Sedimentation

Sedimentation

Sedymentacja może być opisana w kategoriach napływu osadów do obszaru depozycji (tj. podaży osadów) lub w kategoriach szybkości sedymentacji. Dostarczanie osadów i tempo sedymentacji to dwa odrębne parametry, których związek zależy od energii czynników transportujących, które rozprowadzają osady w całym basenie. Na przykład wysoka podaż osadów niekoniecznie przekłada się na wysoki wskaźnik sedymentacji, ponieważ osady mogą omijać obszary o wysokiej energii i gromadzić się w obszarach o niższej energii, gdzie środek transportu nie jest w stanie przenieść całego ładunku osadów. Dlatego też, biorąc pod uwagę fakt, że strumień energii środowiska może ograniczać akumulację osadów, wskaźnikiem opisującym „sedymentację”, który jest istotny dla tworzenia się wzorów układania warstw, jest raczej tempo sedymentacji niż podaż osadów. Nawet bez uwzględnienia roli środowiskowego strumienia energii, obliczenia wolumetryczne w teoretycznych warunkach stałego względnego wzrostu poziomu morza i stałej podaży osadów wskazują, że wzory układania warstw nadal mogą się zmieniać z progradacji na retrogradację, ze względu na spadek tempa sedymentacji, ponieważ osady są rozprowadzane na szerszych obszarach podczas progradacji (tj. proces autoregradacji, o którym piszą Muto i Steel, 2002). This further illustrates the point that the rate of sedimentation at the shoreline, rather than sediment supply, is the relevant variable in the formation of stacking patterns that define systems tracts. Różnica między podażą osadów a tempem sedymentacji jest jeszcze bardziej widoczna w świecie rzeczywistym, gdzie zmiany w energii czynników transportujących odgrywają główną rolę we wzorcach dyspersji i tempie akumulacji osadów w danym miejscu w basenie.

W każdym środowisku sedymentacyjnym tempo sedymentacji odzwierciedla równowagę między podażą osadów a strumieniem energii środowiska (Catuneanu, 2006). Zarówno podaż osadów, jak i strumień energii ulegają fluktuacjom w różnych skalach czasowych, co skutkuje wysoce zmiennymi wskaźnikami sedymentacji, które mają tendencję do zmniejszania się wraz ze wzrostem skali obserwacji, ponieważ w mierzonych odcinkach pojawia się więcej hiatusów (Miall, 2015). Jest to coraz bardziej widoczne w kierunku brzegów basenu, które są bardziej podatne na omijanie osadów i/lub erozję. W każdej skali obserwacji równowaga między tempem akomodacji i sedymentacji może się zmieniać wzdłuż linii brzegowej, co skutkuje współwystępowaniem depozycji różnych systemów wzdłuż stromizny oraz powstawaniem diachronicznych granic systemów (np. Catuneanu i in., 1998a; Posamentier i Allen, 1999; Catuneanu, 2006; Csato i Catuneanu, 2014).

Szybkość sedymentacji w każdym konkretnym miejscu jest kontrolowana przez wszystkie czynniki modyfikujące podaż osadów i energię czynników transportujących osady, w tym akomodację (osiadanie ± eustaza), klimat, wypiętrzanie obszaru źródłowego oraz procesy autogeniczne, które wpływają na wzorzec dystrybucji osadów w obrębie basenu (Fig. 23.10). Dostarczanie osadów pozasystemowych (np. w przypadku osadów krzemionkowych) jest niezależne od akomodacji, natomiast dostarczanie osadów wewnątrzbasenowych (np. w przypadku węglanów i ewaporytów) zależy częściowo od akomodacji. Niemniej jednak, niezależnie od warunków depozycyjnych i pochodzenia osadów, tempo akomodacji i sedymentacji może być mierzone niezależnie od siebie (tj. tworzenie vs. zużywanie przestrzeni), a ich wzajemne oddziaływanie w środowiskach przybrzeżnych kontroluje trajektorie linii brzegowej i związane z tym „konwencjonalne” wzory układania warstw.

Różnica między akomodacją i sedymentacją jako odrębnymi mechanizmami kontroli architektury stratygraficznej jest najbardziej znacząca w środowiskach kontrolowanych w dół rzeki, gdzie wzory układania warstw odnoszą się do trajektorii linii brzegowej (Fig. 23.10). To rozróżnienie jest krytyczne w warunkach przybrzeżnych, gdzie wzajemne oddziaływanie akomodacji i sedymentacji kontroluje trajektorię linii brzegowej. Wzdłuż linii brzegowej zmiany w akomodacji są mierzone względnymi przesunięciami w wysokości subaerialnych wałków klinoform (tj. upstepping vs downstepping), podczas gdy sedymentacja jest kwantyfikowana przez tempo akumulacji osadów (tj. zmiany w wysokości odpowiednio poziomu morza i powierzchni depozycyjnej, w stosunku do horyzontu referencyjnego; Fig. 23.12). W każdym miejscu tempo akomodacji i sedymentacji jest zwykle różne. Na przykład, wzrost względnego poziomu morza w strefie przybrzeżnej jest określany przez względny wzrost wysokości linii brzegowej, podczas gdy w tym samym czasie ilość akumulacji osadów zależy od lokalnej równowagi między podażą osadów a strumieniem energii środowiska.

Oddzielenie akomodacji od sedymentacji staje się mniej znaczące z dala od linii brzegowej, zarówno w kierunku w górę, jak i w dół rzeki. W obszarach kontrolowanych w dół rzeki, linia brzegowa pozostaje punktem odniesienia dla tworzenia się konwencjonalnych układów piętrzeń i związanych z nimi systemów. W obszarach pozostających poza wpływem trajektorii linii brzegowej, sedymentacja staje się dominującą kontrolą architektury stratygraficznej, z udziałem lub bez udziału zmian w akomodacji. Shanley i McCabe, 1994; Boyd et al., 2000; Catuneanu i Bowker, 2001; Catuneanu i Elango, 2001; Leckie et al., 2004) oraz głębokowodne środowiska kontrolowane przez lokalny tektonizm (np. Fiduk et al., 1999). W tych środowiskach cykle agregacji i degradacji generują sekwencje depozycyjne, których czas jest ograniczony przez lokalną kontrolę sedymentacji. Na przykład sedymentacja w środowiskach głębokowodnych może, w szczególnych okolicznościach (np. pochylenie tektoniczne, tektonika soli), być niezależna od trajektorii linii brzegowej i ilości dostępnego miejsca. W takich przypadkach procesy agregacji i degradacji odzwierciedlają dostosowania profilu równowagi dna morskiego w odpowiedzi na lokalne czynniki kontrolne, które modyfikują równowagę między energią a ładunkiem osadów prądów głębinowych, niezależnie od tego, jak wiele miejsc noclegowych jest dostępnych nad dnem morskim. Związek między dostawą osadów a strumieniem energii wyjaśnia koncepcja poziomu podstawowego, który kontroluje procesy agregacji i degradacji we wszystkich środowiskach depozycyjnych, od skali sedymentologicznej do stratygraficznej.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.