Sekvenční stratigrafie - Sequence stratigraphy

Sekvenční stratigrafie je odvětví geologie, které se pokouší rozdělit a spojit sedimentární usazeniny na jednotky neshody vázané na různých stupnicích a vysvětlit tyto stratigrafické jednotky, pokud jde o variace v zásobě sedimentů a variace v rychlosti změny v ubytovacím prostoru (relativní hladina moře , kombinace eustatické hladiny moře a tektonického poklesu). Podstatou metody je mapování vrstev na základě identifikace povrchů, u nichž se předpokládá, že představují časové linie (např. Subaeriální neshody , maximální zaplavovací plochy), a proto umístí stratigrafii do chronostratigrafického rámce. Sekvenční stratigrafie je užitečnou alternativou k litostratigrafickému přístupu, který zdůrazňuje spíše podobnost litologie horninových jednotek než časový význam.

Sekvenční stratigrafie se zabývá geneticky souvisejícími sedimentárními vrstvami ohraničenými neshodami.

„Sekvenční“ část názvu odkazuje na cyklické usazeniny . Stratigrafie je geologická znalost procesů, kterými se usazeniny usazují a jak se tyto usazeniny mění v čase a prostoru na povrchu Země.

Významné povrchy

Hranice posloupnosti

Hranice sekvence jsou považovány za nejvýznamnější povrchy. Hranice sekvence jsou definovány jako neshody nebo jejich korelační konformity. Hranice sekvence se vytvářejí v důsledku poklesu hladiny moře. Například vícepodlažní říční pískovcové balíčky často vyplňují rozřezaná údolí vytvořená poklesem hladiny moře spojeným s hranicemi sekvence. Vyříznuté údolí hranic sekvencí korelují laterálně s interfluves, paleosoly vytvořené na okrajích vyříznutých údolí. Výplně údolí nejsou geneticky příbuzné základním depozičním systémům, jak si mysleli předchozí interpretace. Existují čtyři kritéria odlišující vyříznuté údolní výplně od jiných typů vícepatrových nánosů pískovce: rozšířená korelace s regionálním erozním povrchem s vysokým reliéfem, který je rozšířenější než erozní základy jednotlivých kanálů v údolí; asociace facie odrážejí basický posun facie ve srovnání s podkladovými jednotkami; erozní základna údolí odstraňuje předchozí systémy a námořní pásma vytvářející časovou mezeru, odstraněné jednotky budou zachovány pod rozhraními; zvětšování výplně kanálu a jemnozrnné jednotky směrem nahoru nebo změny charakteru fluviálních systémů odrážející zvětšování akomodačního prostoru. Pískovcová tělesa spojená s vyříznutými údolími mohou být dobrými zásobníky uhlovodíků . Vyskytly se problémy v korelaci a distribuci těchto těl. Sekvenční stratigrafické principy a identifikace významných povrchů vyřešily některé problémy.

Parasequence hranice

Menší význam je přikládán hranicím parasekvencí, nicméně existuje názor, že zaplavující plochy představující hranice parasekvencí mohou být bočně rozsáhlejší a ponechávat více důkazů než hranice sekvencí, protože pobřežní pláň má nižší sklon než vnitřní kontinentální šelf . Hranice parasekvencí lze odlišit rozdíly ve fyzikálních a chemických vlastnostech napříč povrchem, například; slanost vody ve formování, vlastnosti uhlovodíků, pórovitost, rychlosti komprese a mineralogie. Hranice parasekvencí nemusí tvořit bariéru akumulace uhlovodíků, ale mohou bránit vertikální komunikaci zásobníku. Po zahájení výroby fungují parasekvence jako oddělené drenážní jednotky se zaplavovacími plochami, které jsou překryty břidlicemi nebo obrysy z karbonátového cementu a tvoří bariéru pro vertikální komunikaci nádrže. Sekvenční stratigrafické principy optimalizovaly produkční potenciál po identifikaci architektury vodní nádrže a identifikaci samostatných drenážních jednotek.

Trakty systémů

Koncept systémových traktů se vyvinul k propojení současných depozičních systémů. Systémový trakt tvoří dělení v sekvenci. Různé druhy traktů systémů jsou přiřazeny na základě vzoru skládání vrstev, polohy v pořadí a křivky hladiny moře a typů ohraničujících ploch.

  • Lowstand systémy trakt (LST) se tvoří, když je rychlost sedimentace outpaces rychlost vzestupu hladiny moře v rané fázi křivky hladiny moře. Je ohraničen subaeriální nekonformitou nebo její korelační shodou na základně a maximálním regresním povrchem nahoře.
  • Přechodníku systémy trakt (TST) je ohraničena maximální regresního povrchem na základně a maximální plochu zaplavení v horní části. Tyto systémy se formují, když rychlost sedimentace předstihuje rychlost vzestupu hladiny moře v křivkách hladiny moře.
  • Highstand systémy trakt (HST) dochází během pozdní fázi růstu základní úroveň, když je rychlost vzestupu hladiny moře klesne pod sedimentace. V tomto období hladiny moře se formuje výšková zeď. Je ohraničena maximální zaplavovací plochou na základně a složenou plochou nahoře.
  • Trakt regresního systému se tvoří v mořské části pánve během poklesu základní úrovně. Subaeriální neshody se tvoří současně na straně pevniny směrem k pánvi.

Parasekvence a stohovací vzory

Parasequence je relativně přizpůsobivá, geneticky související posloupnost lůžek a lůžek ohraničených mořskými záplavovými povrchy a jejich korelačními povrchy. Zaplavující plochy ohraničující parasekvence nejsou ve stejném měřítku jako regionální přechodový povrch, který je spojen s hranicí sekvence.

Parasekvence jsou rozděleny do stohovacích vzorů:

Každý vzor skládání poskytne různé informace o chování akomodačního prostoru, jehož hlavní kontrolou je relativní úroveň. Rychle progradační vzorec tedy bude svědčit o klesající hladině moře, rychle retrogradační je důkazem pro rychle překračující mořskou hladinu a aggradační bude svědčit pro mírně stoupající hladinu moře.

Hladina moře v geologickém čase

Porovnání dvou rekonstrukcí hladiny moře během posledních 500 mil. Černý pruh ukazuje velikost změny hladiny moře během kvartérního zalednění; je to za posledních několik milionů let, ale čárka je v minulosti kvůli vyrovnatelnosti dále kompenzována.

Změny hladiny moře v geologickém čase . Graf vpravo ilustruje dvě nedávné interpretace změn hladiny moře během fanerozoika . Moderní doba je zobrazena na levé straně, označená jako N pro neogen . Modré hroty blízko nuly představují změny hladiny moře spojené s posledním ledovcovým obdobím , které dosáhlo svého maximálního rozsahu asi 20 000 let před současností (BP). Během této akce zalednění byla světová hladina moře asi o 320 stop (98 metrů ) nižší než dnes, kvůli velkému množství mořské vody, která se odpařila a uložila jako sníh a led v ledovcích na severní polokouli . Když byla hladina moře na tomto „nízkém stánku“, byly dřívější sedimenty mořského dna vystaveny subaeriálnímu zvětrávání ( eroze deštěm, mrazem, řekami atd.) A na nové úrovni byla vytvořena nová pobřežní čára, někdy míle od bývalé pobřeží, pokud bylo mořské dno mělce nakloněno.

Dnes je hladina moře v kvartérních ledovcových cyklech relativně „vysoko postavená“ kvůli rychlému konci - pleistocénu a raně - holocénu . Starobylé pobřeží poslední doby ledové je nyní pod přibližně 120 metrů vody. Ačkoli mezi vědci o Zemi existuje debata, zda v současné době zažíváme „vysoké postavení“, je obecně přijímáno, že eustatická hladina moře stoupá.

V dávné minulosti byla hladina moře výrazně vyšší než dnes. Během křídy (na grafu označeno K) byla hladina moře tak vysoká, že se mořská cesta táhla středem Severní Ameriky z Texasu do Severního ledového oceánu .

Tyto střídavé porosty vysoké a nízké hladiny moře se opakují v několika časových měřítcích. Nejmenší z těchto cyklů je přibližně 20000 rok, a odpovídá míře precese z Země ‚rotační osy y (viz Milankovitch cyklů ) a jsou běžně označovány jako‚5. řádu‘cyklů. Další větší cyklus („4. řádu“) je asi 40 000 let a přibližně odpovídá rychlosti, s jakou se mění sklon Země ke Slunci (opět vysvětlil Milankovitch). Další větší cyklus („třetího řádu“) je asi 110 000 let a odpovídá rychlosti oscilace oběžné dráhy Země od eliptického po kruhový. Rozpoznávají se cykly nižšího řádu, které, jak se zdá, vyplývají z deskových tektonických událostí, jako je otevření nových oceánských pánví rozdělením kontinentálních hmot.

Během historie Země se vyskytly stovky podobných ledovcových cyklů . Vědci o Zemi, kteří studují polohy nánosů pobřežních sedimentů v čase („sekvenční stratigrafy“), zaznamenali desítky podobných posunů břehů směrem k míře souvisejících s pozdějším zotavením. Největší z těchto sedimentárních cyklů lze v některých případech s jistotou korelovat po celém světě.

Tři ovládací prvky stratigrafické architektury a vývoje sedimentárního cyklu jsou:

  • Eustatické změny hladiny moře
  • Míra poklesu povodí
  • Zásoba sedimentů.

Eustatická hladina moře je hladina moře s odkazem na pevný bod, střed Země. Relativní hladina moře se měří s odkazem na základní hladinu, nad kterou může dojít k erozi a pod níž může dojít k depozici. Jak eustatické změny hladiny moře, tak poklesy mají tendenci být delšími cykly. Předpokládá se, že přísun sedimentů je do značné míry řízen místními klimatickými podmínkami a může se rychle měnit. Tyto rozdíly v místní nabídce sedimentů ovlivňují místní a relativní hladinu moře, což způsobuje místní sedimentární cykly .

Menší a lokalizované sedimentární cykly nesouvisejí s celosvětovými (eustatickými) změnami hladiny moře, ale spíše s dodávkou sedimentu do přilehlých povodí, kde jsou tyto sedimenty dodávány. Například když v oblasti Book Cliffs v Utahu došlo k posunu směrem k povodí (směrem k oceánu) s progradací břehů, břehy ustupovaly nebo přestupovaly na sever ve Wyomingu . Tyto sedimentární cykly jsou reprezentativní pro množství přísunu sedimentu do pánve. Při přestupku se přivádí méně sedimentu než rychlost nárůstu hloubky vody, a tak pobřeží migruje pevninou. Při regresi , pokud se hloubka vody zmenšuje, pobřeží migruje směrem k moři (basinward) a předchozí pobřeží je erodováno. K regresi pobřeží také dochází, pokud se dodává více sedimentů, než může pobřeží erodovat, což způsobí migraci pobřeží směrem k moři. Ten druhý se nazývá progradace.

Ekonomický význam

Tyto události mají ekonomický význam, protože tyto změny hladiny moře způsobují velké boční posuny v depozičních vzorcích sedimentů na mořském dně . Tyto boční posuny v depozici vytvářejí střídavé vrstvy kvalitních horninových kamenů (porézní a propustné písky) a horších bahnitých kamenů (schopných zajistit „těsnění“ nádrže, aby se zabránilo úniku jakýchkoli nahromaděných uhlovodíků, které mohly migrovat do pískovců). Hledači uhlovodíků hledají na světě místa, kde jsou porézní a propustné písky překryty horninami s nízkou propustností a kde jsou vhodné podmínky pro generování uhlovodíků a jejich migraci do těchto „pastí“.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy