jest ostre, często erozjonalne podstawienie dezygniu Ta, często oznaczone strukturami wodospadowymi, takimi jak casty flute i grooves na dole warstwy szkleniowej. Te struktury powstają, gdy turbulentna, obciążona piaszczystą cieczą, wyrywa i zaszkliwa miękką glinę na dnie morskim przed upadaniem własnej cargi piaszczystej do wklęsłości, zachowując cast patrznego wzoru wyrywania, który wskaże bezpośrednio kierunek źródła cieczy, informację, której normalna zdepozytowana sedimentacja nigdy nie mogłaby dostarczyć. Zagęszczenie wewnętrzne i uporządkowane powstanie struktur sedimentarnych, piaszczystość masowa ujemnie skierowana do góry poprzez warstwy laminowanej piaszczystej, piaszczystości z wiaderkami, laminowane glinie i w końcu glinę, jest niemożliwe do powodzenia przez dowolny wolny proces zdepozytowy. Glina morska normalna akumuluje jako cienkie, bezstrukturalne warstwy finów, bez grubej podstawy i bez uporządkowanej sekwencji zagęszczania; znalezienie zagęszczenia piaszczystego do glinowego zakończonego tą samą cienką tłem glinowym silnie sugeruje jednorazowe, wysokiej energii zdarzenie przerwane normalnym środowiskiem zdepozytowym. Fakt, że sekwencja powtarza się w całym sekcji stratigraficznej, warstwa turbydita na warstwie turbydita, każda oddzielona powrotem do tła hemipelagii glinowej, dalej potwierdza interpretację, ponieważ pokazuje, że głębokie morskie ustawienie było pointrygowane wielokrotnie przez osobiste wystrumieniowe zdarzenia, a nie doświadczyło jednego atypicznego okresu. Geolodzy również badają towarzyszące foszyle, ponieważ turbydity często zawierają szczątki rośliny wodnej lub terenowej i kawałki szkieletów transportowane daleko do głębszych wód, mieszane z glinami i organizmami z Te cap, kombinacja, która sama jest silnym sygnałem sedimentu przetransportowanego katastroficznie z bardziej wodnego ustawienia do głębokiego basenu, gdzie inaczej nie należy.

Dlaczego turbidy mają znaczenie dla eksploracji paliw mineralnych

Poza wartością naukową polegającą na rekonstrukcji starych środowisk depozycyjnych, osadniki turbidy noszą ogromne znaczenie ekonomiczne, ponieważ piaski klas Ta, Tb i Tc często tworzą superlatywne warzywa do przechowywania paliw. Rozumienie tego wymaga zrozumienia właściwości kamieni, które turbidy oferują, oraz geometrii, w jakiej są osadzane. Piasek złożony z piasków z klasy dolnej turbidy (Bouma) jest zwykle dostatecznie dobrze odrobinowany i osadzany z wystarczającym przestrzenią między graniczkami, aby miał dobre porowatość i przepustowość. Dwie właściwości decydujące o tym, ile paliwa może przechowywać kamień oraz jak łatwo płynu można przeprowadzić przez nie ku wybojowi. Warstwy piaskowe złożone bezpośrednio pod niskimi, nierzadkowo przepuszczalnymi warstwami Te gliny i tle hemipelagicznej, które występują po każdym osadzie turbidy, często mają dobre naturalne sełce, zatrzymując w nich paliwa, które potem migrują do piasku. Geometrycznie, piaski turbidy są często osadzane jako rozszerzone wzdłuż kanały lub szerokie łodygi fawiany podbrukowe na końcach bruzd podwodnych, struktury, które mogą rozciągać się kilometry i sterczeć w górę po raz wielokrotny z powtarzającymi się obiegami przepływu, tworząc warstwy osadowe piaskowe, które tworzą cienkostratowane, szerokoosadowe warstwy rezerwatorium. To dokładnie taka geometria dużowoluminowa przechowywania, która sprawia, że akumulacje paliwa są ekonomicznie wartościowe do rozwinięcia. Niezliczone pola paliwowo-productywnych pola głębi podwodnych, takie jak w Golfie Meksykańskim, na zachodnim wybrzeżu Afryki i Wyspie Szkockiej, między innymi we wielu innych basynach, produkują z piasków turbidy. Geolodzy eksploracyjni mapują starych systemów fawiany podbrukowej korzystając ze danych sejsmicznych, szukając geometrii kanału i łodygi charakterystycznej dla osadzenia turbidy, a once wyboj jest wyciągnięty, to zidentyfikowanie klasy Bouma w próbkach osadu pomaga potwierdzić jakość rezerwatorium i przewidzieć, jak warstwy piaskowe łączą się wzdłuż, bezpośrednio wpływu na decyzje dotyczące umiejscowienia dodatkowych wybojów. W ten sposób konstrukcja osadowa opisana po raz pierwszy z wykopów w Alpach w latach 50. XX wieku i formalizowana przez Bouma w 1962 roku pozostaje, ponad pięćdziesiąt lat później, jednym z najbardziej komercyjnie znaczących wzorów w całości osadowej geologii.

Często zadawane pytania

Wypróbuj na żywo

Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz Turbidite Deposition and the Bouma Sequence i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.