Циклические осадки - Cyclic sediments

Циклические осадки (также называемый ритмичные отложения[1]) находятся последовательности из осадочные породы которые характеризуются повторяющимися узорами разных типов горных пород (слои ) или же фации внутри последовательности. Процессы, которые порождают осадочную цикличность, могут быть аутоциклическими или аллоциклическими и могут приводить к образованию скоплений осадочных циклов толщиной в сотни или даже тысячи метров. Изучение стратиграфия последовательностей был разработан в результате споров о причинах циклического осаждения.[2]

Процессы, приводящие к циклическому осаждению

Циклическое осаждение происходит, когда условия осадконакопления постоянно меняются. Изменения в среда осаждения влияют на тип и количество отложений, которые образуют различные типы осадочных пород. По крайней мере, один тип породы, который считается отправной точкой, должен быть повторен.[1]

На основе процессов, которые порождают циклические отложения, можно выделить два типа осадочных циклических последовательностей.

Аллоциклы

Аллоциклы - это осадочные циклы, вызванные процессами за пределами системы осадконакопления и включающими вынужденные колебания осадочной системы; в этом случае циклическая последовательность фиксирует некоторые особенности процесса форсирования (Уровень моря колебания, климатические колебания или же тектоническая активность ). Аллоциклические последовательности могут распространяться на большие расстояния и не ограничиваться одним бассейном осадконакопления[3].

  • Циклы «обмеления вверх» на лагунной платформе Лиасса полуострова Мусандам (Оман). Возможное аллоциклическое происхождение.

  • Возможные аллоциклические метрические циклы, расположенные в декаметрических последовательностях, ограниченные желтыми водорослями, доломитизированными уровнями, ниже перерыва в отложении.

  • Циклы «обмеления вверх» в средней юре (сагтанская форма) хребта Джбел Лагдар (Оман).

Изменения уровня моря могут создавать циклическую последовательность известняки, сланцы, угли и сиденья земли. Для формирования этих циклов окружающая среда в месте осаждения должна была радикально измениться от морской к дельтовый, тогда лагунный а потом континентальный. Одной из причин изменения уровня моря является расширение или сокращение континентальных ледников, вызванное изменение климата. Тектонические движения также могут влиять на среду отложения, изменяя локальные относительный уровень моря. Метрические осадочные циклы могут быть связаны с астрономическими (Миланкович ) влияние на временных масштабах от 20 000 до 400 000 лет. Но эти пласты бесполезны для корреляции и не должны рассматриваться как инструмент «высокого разрешения» для стратиграфии без серьезной биостратиграфический контроль.

Сезонный изменения погоды могут создавать циклические отложения в виде чередующихся полос глина и ил (также известен как варвы ). Например, в ледниковый регион залегания наносов в озеро, грубый отложения, застрявшие во льду, высвобождаются летом, когда лед тает. Это создает более бледные и грубые иловые полосы в отложениях озера. Зимой таяние минимально, а это означает, что в озеро поступает только мелкий материал, образуя тонкие слои глины. Варвы образуются в результате аллоциклического процесса, но поскольку циклы ограничены бассейном осадконакопления, боковая протяженность образовавшихся пластов ограничена.

2) Автоциклы

Автоциклы - это осадочные циклы, которые создаются процессами, происходящими только в бассейн осаждения и которые связаны со свободными колебаниями осадочной системы; действительно, результирующая циклическая последовательность зависит только от геометрических и осадочных параметров, характерных для системы осадконакопления (например, размера и формы шельфа, карбонатной продуктивности и т. д.). Автоциклы шоу ограничено стратиграфический преемственность.[3]

Пример аутоциклического осаждения на карбонатной платформе был предоставлен Septfontaine M. (1985): Условия осадконакопления и связанные с ними фораминиферы (литуолиды) в средней лиазовой карбонатной платформе Марокко. - Rev. de Micropal., 28/4, 265-289 . См. Также www.palgeo.ch/publications.

Высокий Атлас, средне-лиасовая карбонатная платформа Марокко и последовательность регрессивных, аутоциклических, «мелькающих вверх» метрических последовательностей.
последовательности «обмеления вверх» с двух участков на расстоянии 230 км; обратите внимание на уровни ураганов (бури и цунами?) с большим количеством перемещенных фораминифер на надливной плоскости. Средний лиасик, Марокко.
Модель виртуальной «мелководной восходящей» метрической последовательности, наблюдаемой на карбонатных платформах вдоль южной границы тетуса (около 10 000 км) во время лиасового периода. (Микро) окаменелости идентичны от Магриба до Омана и далее.

  • Метрический цикл первого порядка "обмеления вверх" на средне-лиасовой платформе Высокого Атласа, Марокко. Сверху пласты доломитизированных водорослей.

  • Недавний эквивалент всплывающего аутоциклического цикла в лагунной или надливной среде. Коврики из водорослей желтого цвета. Тунис.

  • Сталактитовый цемент из образца в надливной зоне в вадозной среде (воздух в осадке), вершина регрессивного цикла, средний лиас, высокий Атлас. Тонкий профиль, L = 0,5 мм.

  • Брекчия урагана зацементировалась на поверхности пласта, вершина цикла «обмеления вверх». Средняя Лиас, Высокий Атлас.

  • Начало метрического регрессивного цикла с высыхание, поверхность ложа доломитированная. Средний ярус Высокого Атласа, Марокко.

  • Промывка, аммониты и белемниты (штормы) на вершине регрессивного цикла, надливная среда. Средний ярус Высокого Атласа, Марокко.

  • Следы гигантских динозавров в мутном осадке на вершине метрического регрессивного цикла. Средний лиас, Высокий Атлас, Марокко.

  • Метрические в гектометрические регрессивные циклы (связанные с ускорением скорости оседания); К югу от Высокого Атласа, Марокко.

Проблема с изучением циклических отложений

Споры о причинах циклического осаждения в прошлом были спорными и до сих пор не решены. Последовательная стратиграфия, изучение изменения уровня моря посредством изучения осадочных отложений, была разработана на основе многовековых споров о происхождении циклического осадконакопления и относительной важности эвстатических и тектонических факторов для изменения уровня моря.[2]

Другая проблема, связанная с изучением циклических отложений, заключается в том, что разные исследователи используют разные критерии, с помощью которых они идентифицируют циклы и поверхности, разделяющие осадочные слои внутри циклов. Также нет последовательного терминология и схема классификации для описания природы циклов, наблюдаемых в стратиграфической записи. Это в основном потому, что свидание по абсолютному возрасту в настоящее время недостаточно точен.[1]

Перитидные циклы

А Перитидный осадочный цикл (или перитидный парапоследовательность ) является типичным результатом расширения приливных отмелей на лагуне и может иметь аутоциклическое или аллоциклическое происхождение.

Толстые толщи перитидных карбонатов откладываются на мелководье в пределах, ниже и чуть выше диапазона приливов и отливов. Многие древние и современные карбонатные платформы характеризуются таким отложением.

Одним из фундаментальных свойств карбонатных перитидальных последовательностей является расположение сублиторальных, литоральных и надливных фаций в асимметричные, мелькающие вверх циклотемы или парасеквенции (Hardie & Shinn, 1986).[4]

Модель Гинзбурга

Модель Гинзбурга имеет дело с циклическими сукцессиями в конкретном случае приливной равнины и лагуны, вводя важную концепцию, согласно которой перитидные циклы карбонатов могут формироваться без внешнего воздействия.

Гинзбург (1971) предположил, что асимметричные мелкие восходящие парапоследовательности могут образовываться в условиях устойчивого проседание и постоянный эвстатический уровень моря за счет переноса карбонатных отложений из сублиторальных зон по суше, что приводит к проградации меж- и надливных зон. Продолжающаяся проградация уменьшает размер продуктивной сублиторальной области, тем самым уменьшая поступление наносов до тех пор, пока они не будут успевать за проседанием. Когда область спадает и снова становится надливной, меж- и надливная области повторно затопляются, начиная новый цикл.[4]

Модель Гинзбурга для генерации автоциклов в карбонатных приливных отмелях и лагунах.

Модель была разработана на примере лагуны Флориды и приливных отмелей Багамских островов. Лагуна Флоридского залива и приливные отмели Багамских островов и Персидского залива являются ловушками для мелких отложений, образующихся на больших прилегающих открытых платформах или полках, с которыми они сталкиваются. Карбонатный ил образуется в результате атмосферных осадков и распада органических скелетов в обширных зонах источников. Затем он перемещается к берегу за счет ветровой, приливной или эстуарной циркуляции и откладывается благодаря стабилизации морских растений и животных. Поскольку во многих случаях области открытого морского источника больше прибрежных ловушек, из-за нехватки места для размещения клин отложений неизбежно выдвигается в сторону моря. Эта проградация в сторону моря дает регрессивный цикл от открытого морского шельфа или платформы до надливной плоскости. Как следствие, размер области открытого морского источника уменьшается, а добыча бурового раствора снижается и больше не превышает медленное непрерывное оседание. Накопление карбонатной грязи прекращается, и начинается новая трансгрессия. Когда площадь источника расширяется так, что добыча снова превышает просадку, начинается новый регрессивный цикл.

Предположение Гинзбурга состоит в том, чтобы учесть постоянное и непрерывное оседание в районе Багамских островов (пассивные окраины) и идеализировать почти горизонтальный уклон.

Синтетическая схема может быть полезна для полного понимания модели (см. Рисунок):

  1. Карбонатный ил, образующийся на шельфе (во внутренних районах, а также в лагуне), перемещается к суше.
  2. Формируется и расширяется надливная полость, поскольку выработка карбонатов превышает проседание.
  3. Производство карбонатов уменьшается, потому что продуктивный сублиторальный шельф становится меньше, пока он больше не может контрастировать с постоянным опусканием. Преступление наводняет верхнюю часть предыдущей надливной плоскости, и начинают расти новые производители.
  4. Все сначала, пока продолжается постоянное проседание.
  5. Создается стек регрессивных перитидных циклов, ограниченных поверхностями затопления (парасеквенциями), с постоянным уровнем моря и постоянным проседанием: полностью автоциклический процесс.

Рекомендации

  • Septfontaine, M. (1985): Milieux de dépôts et foraminifères (Lituolidae) de la plate-form carbonatée du Lias moyen au Maroc.- Преподобный Микропалеонт., 28/4, 265-289. (Le modèle ancien предложение ci-dessous a son équivalent actuel au fond du golfe de Gabès et dans les chotts associés, Voir Davaud & Septfontaine, 1995.
  • Davaud, E. & Septfontaine, M. (1995): Post-Mortem береговая транспортировка эпифитных фораминифер: недавний пример с побережья Туниса. Jour. Осадок. Исследование, 65 / 1А, 136–142.
  • Септфонтейн, М. и Де Матос, Э. (1998): Pseudodictyopsella jurassica ноя ген., ноя. sp., новая фораминифера из ранней средней юры полуострова Мусандам. Седиментологический и стратиграфический контекст. Преподобный Микропалеонт., 41 / 1,71-87. (Dans cet article, on note l'absence du genre Орбитаммина ru Оман, сувенирное конфонду авек Тимидонелла par les auteurs Anglo-Saxons).
  1. ^ а б c В Котти Ферреро, Селестина (01.01.2004). Энциклопедия отложений и осадочных пород. Springer. ISBN  978-1-4020-0872-6.
  2. ^ а б Эмери (1996-10-01). Последовательная стратиграфия. Блэквелл Паблишинг. ISBN  978-0-632-03706-3.
  3. ^ а б Флюгель, Эрик (2004-09-15). Микрофации карбонатных пород. Springer. ISBN  978-3-540-22016-9.
  4. ^ а б Берджесс, П. М .; Wright, V.P .; Эмери, Д. (2001). «Численное моделирование развития перитидальных карбонатных парасеквенций: значение для интерпретации обнажений». Бассейновые исследования. 13 (1): 1–16. Дои:10.1046 / j.1365-2117.2001.00130.x. ISSN  1365-2117.