Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Тұнба ағынының геологиялық шөгіндісі
Geologic deposit of a turbidity current
Турбидит – тұнба ағынының геологиялық шөгіндісі, ол терең мұхитқа үлкен мөлшерде дөңгелек шөгінділерді таратуға жауапты сұйық және шөгіндінің гравитациялық ағынының қосылысының бір түрі.
A turbidite is the geologic deposit of a turbidity current, which is a type of amalgamation of fluidal and sediment gravity flow responsible for distributing vast amounts of clastic sediment into the deep ocean.
Тізбелеу
Турбидиттерді алғаш рет терең су шөгінділерін зерттеген және терең судағы ерекше "төмен қарай іріленбейтін аралықтарды" анықтаған Арнольд Х. Бума (1962 ж.) дұрыс сипаттады. Бұл аномалия тудырды, себебі тарихи түрде терең мұхитта тартымдық ағыстың ірі ұсақ бөлшекті шөгінділерді алып жүруіне және оларды тереңде шөгіндіруіне мүмкіндік беретін механизмнің жоқ деп есептелді. Бума циклдары құмды матрицадағы кесек-ұсақ кесекті конгломераттың эрозиялық жатысымен басталады, содан кейін кесек, орташа және жазық-параллель құмтасқа ауысады; қиылысқан құмтасқа; рифтік қиылысқан құм/балшықты құмға және соңында ламинарлы сазтас пен тақтатасқа дейін жетеді. Бұл шөгінді құрылымдардың, жатыстардың және литологияның тік қатарлануы күштіден азайған ағыс режиміндегі ағыстар мен олардың сәйкес шөгінділерін көрсетеді. Бума циклының толық пішінін көру сирек, өйткені кезекті турбидтік ағыстар тұрақсыз жоғарғы қабаттарды эрозиялай алады. Сонымен қатар, ашық учаске турбидтік ағын жамылғысының шетінде орналасқан болса (онда ол жұқа шөгінді ретінде көрінуі мүмкін) немесе шөгінді орталығынан жоғары орналасқан және ұсақ құмдармен толтырылған, пелагикалық шөгіндіге ауысатын ойыс арнасы ретінде көрінетін болса, толық тізбек болмауы мүмкін. Бума сипаттаған шөгінді құрылымдарының тік прогрессиясы төмен тығыздықтағы турбидтік ағыстармен шөгіндірілген турбидиттерге қатысты екені қазір белгілі. Ағындағы құм концентрациясы артқан сайын, турбидтік суспензиядағы бөлшектердің арасындағы соқтығысулар бөлшектердің одан әрі тұнуына кедерілгізетін дисперсиялық қысымдарды тудырады. Осының салдарынан жоғары тығыздықтағы турбидтік ағыстармен шөгіндірілген турбидиттерде сәл өзгеше шөгінді құрылымдар жиынтығы қалыптасады. Бұл құрылымдар жиынтығы Лоу тізбегі деп аталады, ол Бума тізбегін толықтыратын, бірақ оны алмастырмайтын сипаттамалық жіктеу.
Turbidites were first properly described by Arnold H. Bouma (1962), who studied deepwater sediments and recognized particular "fining up intervals" within deep water, fine grained shales, which were anomalous because they started at pebble conglomerates and terminated in shales. This was anomalous because within the deep ocean it had historically been assumed that there was no mechanism by which tractional flow could carry and deposit coarse grained sediments into the abyssal depths. Bouma cycles begin with an erosional contact of a coarse lower bed of pebble to granule conglomerate in a sandy matrix, and grade up through coarse then medium plane parallel sandstone; through cross bedded sandstone; rippled cross bedded sand/silty sand, and finally laminar siltstone and shale. This vertical succession of sedimentary structures, bedding, and changing lithology is representative of strong to waning flow regime currents and their corresponding sedimentation. It is unusual to see all of a complete Bouma cycle, as successive turbidity currents may erode the unconsolidated upper sequences. Alternatively, the entire sequence may not be present depending on whether the exposed section was at the edge of the turbidity current lobe (where it may be present as a thin deposit), or upslope from the deposition centre and manifested as a scour channel filled with fine sands grading up into a pelagic ooze. It is now recognized that the vertical progression of sedimentary structures described by Bouma applies to turbidites deposited by low density turbidity currents. As the sand concentration of a flow increases, grain to grain collisions within the turbid suspension create dispersive pressures that become important in hindering further settling of grains. As a consequence, a slightly different set of sedimentary structures develops in turbidites deposited by high density turbidity currents. This different set of structures is known as the Lowe sequence, which is a descriptive classification that complements, but does not replace, the Bouma sequence.
Құрылу
Турбидиттер – тығыздық ағысымен тасымалданатын және шөгінділер жиналатын орта, тартылыс немесе үйкеліс ағысымен емес. Ерекшелігі – әдеттегі өзен немесе ағын төсегінде тау жынысы бөлшектері судың үйкеліс күші арқылы (тартылыс ағыны деп аталады) итемеленеді. Бөлшекті су ішінде тоқтата тұрып, алға жылжыту үшін судың белгілі бір жылдамдықпен ағуы қажет. Бөлшектің мөлшері немесе тығыздығы, ол қозғалатын сұйықтыққа қарағанда жоғары болса, оны күшейте отырып тасымалдау үшін судың жылдамдығы да соғұрлым жоғары болуы керек. Бірақ тығыздыққа негізделген ағын, тасымалдау кезінде шөгінділердің сұйықтануы нәтижесінде сұйықтықтың тығыздығы өзгеретін кезде пайда болады. Бұл көбінесе жоғары турбулентті сұйықтықтар арқылы жүзеге асырылады, олар ұсақ бөлшектердің ілінісуінен шламо тәрізді қоспа құрайды. Осы жағдайда, тау жынысының ірі бөлшектері судың жылдамдығы жеткіліксіз болса да, тығыздық контрастының төмендеуіне байланысты (яғни, су мен шөгіндінің тығыздығы судан жоғары болады, сондықтан тау жынысының тығыздығына жақындау) тасымалдануы мүмкін. Бұл жағдай тек терең мұхит емес, көптеген орталарда кездеседі, онда турбидиттер өте кең таралған. Жанартау беткейлеріндегі лахарлар, балшық серуіндері және пирокластикалық ағындар да тығыздыққа негізделген ағын жағдайларын тудырады және, әсіресе соңғысы, турбидиттерге ұқсас шөгінді тізбектерін қалыптастыруы мүмкін. Турбидиттер шөгінділерде карбонатты және кремнийлі тізбектерде де кездеседі. Классикалық, төмен тығыздықты турбидиттер қабатталған төсек құрылымымен, ағын толқындарымен, өрлеуші қабаттармен, пелагикалық шөгінділермен кезектесетін тізбектермен, турбидит пен жергілікті пелагикалық шөгінділер арасындағы фауналық айырмашылықтармен, төменгі беткей белгілерімен, қалың шөгінді тізбектерімен, реттелген қабаттармен және жақын су белгілерінің болмауымен сипатталады. Жоғары тығыздықты турбидиттерді седименттік құрылымдардың өзгеше тік дамуы сипаттайды. Турбидит шөгінділері көбінесе алдыңғы алаптарда кездеседі.
Turbidites are sediments which are transported and deposited by density flow, not by tractional or frictional flow. The distinction is that, in a normal river or stream bed, particles of rock are carried along by frictional drag of water on the particle (known as tractional flow). The water must be travelling at a certain velocity in order to suspend the particle in the water and push it along. The greater the size or density of the particle relative to the fluid in which it is travelling, the higher the water velocity required to suspend it and transport it. Density based flow, however, occurs when liquefaction of sediment during transport causes a change to the density of the fluid. This is usually achieved by highly turbulent liquids which have a suspended load of fine grained particles forming a slurry. In this case, larger fragments of rock can be transported at water velocities too low to otherwise do so because of the lower density contrast (that is, the water plus sediment has a higher density than the water and is therefore closer to the density of the rock). This condition occurs in many environments aside from simply the deep ocean, where turbidites are particularly well represented. Lahars on the side of volcanoes, mudslides and pyroclastic flows all create density based flow situations and, especially in the latter, can create sequences which are strikingly similar to turbidites. Turbidites in sediments can occur in carbonate as well as siliciclastic sequences. Classic, low density turbidites are characterized by graded bedding, current ripple marks, climbing ripple laminations, alternating sequences with pelagic sediments, distinct fauna changes between the turbidite and native pelagic sediments, sole markings, thick sediment sequences, regular bedding, and an absence of shallow water features. A different vertical progression of sedimentary structures characterize high density turbidites. Turbidite deposits typically occur in foreland basins.
Су асты кемелерінің желдеткіш үлгілері
Су асты суарушыларының модельдері көбінесе шөгіндінің бастапқы орнынан ағызылу ортасына дейінгі [S2S] тұжырымдамаларына негізделеді, бұл шөгіндінің пайда болатын жерлерін және шөгінді тасымалдау жүйелерін турбидиттің шөгінді орындарымен байланыстырады. Олардың мақсаты – әртүрлі геологиялық процестер мен турбидиттік суарушы жүйелері арасындағы байланысты түсінуге көмектесу. Турбидит жүйелеріне әсер ететін геологиялық процестер аллогендік немесе автогендік болуы мүмкін, ал су асты суарушы модельдері осы процестердің резервуардың болуына, таралуына, морфологиясына және турбидит шөгінділерінің құрылысына тигізетін әсерін көрсету үшін жасалған. Маңызды аллогендік факторларға теңіз деңгейінің өзгеруі, аймақтық тектоникалық құбылыстар, шөгіндінің түрі, шөгіндінің мөлшері және шөгіндінің концентрациясы жатады. Шамамен 26 су асты суарушы модельдері бар. Көп қолданылатын модельдердің ішінде классикалық бір көзді суарушы модельдері, жапырақтары қосылған суарушыларды бейнелейтін модельдер, ажыратылған жапырақтары бар суарушы модельдері және турбидит жүйелерінің әр түрлі бөлшек мөлшеріне және түрлі қоректендіру жүйелеріне реакциясын көрсететін су асты суарушы модельдері бар.
Submarine fan models are often based on source to sink [S2S] concepts linking sediment source areas, and sediment routing systems to the eventual depositional environments of turbidite deposits. They are aimed at providing insights into the relationships between different geologic processes and turbidite fan systems. Geologic processes influencing turbidite systems can either be of allogenic or autogenic origin and submarine fan models are designed to capture the impact of these processes on reservoir presence, reservoir distribution, morphology, and architecture of turbidite deposits. Some significant allogenic forcing includes the effect of sea level fluctuations, regional tectonic events, sediment supply type, sediment supply rate, and sediment concentration. There are about 26 submarine fan models. Some common fan models include the classical single source suprafan model, models depicting fans with attached lobes, detached lobes fan model, and submarine fan models relating to the response of turbidite systems to varying grain sizes and different feeder systems.
Маңыздылық
Турбидиттер ежелгі шөгінді тізбектеріне тектоникалық және шөгінді ортаны анықтау механизмін ұсынады, себебі олар көбінесе конвергенттік шекарадан алыс, терең су жыныстарын көрсетеді және әдетте, тығыздыққа негізделген көшкіндерді тудыру үшін кем дегенде еңіс жазықтығы және белгілі бір тектоникалық процестер қажет. Тығыздық тогы тұнбаның көп мөлшері бар аймақтарда гравитациялық сәтсіздік арқылы ғана туындауы мүмкін. Турбидиттер каньон/арна жүйелерінің құрлықтық шөгінді көздерімен байланысына байланысты сейсмикалық белсенділік пен құрлықтағы дауылдар/су тасқындары туралы жоғары ажыратымды мәліметтерді ұсынуы мүмкін. Көлдер мен фьордтардағы турбидиттер де маңызды, өйткені олар радиокөміртек немесе турбидиттің жоғары және төменгі жағындағы варвтарды пайдалану арқылы жер сілкіністерінің жиілігі және оларды тудырған жер сілкіністері туралы хронологиялық деректерді ұсынуы мүмкін.
Turbidites provide a mechanism for assigning a tectonic and depositional setting to ancient sedimentary sequences as they usually represent deep water rocks formed offshore of a convergent margin, and generally require at least a sloping shelf and some form of tectonism to trigger density based avalanches. Density currents may be triggered in areas of high sediment supply by gravitational failure alone. Turbidites can represent a high resolution record of seismicity, and terrestrial storm/flood events depending on the connectivity of canyon/channel systems to terrestrial sediment sources. Turbidites from lakes and fjords are also important as they can provide chronologic evidence of the frequency of landslides and the earthquakes that presumably formed them, by dating using radiocarbon or varves above and below the turbidite.
Экономикалық маңызы
Турбидті тізбектер алтын кен орындарының классикалық қабылдаушылары болып табылады, оның ең көрнекті мысалы – Австралияның Виктория штатындағы Бендиго және Балларат, онда кембрий-ордовик турбидтерінің қалың қабаттарындағы палеозойлық тақталы кендерден 2600 тоннадан астам алтын өндірілген. Протерозойлық алтын кен орындары да турбидтік алаптардан белгілі. Уақыт өте келе, турбидтік шөгінділердің консолидацияланған жиынтықтары көмірсутекті резервуарларға айналуы мүмкін, сондықтан мұнай өнеркәсібі осы шөгінді денелерінің орналасуын, жалпы пішінін және ішкі ерекшеліктерін тиімді дамыту және жаңа қорларды іздеу үшін болжауға күш жұмсайды.
Turbidite sequences are classic hosts for lode gold deposits, the prime example being Bendigo and Ballarat in Victoria, Australia, where more than 2,600 tons of gold have been extracted from saddle reef deposits hosted in shale sequences from a thick succession of Cambrian Ordovician turbidites. Proterozoic gold deposits are also known from turbidite basin deposits. Lithified accumulations of turbidite deposits may, in time, become hydrocarbon reservoirs and the petroleum industry makes strenuous efforts to predict the location, overall shape, and internal characteristics of these sediment bodies in order to efficiently develop fields as well as explore for new reserves.