Sedimentace

Sedimentace

Sedimentace může být popsána z hlediska přítoku sedimentů do oblasti usazování (tj. přísunu sedimentů) nebo z hlediska rychlosti sedimentace. Přísun sedimentů a rychlost sedimentace jsou dva odlišné parametry, jejichž vztah je zprostředkován energií transportních činitelů, které rozvádějí sedimenty po povodí. Například vysoká nabídka sedimentů nemusí nutně znamenat vysokou míru sedimentace, protože sedimenty mohou obcházet oblasti s vysokou energií a hromadit se v oblastech s nižší energií, kde transportní činitel není schopen přemístit celý svůj náklad sedimentů. Proto vzhledem ke skutečnosti, že tok energie prostředí může omezovat akumulaci sedimentů, je deskriptorem „sedimentace“, který je relevantní pro tvorbu vzorců vrstevnatosti, spíše rychlost sedimentace než přísun sedimentů. I bez zohlednění úlohy toku energie prostředí naznačují objemové výpočty za teoretických podmínek konstantního relativního vzestupu mořské hladiny a konstantního přísunu sedimentů, že vzorce vrstvového střádání se stále mohou měnit od progradace k retrogradaci v důsledku poklesu rychlosti sedimentace, protože sediment je během progradace rozprostřen na větší plochy (tj. proces autoretrace podle Muto a Steel, 2002). To dále ilustruje, že rychlost sedimentace na pobřeží, spíše než přísun sedimentu, je relevantní proměnnou při vytváření vzorců stohování, které definují systémové trakty. Rozdíl mezi nabídkou sedimentů a rychlostí sedimentace je ještě patrnější v reálném světě, kde rozdíly v energii transportních činitelů hrají hlavní roli ve vzorcích rozptylu a rychlosti akumulace sedimentů na jakémkoli konkrétním místě v povodí.

V jakémkoli depozičním prostředí odráží rychlost sedimentace rovnováhu mezi nabídkou sedimentů a tokem energie prostředí (Catuneanu, 2006). Jak nabídka sedimentů, tak tok energie kolísají v různých časových měřítcích, což má za následek velmi proměnlivé rychlosti sedimentace, které mají tendenci klesat s rostoucím měřítkem pozorování, neboť do měřených úseků je zahrnuto více hiátů (Miall, 2015). To je stále více patrné směrem k okrajům povodí, které jsou náchylnější k obtékání sedimentů a/nebo erozi. V jakémkoli měřítku pozorování se může rovnováha mezi rychlostí akomodace a sedimentace podél pobřeží měnit, což vede k souběžnému ukládání různých systémových traktů podél pruhu a ke vzniku diachronních hranic systémových traktů (např. Catuneanu et al.), 1998a; Posamentier a Allen, 1999; Catuneanu, 2006; Csato a Catuneanu, 2014).

Rychlost sedimentace na jakémkoli konkrétním místě je řízena všemi faktory, které modifikují přísun sedimentů a energii činitelů transportu sedimentů, včetně akomodace (subsidence ± eustazie), klimatu, vyzdvižení zdrojové oblasti a autogenních procesů, které ovlivňují vzorec distribuce sedimentů v povodí (obr. 23.10). Extrabazální přísun sedimentů (např. v případě siliciklastického prostředí) je nezávislý na akomodaci, zatímco intrabazální přísun sedimentů (např. v případě karbonátů a evaporitů) částečně závisí na akomodaci. Nicméně bez ohledu na depoziční prostředí a původ sedimentu mohou být rychlosti akomodace a sedimentace měřeny nezávisle na sobě (tj. tvorba vs. spotřeba prostoru) a jejich vzájemné působení v pobřežním prostředí řídí trajektorie pobřeží a související „konvenční“ vzorce vrstvení.

Rozlišování akomodace a sedimentace jako samostatných kontrolních mechanismů stratigrafické architektury má největší význam v prostředí řízeném po proudu, kde vzorce vrstvení souvisejí s trajektoriemi pobřeží (obr. 23.10). Toto rozlišení je rozhodující v pobřežním prostředí, kde vzájemné působení akomodace a sedimentace řídí trajektorii pobřežní linie. Podél pobřežní linie se změny akomodace měří relativními posuny ve výšce subaerických klinoformních zvratů (tj. upstepping vs downstepping), zatímco sedimentace se kvantifikuje rychlostí akumulace sedimentů (tj. změnami ve výšce mořské hladiny, respektive depozičního povrchu vzhledem k referenčnímu horizontu; obr. 23.12). V každé lokalitě se rychlosti akumulace a sedimentace obvykle liší. Například vzestup relativní hladiny moře v pobřežním prostředí je kvantifikován relativním zvýšením nadmořské výšky pobřežní linie, zatímco množství akumulace sedimentů současně závisí na místní rovnováze mezi přísunem sedimentů a tokem energie z prostředí.

Oddělení akomodace a sedimentace ztrácí na významu směrem od pobřežní linie, a to jak ve směru vzestupu, tak i poklesu. V rámci oblastí řízených směrem po proudu zůstává břehová linie referenčním bodem pro tvorbu konvenčních vzorců ukládání a souvisejících systémových traktů. V oblastech, které jsou mimo vliv trajektorií pobřežní linie, se sedimentace stává dominantním faktorem ovlivňujícím stratigrafickou architekturu, ať už s přispěním změn akomodace, nebo bez něj. Mezi takové oblasti patří kontinentální prostředí řízené z horního toku (např. Shanley a McCabe, 1994; Boyd et al., 2000; Catuneanu a Bowker, 2001; Catuneanu a Elango, 2001; Leckie et al., 2004) a hlubokovodní prostředí řízené lokálním tektonismem (např. Fiduk et al., 1999). V těchto prostředích cykly agradace a degradace vytvářejí depoziční sekvence s načasováním omezeným místní kontrolou sedimentace. Například sedimentace v hlubokovodním prostředí může být za určitých okolností (např. tektonický sklon, solná tektonika) nezávislá na trajektoriích pobřeží a množství dostupné akomodace. V takových případech procesy agradace a degradace odrážejí úpravy rovnovážného profilu mořského dna v reakci na místní kontroly, které mění rovnováhu mezi energií a zatížením hlubokovodních proudů sedimenty bez ohledu na to, kolik je nad mořským dnem k dispozici akomodace. Vztah mezi přísunem sedimentů a tokem energie vysvětluje koncept základní hladiny, který řídí procesy agradace a degradace ve všech depozičních prostředích, od sedimentologického po stratigrafické měřítko.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.