Бездной канал - Abyssal channel

Бездонные каналы (также, глубоководные каналы, подводные каналы) находятся каналы в земных морское дно. Они образованы быстрыми потоками мутная вода вызванный лавины возле истока канала, с осадок переносится водой, вызывая скопление окружающих абиссальные равнины. Подводные каналы и образующие их турбидитовые системы ответственны за накопление большинства отложений песчаника, обнаруживаемых на континентальных склонах, и оказались одним из наиболее распространенных типов резервуаров углеводородов, встречающихся в этих регионах.[1]

Подводные каналы и их фланги дамбы обычно называют русловые дамбы.[2] Они значительны геоморфологические особенности которые могут простираться на тысячи километров по дну океана. Часто они сливаются и перекрываются, образуя комплексы русловых дамб, которые являются строительными блоками многих основных подводные любители.[3] Это делает их одним из нескольких геологических процессов, ответственных за перенос крупнозернистых отложений в глубокие воды, а также являющихся главным каналом переноса углерод от континентальный шельф в более глубокие части континентальной окраины.[4][5][6][7][8]

Однако они остаются одним из наименее изученных осадочных процессов.[3]

В результате вращения Земли на одной стороне канала накапливается больше наносов, чем на другой.[9]

Что представляет собой канал, непросто. В каждом исследовании используются разные термины, все из которых имеют похожие, но не совсем взаимозаменяемые определения. Были предприняты попытки создать современное целостное представление, но даже с тех пор появилось значительное количество статей, в которых концепции развиваются еще дальше.[10][11]

Существует множество терминов, которые используются для описания функций, содержащихся в этом исследовании, в том числе гео-тело, комплекс каналов, этаж канала, комплекс каналов, и комплексная система замкнутого канала.[12] Они охватывают отдельные каналы, один канал и связанные с ним отложения или несколько сгруппированных каналов. Flood (2001) определяет система канал-дамб как единый канал с дамбами с каждой стороны.[13] Эти дамбы образованы переполнением и удалением потока токи мутности. Это наиболее вероятно во время уровень моря низкие стойки. Совокупность этих каналов и дамб вместе с прибрежными отложениями образуют русло-дамбовый комплекс.

Они могут быть V- или U-образной формы, иметь или не иметь границ осадконакопления, сильно извилистый или прямо.[11]

Архитектура и номенклатура

Ян Кейн выступает за использование терминов внутренняя дамба и внешняя дамба чтобы избежать путаницы в литературе относительно использования «внутренних» и «внешних» дамб. Чтобы способствовать объединению фраз в более четкую архитектурную иерархию, в этом исследовании будет использована номенклатура Кейна.[3]

Внешние дамбы являются преобладающим осадочный тело, образующее конструкционный клин из осадка, который истончается перпендикулярно от канала-пояса. В внешняя дамба формируется во время эволюции генетически связанного русла-пояса (или долины склона, фарватера русла) за счет потоков, которые частично выходят за пределы их ограниченного пространства. Внешние дамбы могут ограничивать соседние пояса каналов, образуя системы, ограниченные дамбами. Внешние дамбы могут быть гораздо менее извилистыми, чем дамбы отдельной системы канал-дамба, поскольку они не следуют за одним конкретным каналом, а могут быть результатом перелива из одного или нескольких каналов или систем канал-дамба, извилистых внутри более широкого пояса каналов.[14][15] В гребень дамбы является наивысшей точкой внешней дамбы и проходит параллельно полосе канала, разделяя внешние дамбы на внешние внешние дамбы и внутренние внешние дамбы.

Внутренние дамбы представляют собой конструктивные элементы, подпитываемые потоками, которые частично выходили из канализационного ограждения, но в значительной степени не могли выйти за пределы канала-пояса. Потоки, образующие внутренние дамбы, могут взаимодействовать с основной ограничивающей поверхностью, то есть с внешними дамбами и / или канальным поясом. эрозионная поверхность, и подвержены эрозии из-за миграции или отрыва русла тальвеги, и переход крупных потоков через берег, не ограниченный внутренними дамбами. Вследствие боковой миграции внутренние дамбы могут лучше сохраняться на внутренних поворотах.[16] Внутренние дамбы образуются только в том случае, если замкнутая граница установлена, путем строительства внешних дамб и / или деградации и закрепления составной эрозионной поверхности пояса каналов, или заключенных внутри каньоны.[14] Внутренние дамбы могут образовывать отчетливые клинья наносов там, где имеется достаточно места; там, где пространство ограничено, то есть там, где перелива из неподходящих каналов взаимодействует с внешними дамбами или эрозионным ограничением, отложения перелива могут внешне казаться похожими на террасные отложения, которые широко обнаруживаются в недрах.[17][18]

Извилистость канала и миграция

Извилистость подводных каналов - особенность, регулярно наблюдаемая на сейсмических картах. Может варьироваться от случайного низкого амплитуда переходит в сильно извилистые, густо петляющие каналы. Извилистость канала приводит к значительной боковой миграции и влияет на непрерывность фации связаны как с русловыми отложениями, так и с окружающими их глубоководными отложениями. Хотя не всегда ясно, как развиваются эти извилины, обычно они не являются результатом случайного блуждания. В большинстве случаев блуждание и изменение извилистости происходит в результате действия внешних сил. В результате этого Пифф Пиколл выступает за отказ от термина извилистый чтобы описать эту извилистость, фраза, используемая для описания аналогичной извилистости, наблюдаемой в земной речной системы.[19]

Похоже, существует потенциальное согласие относительно того, что действительно извилистый канал можно определить как канал с минимальным средним значением. извилистость от 1,2[10] и 1.15.[20][неправильный синтез? ] Трудность с точным применением этих значений заключается в том, что относительно прямые каналы могут локально превосходить их, а некоторые извилистые каналы могут отображать значения пиковой извилистости, значительно превышающие их.

Извилистость подводных каналов - это характеристика, которую можно сразу узнать как общую с речными системами. В последние годы в академической литературе все чаще встречаются неоднозначные мнения относительно того, насколько они аналогичны друг другу, с некоторым чувством, что такие понятия сходства не должны иметь места. Лучшее описание состоит в том, что они в чем-то похожи, но в другом они более разнообразны и сложны. Это касается как геометрии морфологических особенностей, процессов, участвующих в их формировании, так и характера образовавшихся отложений.[нужна цитата ]

Майк Мэйолл дает лучшее резюме, в котором обсуждаются причины волнистости. Факторы включают: динамику потока, такую ​​как плотность и скорость потока; и глубина течения относительно топографии; и топографический и морфологический контролирует такие; канал формы поперечное сечение, топография склона, эрозионное основание в начале потока и эффекты как бокового накопления, так и бокового наращивания. По сравнению с их наземными собратьями, масштабы подводных систем, наблюдаемых на сейсмических разрезах, аэрофотоснимках и обнажениях горных пород, никоим образом не сравнимы. Как и ожидалось, при такой значительной разнице в масштабе динамика мутных течений в подводных каналах значительно отличается от речных систем. Эти различия в динамике и масштабе обусловлены гораздо более низкой плотностью контраста между потоком и вмещающей жидкостью, которая намного ниже в подводных каналах, чем в открытых каналах потоков со свободной поверхностью. Это приводит к значительному завышению потока относительно края канала, вызывая переполнение и строительство дамб.[11]

Боковая миграция и нарастание играет важную роль в речных системах. Это особенность подводных каналов, наиболее аналогичная своим наземным аналогам. Он состоит из эрозии на внешнем берегу и отложений на внутреннем берегу в виде точечной полосы.[21][22] Однако есть существенные различия, самые большие в том, что подводные каналы могут демонстрировать как боковую, так и вертикальную миграцию.[19][23][24] В речных системах эта вертикальная составляющая отсутствует. Считается, что боковые пакеты аккреции образуются в результате осадконакопления, а не топографического воздействия. Считается, что этот тип извилистости, связанный только с боковой миграцией, довольно редко встречается в турбидитовых системах.[21]

Вертикальная миграция проявляется в системах подводных каналов в виде наложения каналов. По мере того, как потоки в каналах ослабевают, каналы заполняются наносами. Когда поток возобновляется, происходит небольшое смещение потока вбок. тальвег вызывая смещенный разрез. Mayall предполагает, что это вертикальное движение могло быть результатом изменений топографии морского дна из-за тектоники солей / сланцев или движения разломов.[11] Другая альтернатива, которую они предлагают, - это неопределенные «процессы осаждения». Один потенциальный процесс может быть результатом неоднородного заполнения старого канала, образующего отводной канал для более поздних потоков. Каким бы ни был процесс, эта укладка играет важную роль в аградационный систем и потенциально является одним из ведущих элементов управления в формировании комплексов, ограниченных дамбой. Что касается извилистости, Мэйолл считает, что эта вертикальная миграция происходит на внешних сторонах изгибов, усиливая любую ранее существовавшую кривизну.[11]

Аградационные каналы обычно образуются там, где уклон находится «ниже уровня земли». Это приводит к отложению широких, смешанных и богатых песком каналов, на которые существенно влияет морфология склона.[6] Отношение ширины канала к углу наклона контролируется Число Фруда потоков по каналу. Когда числа Фруда низкие (<1,0), ширина канала остается постоянной, однако, когда число Фруда колеблется около единицы, ширина канала быстро уменьшается с наклоном дна канала. Это обеспечивает механизм для создания ширины канала, способной поддерживать поток, близкий к критическому, за счет сужения канала и увеличения седиментации. Это поведение контролируется неизвестной константой, которую невозможно найти экспериментально.

Морфология и рельеф склона любой турбидитовый канал крестики неизбежно повлияют на геометрию канала. Это может привести к незначительным изменениям пути русла к значительным отклонениям потока в канале. Топографические влияния могут проявляться в виде поверхностных проявлений разломов или изменений топографии в результате соляной / сланцевой тектоники, будь то через диапиризм или подповерхностная складчатость.

Подводные волны

Подводные каналы могут нести подводные волны.[25]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Weimer et al., 2000[требуется полная цитата ]
  2. ^ Flood, Roger D .; Дамут, Джон Э. (1 июня 1987 г.). «Количественные характеристики извилистых распределительных каналов на Амазонке Deep-Sea Fan». Бюллетень GSA. 98 (6): 728–738. Дои:10.1130 / 0016-7606 (1987) 98 <728: QCOSDC> 2.0.CO; 2. ISSN  0016-7606.
  3. ^ а б c Кейн, Ян А .; Маккаффри, Уильям Д .; Пиколл, Джефф (1 января 2010 г.). «О происхождении палеотоковой сложности в руслах глубоководных дамб». Журнал осадочных исследований. 80 (1): 54–66. Дои:10.2110 / jsr.2010.003. ISSN  1527-1404.
  4. ^ Бык, Сюзанна; Картрайт, Джо; Хуузе, Мадс (1 августа 2009 г.). «Обзор кинематических показателей от массо-транспортных комплексов по данным сейсморазведки 3D». Морская и нефтяная геология. 26 (7): 1132–1151. Дои:10.1016 / j.marpetgeo.2008.09.011. ISSN  0264-8172.
  5. ^ Фрей Мартинес, Хосе; Картрайт, Джо; Холл, Бен (1 марта 2005 г.). «Трехмерная сейсмическая интерпретация комплексов обвалов: примеры континентальной окраины Израиля» (PDF). Бассейновые исследования. 17 (1): 83–108. Дои:10.1111 / j.1365-2117.2005.00255.x. ISSN  1365-2117.
  6. ^ а б Джи, М. Дж. Р .; Gawthorpe, R.L .; Фридманн, С. Дж. (1 января 2006 г.). «Возникновение и развитие гигантского подводного оползня на шельфе Анголы, выявленное с помощью трехмерной сейсмической стратиграфии и геоморфологии». Журнал осадочных исследований. 76 (1): 9–19. Дои:10.2110 / jsr.2006.02. ISSN  1527-1404.
  7. ^ Masson et al., 2006[требуется полная цитата ]
  8. ^ Шипп и др., 2004 г.[требуется полная цитата ]
  9. ^ «Геология морского дна - канал Хикуранги». Энциклопедия Новой Зеландии Te Ara. Получено 2008-04-09.
  10. ^ а б Wynn et al., 2007[требуется полная цитата ]
  11. ^ а б c d е Мэйолл, Майк; Джонс, Эд; Кейси, Мик (1 сентября 2006 г.). «Коллекторы турбидитового канала - ключевые элементы в прогнозировании фаций и эффективной разработке». Морская и нефтяная геология. 23 (8): 821–841. Дои:10.1016 / j.marpetgeo.2006.08.001. ISSN  0264-8172.
  12. ^ Кейн, Ян А .; Ходжсон, Дэвид М. (1 марта 2011 г.). «Седиментологические критерии для дифференциации субсреды дамбы подводного канала: примеры эксгумированных месторождений Росарио (верхний мел) Нижняя Калифорния, Мексика, и Форт-Браун (Пермь), бассейн Кару, Южная Африка». Морская и нефтяная геология. Тематический набор о стратегической эволюции глубоководной архитектуры. 28 (3): 807–823. Дои:10.1016 / j.marpetgeo.2010.05.009. ISSN  0264-8172.
  13. ^ Наводнение, 2001 г.[требуется полная цитата ]
  14. ^ а б Дептак, Марк Е; Стеффенс, Гэри С; Бартон, Марк; Пирмез, Карлос (1 июня 2003 г.). «Архитектура и эволюция верхних поясов веерных каналов на склоне дельты реки Нигер и в Аравийском море» (PDF). Морская и нефтяная геология. Турбидиты: модели и проблемы. 20 (6): 649–676. Дои:10.1016 / j.marpetgeo.2003.01.004. ISSN  0264-8172.
  15. ^ Posamentier, Генри В .; Колла, Венкатаратнан (1 мая 2003 г.). «Сейсмическая геоморфология и стратиграфия элементов осадконакопления в глубоководных условиях» (PDF). Журнал осадочных исследований. 73 (3): 367–388. Дои:10.1306/111302730367. ISSN  1527-1404.
  16. ^ Шварц, Эрнесто; Арнотт, Р. Уильям К. (1 февраля 2007 г.). «Анатомия и эволюция комплекса каналов на склоне (неопротерозойская формация Исаак, супергруппа Уиндермир, южные канадские кордильеры): значение для характеристики коллектора» (PDF). Журнал осадочных исследований. 77 (2): 89–109. Дои:10.2110 / jsr.2007.015. ISSN  1527-1404.
  17. ^ Дамут, Джон Э .; Flood, Roger D .; Kowsmann, Renato O .; (5) Роберт Х. Белдерсон; (6), Маркус А. Горини (1988). «Анатомия и характер роста глубоководного веера амазонки, выявленные гидролокатором дальнего обзора (GLORIA) и сейсмическими исследованиями высокого разрешения». Бюллетень AAPG. 72 (8): 885–911. ISSN  0149-1423.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
  18. ^ Babonneau, N .; Savoye, B .; Cremer, M .; Без, М. (1 января 2004 г.). «Множественные террасы в глубоко врезанной долине Заира (проект ZaïAngo): это замкнутые дамбы?». Геологическое общество, Лондон, Специальные публикации. 222 (1): 91–114. Дои:10.1144 / GSL.SP.2004.222.01.06. ISSN  0305-8719.
  19. ^ а б Пиколл, Джефф; Маккаффри, Билл; Кнеллер, Бен (1 мая 2000 г.). «Модель процесса эволюции, морфологии и архитектуры извилистых подводных каналов». Журнал осадочных исследований. 70 (3): 434–448. Дои:10.1306 / 2DC4091C-0E47-11D7-8643000102C1865D. ISSN  1527-1404.
  20. ^ Clark, J.D .; Kenyon, N.H .; Пикеринг, К. Т. (1 июля 1992 г.). «Количественный анализ геометрии подводных каналов: значение для классификации подводных вентиляторов». Геология. 20 (7): 633–636. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1992) 020 <0633: QAOTGO> 2.3.CO; 2. ISSN  0091-7613.
  21. ^ а б Абреу, Витор; Салливан, Морган; Пирмез, Карлос; Мохриг, Дэвид (1 июня 2003 г.). «Пакеты боковой аккреции (LAP): важный элемент коллектора в глубоких извилистых руслах». Морская и нефтяная геология. Турбидиты: модели и проблемы. 20 (6): 631–648. Дои:10.1016 / j.marpetgeo.2003.08.003. ISSN  0264-8172.
  22. ^ Арнотт, Р. В. К. (1 июня 2007 г.). «Слоистая архитектура и происхождение отложений латеральной аккреции (LADs) и непрерывных внутрибанковских отложений дамбы в извилистом канале основания склона, нижняя часть формации Исаак (неопротерозой), восточно-центральная часть Британской Колумбии, Канада». Морская и нефтяная геология. Извилистые глубоководные каналы: генезис, геометрия и архитектура. 24 (6): 515–528. Дои:10.1016 / j.marpetgeo.2007.01.006. ISSN  0264-8172.
  23. ^ Колла, В .; Coumes, F. (1987). «Морфология, внутреннее строение, сейсмическая стратиграфия и осадконакопление промышленного вентилятора». Бюллетень AAPG. 71 (6): 650–677. ISSN  0149-1423.
  24. ^ МакХарг, Тимоти Р. (1991). «Сейсмические фации, процессы и эволюция миоценовых внутренних веерных каналов, подводный веер Инд». Сейсмические фации и осадочные процессы подводных вентиляторов и турбидитовых систем. Границы осадочной геологии. Спрингер, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. С. 403–413. Дои:10.1007/978-1-4684-8276-8_22. ISBN  978-1-4684-8278-2.
  25. ^ «Подводные волны - это неуклюжие гиганты Земли.'". Консорциум лидерства в океане. 23 мая 2014. Архивировано с оригинал 11 сентября 2017 г.. Получено 10 сентября 2017.