Контурит
| Часть серии о |
| Отложения |
|---|
 |
Контурит отложения , — это осадочный обычно образующиеся на континентальных поднятиях на нижних склонах, хотя он может встречаться где угодно, ниже основания штормовой волны . Контуриты образуются в результате глубоководных термохалинных придонных течений и могут подвергаться влиянию ветра или приливных сил. [1] [2] На геоморфологию контуритовых отложений в основном влияют скорость глубоководного придонного течения, поступление наносов и топография морского дна. [3]
Определение
[ редактировать ]Определение термина контурит менялось на протяжении десятилетий. Первоначально Хизен и др. (1966) [4] определил эту концепцию, не используя само слово, как осадочные отложения на континентальном поднятии, возникшие в результате термохалинных геострофических придонных течений , которые текут параллельно батиметрическим контурам . Они сделали это, чтобы подчеркнуть отличие этих отложений от турбидитов , чтобы объяснить повсеместную плавность и отсутствие неровностей континентального поднятия в бассейне Блейк-Багама . До этого считалось, что только мутные потоки способны откладывать и перерабатывать осадки на глубинах, превышающих континентальный склон . [1] Холлистер и Хизен (1972) [5] принял название контурит для этих месторождений и предоставил список характеристик, описывающих их отложения. Фожер и Стоу (1993) [6] Обратите внимание, что по мере развития исследований по этой теме термин контурит использовался для описания различных форм осадочных отложений из придонных течений, в том числе на гораздо меньших глубинах и даже в озерных условиях. Они предложили вернуться к первоначальному определению контурита, то есть отложений на глубинах более 500 м, образовавшихся в результате стабильных термохалинных геострофических придонных течений (т.е. глубоководных придонных течений), чтобы избежать использования того же названия при описание осадочных отложений, образовавшихся в результате различных процессов. Они также предлагают общий термин «отложения придонного течения» , который включает контуриты и отложения, образованные другими придонными течениями.
Условия потока
[ редактировать ]
Термохалинная циркуляция является основной движущей силой глубоководных придонных течений. Этот термин относится к движению воды на большие расстояния вследствие глобальных градиентов плотности океана . Эта циркуляция обычно движется со скоростью от 2 до 20 см/с. [4] Заметим, что в этом диапазоне скоростей, учитывая общий вид диаграммы Шилдса [8] [9] в этих условиях поток сможет продолжать транспортировать только более мелкие осадки, которые уже находятся во взвешенном состоянии, но не сможет разрушать осадки того же размера после их осаждения. Однако скорость потока может быть увеличена в результате того, что сила Кориолиса направляет течения на запад, к окраинам континентов , или в результате сжатия течений между двумя хребтами . [3]
Периодически скорости могут резко увеличиваться или даже меняться в обратном направлении из-за атмосферных штормов, повышающих локальную кинетическую энергию поверхностных вихрей , которая частично передается вниз на абиссальные глубины в эпизодах, называемых бентосными штормами . [10] Эти скорости могут достигать величин значительно выше 40 см/с и значительно различаться в зависимости от конкретного местоположения. В нижней части континентального поднятия, к югу от Галифакса, Новая Шотландия . [10] и на нижнем склоне вокруг Фарерских островов. [11] эти скорости могут достигать 73 см/с и 75 см/с соответственно. скорость придонного течения достигала 300 см/с В Гибралтарском проливе . [12] [13] Эти бентосные штормы случаются всего 5–10 раз в год и обычно длятся от 3 до 5 дней. [1] но этого достаточно, чтобы сильно размыть донные отложения и сохранить более мелкие зерна во взвешенном состоянии даже после того, как скорости потока вернутся к норме и донная нагрузка отложится. [3] [10] Во время донных штормов размытые осадки могут переноситься на тысячи километров и откладываться довольно быстро (т. е. ~1,5 см/месяц) после того, как шторм утихнет. Однако чистая скорость седиментации за тысячи лет может быть намного меньше (т.е. ~5,5 см/год) из-за интенсивных периодов эрозии во время донных штормов. [6]
Подача осадка
[ редактировать ]
Эрозия морского дна способствует росту глубоководного нефелоидного слоя . Этот слой играет ключевую роль в подаче осадка для отложения контуритов при соответствующих условиях течения. [3]
Поступление терригенных осадков в глубоководные придонные течения и в нефелоидный слой в первую очередь зависит от климата и тектоники континентальной среды. [3] Скорость тектонического поднятия напрямую связана с количеством имеющихся отложений, а колебания уровня моря будут определять легкость, с которой эти отложения переносятся в бассейн . Отложения, скорее всего, достигнут глубоководья в виде потоков мути, которые пересекают батиметрические контуры, но затем «выдуваются» параллельно этим контурам, когда более мелкие отложения пересекают глубоководное придонное течение. [1] Другими источниками терригенных отложений могут быть переносимые по воздуху и морю вулканокластические обломки. [3]
Биогенные отложения из взвеси также могут поставлять осадки в эти глубоководные придонные течения. Отложение этого материала имело серьезные последствия для биологии , химии и условий потока в то время. Это должно происходить в районах высокой биогенной продуктивности, в периоды относительно спокойного течения и, если оно известняковое , должно также происходить на глубинах выше глубины компенсации карбонатов . [3] [6] В концентрацию взвешенных отложений также вносит свой вклад роющая деятельность донных организмов. [6]
Геоморфология
[ редактировать ]На накопление и геоморфологию контуритовых отложений в основном влияют три фактора: интенсивность глубоководных придонных течений, топография морского дна и поступление наносов. [3] Выделяют пять основных типов скоплений контуритов: гигантские вытянутые штреки, пласты контуритов, русловые штреки, напорные штреки и модифицированные штрейф-турбидитовые системы. [3] [15]
Гигантские вытянутые сугробы
[ редактировать ]
Гигантские удлиненные дрейфы образуют очень большие холмистые образования вытянутой формы, параллельные глубоководному придонному течению. Для них характерно почти полное отсутствие параллельного залегания. Насыпные насыпи часто ограничены с одной или обеих сторон неотложенными или эрозионными каналами, иногда называемыми рвами . [2] Эти дрейфы могут иметь «длину от десятков до сотен километров, ширину в десятки километров и иметь рельеф от 0,1 до более 1 км над окружающим морским дном». [3] Их соотношение длины к ширине колеблется от 2:1 до 10:1. [15] Они могут накапливаться до мощности более 2 км и образовываться где угодно – от верхнего склона до самых глубоких частей бассейна, в зависимости от конкретного местоположения придонного течения. [3] [15] Скорость седиментации колеблется от 20 до 100 м/ млн лет . Они, как правило, более мелкозернистые, с большим количеством грязи , ила и биогенного материала. Крупнозернистые контуриты встречаются очень редко. [3] Они также могут образовывать отдельные или отдельные версии из-за топографии морского дна и условий течения. [15] Отдельные штреки изолированы и мигрируют вниз по склону, в то время как отдельные штреки обычно имеют асимметричную форму, имеют тенденцию образовываться у подножия склона и мигрировать вверх по склону. [2] большие волны наносов, частично перекрывающие некоторые гигантские вытянутые наносы. Наблюдались [3]
Контурные листы
[ редактировать ]
Контуритовые пластины представляют собой широкие элементы низкого рельефа, которые простираются на очень большие площади (т.е. ~ 1 000 000 км2) и, как видно, покрывают абиссальные равнины или даже примыкают к континентальным окраинам. [3] Они характерны для очень глубокой воды. [2] Они имеют относительно постоянную мощность до нескольких сотен метров с небольшим утонением к окраине материка. [15]
Волновые поля отложений представляют собой разновидность волн, которые обычно располагаются вблизи перехода от подъема к склону. Профили сейсмических отражений показывают, что волны отложений имеют тенденцию мигрировать вверх по склону. [16]
Сносы, связанные с каналом
[ редактировать ]Русловые дрейфы образуются, когда глубоководные придонные течения ограничиваются меньшей площадью поперечного сечения потока, и поэтому их скорость существенно возрастает. Это может произойти, если глубоководное придонное течение застревает в глубоком канале или шлюзе, соединяющем два бассейна. Из-за высоких скоростей на дне канала, склонах и выходе из канала вниз по течению часто можно увидеть размывы и эрозионные элементы, а также различные типы отложений. [3] [15]
Фланговые отложения обычно неоднородны и имеют небольшие размеры (десятки км). 2 ), может быть удлиненным и субпараллельным направлению потока, а также может иметь пластинчатую или насыпную геометрию. На выходе из русла по нисходящему течению скорость потока резко снижается и формируется конусообразный веер контурита, значительно превосходящий по размерам фланговые отложения, радиусом около 100 км и мощностью около 300 м. Отложения на дне русла могут быть неоднородными и содержать песок, гравий и обломки грязи в виде руслового лага. [15]
Ограниченные дрейфы
[ редактировать ]Напорные штреки представляют собой скопления контуритов, встречающиеся в пределах небольших котловин. Бассейны, в которых они образуются, имеют тенденцию быть тектонически активными, что позволяет обеспечить топографическую ограниченность месторождения. [15]
Модифицированные дрейфово-турбидитные системы
[ редактировать ]Модифицированные дрейфово-турбидитовые системы относятся к взаимодействиям контуритовых и турбидитовых отложений. Их можно наблюдать как модификации друг друга в зависимости от доминирующего в данный момент процесса. Примеры варьируются от асимметричных дамб турбидитовых каналов, вызванных сильными глубоководными придонными течениями, как это видно на окраине Новой Шотландии , до чередования отложений турбидита / дебрита и контурита как во времени, так и в пространстве, как это видно на окраине Гебридских островов. [15] Формации Каледония и Джудит Фэнси на острове Санта-Крус были изучены Стэнли (1993). [17] в котором он нашел древний аналог чередующихся месторождений турбидита и контурита и создал стратиграфическую модель континуума от среды с преобладанием турбидита до среды с преобладанием контурита.
Выделение турбидитов, контуритов и модифицированных турбидитовых отложений придонного течения имеет важное значение для реконструкции палеообстановки в глубоководных условиях. Структуры тяги, такие как перекрестная стратификация, указывают на переработку придонного течения, поскольку лавины с большей вероятностью будут возникать в чистых придонных течениях, чем в мутных потоках, насыщенных осадками. [18] Отложения из взвеси в мутных потоках не создают резкого верхнего контакта, как показывают переработанные отложения придонного течения, из-за сильно колебательных энергетических условий. Стэнли (1993) [17] предполагает, что переход от турбидита к контуриту представляет собой непрерывный переход от песчаных отложений к линзовидной слоистости, проходящей через волнистую слоистость.
возникновение
[ редактировать ]
Сегодняшний день
[ редактировать ]Отложение контуритов активно во многих местах по всему миру, но особенно в районах, подверженных термохалинной циркуляции. [ где? ]
Древние примеры
[ редактировать ]Идентификация контуритов в древних осадочных толщах затруднена из-за их своеобразной морфологии. [ нужны разъяснения ] становится затемненным эффектами более поздней биотурбации , седиментации, эрозии и уплотнения . Большинство примеров контуритов, выявленных в геологических летописях, относятся к кайнозойскому периоду , но примеры были отмечены еще в эдиакарском периоде . [19]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Холлистер, компакт-диск (1993). «Понятие о глубоководных контуритах». Осадочная геология . 82 (1–4): 5–11. Бибкод : 1993SedG...82....5H . дои : 10.1016/0037-0738(93)90109-I .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Ребеско М. и Камерленги А. 2008. Contourites, Elsevier Science, 688 стр. ISBN 978-0-444-52998-5
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Фожер, Ж.-К.; Мезере, ML; Стоу, ДАВ (1993). «Типы контурного дрейфа и их распространение в бассейнах Северной и Южной Атлантического океана». Осадочная геология . 8 (1–4): 189–203. Бибкод : 1993SedG...82..189F . дои : 10.1016/0037-0738(93)90121-к .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Хизен, Британская Колумбия; Холлистер, CD; Раддиман, ВФ (1966). «Формирование континентального поднятия глубокими геострофическими контурными течениями». Наука . 152 (3721): 502–508. Бибкод : 1966Sci...152..502H . дои : 10.1126/science.152.3721.502 . ПМИД 17815077 . S2CID 29313948 .
- ^ Холлистер, CD; Хизен, Британская Колумбия (1972). «Геологические эффекты придонных течений океана: западная часть Северной Атлантики». В: Исследования по физической океанографии . 2 : 37–66.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Фожер, Ж.-К.; Стоу, ДАВ (1993). «Седиментация, контролируемая придонным течением: синтез проблемы контурита». Осадочная геология . 82 (1–4): 287–297. Бибкод : 1993SedG...82..287F . дои : 10.1016/0037-0738(93)90127-Q .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Ученые 339-й экспедиции IODP (2012 г.). «Средиземноморский отток: экологическое значение стока средиземноморских вод и его глобальные последствия» . Предварительный отчет IODP . 339 . дои : 10.2204/iodp.pr.339.2012 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Сэм Боггс-младший (2006). «Глава 2: Транспорт и отложение кремнеобломочных отложений». Основы седиментологии и стратиграфии . Прентис Холл. стр. 30–31. ISBN 0-13-154728-3 .
- ^ Миллер, MC; Маккейв, Индиана; Комар, П.Д. (1977). «Порог движения наносов при однонаправленных течениях». Седиментология . 24 (4): 507–527. Бибкод : 1977Седим..24..507М . дои : 10.1111/j.1365-3091.1977.tb00136.x .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Холлистер, CD; Маккейв, Индиана (1984). «Седиментация при глубоководных штормах». Природа . 309 (5965): 220–225. Бибкод : 1984Natur.309..220H . дои : 10.1038/309220a0 . S2CID 4365998 .
- ^ Дамут, Дж. Э.; Олсон, ХК (2001). «Неоген-четвертичный контурит и связанные с ним отложения на Западно-Шетландском склоне и Фарерско-Шетландском канале, выявленные с помощью сейсмических исследований высокого разрешения». Морские геофизические исследования . 22 (5/6): 369–399. дои : 10.1023/А:1016395515456 . S2CID 14555444 .
- ^ Г. Шанмугам (2006). «Глава 4: Глубоководные придонные течения». Глубоководные процессы и фациальные модели: последствия для нефтяных резервуаров из песчаника . Эльзевир Наука. стр. 85–139. ISBN 0-444-52161-5 .
- ^ Гонтье, Е.Г.; Фожер, Ж.-К. (1984). «Контурные фации Фаро-Дрифта, Кадисский залив». В: «Мелкозернистые отложения: глубоководные процессы и фации», специальное издание Лондонского геологического общества . 15 (1): 275–292. Бибкод : 1984GSLSP..15..275G . дои : 10.1144/gsl.sp.1984.015.01.18 . S2CID 129494147 .
- ^ Стоу, ДАВ; Эрнандес-Молина, Ф.Дж.; Ллав, Э.; Саяго-Гил, М.; Диас дель Рио, В.; Брэнсон, А. (2009). «Матрица скоростей пласта: оценка скорости придонного течения на основе наблюдений за формами пласта». Геология . 37 (4): 327–330. Бибкод : 2009Geo....37..327S . дои : 10.1130/g25259a.1 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я Стоу, ДАВ; Фожер, Ж.-К.; Падси, CJ; Виана, Арканзас (2002). «Донные течения, контуриты и глубоководные наносы: современное состояние». В: «Глубоководные контурные системы: современные дрейфы и древние серии, сейсмические и осадочные характеристики», Лондонское геологическое общество, Мемуары . 22 :7–20. дои : 10.1144/gsl.mem.2002.022.01.02 . S2CID 128678734 .
- ^ Дамут, Дж. Э.; Олсон, ХК (2001). «Неоген-четвертичный контурит и связанные с ним отложения на Западно-Шетландском склоне и Фареро-Шетландском проливе, выявленные с помощью сейсмических исследований высокого разрешения». Морские геофизические исследования . 22 (5/6): 363–398. Бибкод : 2001МарГР..22..369Д . дои : 10.1023/А:1016395515456 . S2CID 14555444 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Стэнли, диджей (1993). «Модель континуума от турбидита к контуриту и множественного переноса процессов в глубоководных условиях: примеры в летописи горных пород». Осадочная геология . 82 (1–4): 241–255. Бибкод : 1993SedG...82..241S . дои : 10.1016/0037-0738(93)90124-Н .
- ^ Шанмугам, Г. (1993). «Тяговые структуры в глубоководных переработанных песках с придонным течением в плиоцене и плейстоцене, Мексиканский залив». Геология . 21 (10): 929–932. Бибкод : 1993Geo....21..929S . doi : 10.1130/0091-7613(1993)021<0929:TSIDMB>2.3.CO;2 .
- ^ Далримпл, RW; Нарбонна, генеральный директор (1996). «Осадконакопление на континентальном склоне в формации Sheepbed (неопротерозой, супергруппа Уиндермир), горы Маккензи, СЗТ». Канадский журнал наук о Земле . 33 (6): 848–862. Бибкод : 1996CaJES..33..848D . дои : 10.1139/e96-064 .
