Sedimentación
La sedimentación puede describirse en términos de afluencia de sedimentos a una zona de depósito (es decir, suministro de sedimentos), o en términos de tasas de sedimentación. La oferta de sedimentos y las tasas de sedimentación son dos parámetros distintos, cuya relación está mediada por la energía de los agentes de transporte que distribuyen los sedimentos por la cuenca. Por ejemplo, una alta oferta de sedimentos no se traduce necesariamente en altas tasas de sedimentación, ya que los sedimentos pueden eludir las zonas de alta energía y acumularse en zonas de menor energía en las que el agente de transporte es incapaz de mover toda su carga de sedimentos. Por lo tanto, dado el hecho de que el flujo de energía ambiental puede limitar la acumulación de sedimentos, el descriptor de «sedimentación» que es relevante para la formación de patrones de apilamiento estratificado es la tasa de sedimentación más que el suministro de sedimentos. Incluso sin tener en cuenta el papel del flujo de energía ambiental, los cálculos volumétricos bajo condiciones teóricas de aumento relativo constante del nivel del mar y suministro constante de sedimentos indican que los patrones de apilamiento estratal pueden cambiar de progradación a retrogradación, debido a una disminución de las tasas de sedimentación a medida que los sedimentos se extienden por áreas más amplias durante la progradación (es decir, el proceso de autorretrato de Muto y Steel, 2002). Esto ilustra aún más el punto de que la tasa de sedimentación en la línea de costa, más que el suministro de sedimentos, es la variable relevante en la formación de los patrones de apilamiento que definen los tramos de sistemas. La diferencia entre el suministro de sedimentos y la tasa de sedimentación es aún más evidente en el mundo real, donde las variaciones en la energía de los agentes de transporte juegan un papel importante en los patrones de dispersión y en las tasas de acumulación de sedimentos en cualquier lugar particular dentro de una cuenca.
En cualquier escenario deposicional, las tasas de sedimentación reflejan el equilibrio entre el suministro de sedimentos y el flujo de energía ambiental (Catuneanu, 2006). Tanto el suministro de sedimentos como el flujo de energía fluctúan a lo largo de varias escalas de tiempo, lo que da lugar a tasas de sedimentación muy variables que tienden a disminuir con el aumento de la escala de observación, a medida que se incorporan más hiatos dentro de las secciones medidas (Miall, 2015). Esto es cada vez más evidente hacia los márgenes de la cuenca, que son más susceptibles a la derivación de sedimentos y/o a la erosión. A cualquier escala de observación, el equilibrio entre las tasas de acomodación y sedimentación puede cambiar a lo largo de una línea de costa, dando lugar a la deposición coetánea de diferentes tramos de sistemas a lo largo del rumbo, y a la formación de límites de tramos de sistemas diacrónicos (por ejemplo, Catuneanu et al, 1998a; Posamentier y Allen, 1999; Catuneanu, 2006; Csato y Catuneanu, 2014).
La tasa de sedimentación en cualquier lugar específico está controlada por todos los factores que modifican el suministro de sedimentos y la energía de los agentes de transporte de sedimentos, incluyendo la acomodación (subsidencia ± eustasia), el clima, el levantamiento del área fuente y los procesos autógenos que afectan al patrón de distribución de sedimentos dentro de la cuenca (Fig. 23.10). El suministro de sedimentos extrabasales (por ejemplo, en el caso de entornos siliciclásticos) es independiente de la acomodación, mientras que el suministro de sedimentos intrabasales (por ejemplo, en el caso de carbonatos y evaporitas) depende en parte de la acomodación. No obstante, independientemente del entorno deposicional y del origen del sedimento, las tasas de acomodación y sedimentación pueden medirse independientemente una de otra (es decir, creación frente a consumo de espacio), y su interacción en los entornos costeros controla las trayectorias de la línea de costa y los patrones de apilamiento estratal «convencionales» asociados.
La distinción entre la acomodación y la sedimentación como controles separados de la arquitectura estratigráfica es más significativa en los entornos controlados aguas abajo, donde los patrones de apilamiento estratal se relacionan con las trayectorias de la línea de costa (Fig. 23.10). Esta distinción es crítica en entornos costeros, donde la interacción de la acomodación y la sedimentación controla la trayectoria de la línea de costa. A lo largo de la línea de costa, los cambios en la acomodación se miden por los cambios relativos en la elevación de los vuelcos de las clinoformas subaéreas (es decir, ascenso frente a descenso), mientras que la sedimentación se cuantifica por las tasas de acumulación de sedimentos (es decir, cambios en la elevación del nivel del mar y de la superficie deposicional, respectivamente, en relación con un horizonte de referencia; Fig. 23.12). En cualquier lugar, las tasas de acomodación y sedimentación suelen ser diferentes. Por ejemplo, un aumento del nivel relativo del mar en un entorno costero se cuantifica por el aumento relativo de la elevación de la línea de costa, mientras que, al mismo tiempo, la cantidad de acumulación de sedimentos depende del equilibrio local entre el suministro de sedimentos y el flujo de energía ambiental.
La separación entre acomodación y sedimentación se vuelve menos significativa lejos de la línea de costa, tanto en dirección ascendente como descendente. Dentro de las zonas controladas aguas abajo, la línea de costa sigue siendo la referencia para la formación de los patrones de apilamiento convencionales y los tramos de sistemas asociados. En las zonas que están más allá de la influencia de las trayectorias de la línea de costa, la sedimentación se convierte en el control dominante de la arquitectura estratigráfica, con o sin una contribución de los cambios de acomodación. Estas áreas incluyen entornos continentales controlados por la corriente (por ejemplo, Shanley y McCabe, 1994; Boyd et al., 2000; Catuneanu y Bowker, 2001; Catuneanu y Elango, 2001; Leckie et al., 2004) y entornos de aguas profundas controlados por el tectonismo local (por ejemplo, Fiduk et al., 1999). En estos entornos, los ciclos de agradación y degradación generan secuencias deposicionales con un calendario limitado por los controles locales de la sedimentación. Por ejemplo, la sedimentación en entornos de aguas profundas puede, bajo circunstancias particulares (por ejemplo, inclinación tectónica, tectónica salina), ser independiente de las trayectorias de la costa y de la cantidad de alojamiento disponible. En tales casos, los procesos de agradación y degradación reflejan ajustes del perfil de equilibrio del fondo marino en respuesta a controles locales que modifican el equilibrio entre la energía y la carga de sedimentos de las corrientes de aguas profundas, independientemente de la cantidad de alojamiento disponible sobre el fondo marino. La relación entre el suministro de sedimentos y el flujo de energía se explica mediante el concepto de nivel de base, que controla los procesos de agradación y degradación en todos los entornos deposicionales, desde las escalas sedimentológicas hasta las estratigráficas.