Последовательность Боума (названная в честь Арнольда Х. Боума [nl] , 1932–2011 [1] ) описывает классический набор осадочных структур в турбидитных пластах, отложенных турбидитными потоками на дне озер, океанов и рек.
Описание
Последовательность Боума конкретно описывает идеальную вертикальную последовательность структур, отложенных потоками мутности с низкой плотностью (т.е. низкой концентрацией песка, мелкозернистыми). Альтернативная схема классификации, которая обычно называется последовательностью Лоу, существует для идеальной вертикальной последовательности структур, отложенных потоками с высокой плотностью . [2]
Последовательность Боума разделена на 5 отдельных слоев, обозначенных буквами от A до E, где A находится внизу, а E — наверху. Каждый слой, описанный Боума, имеет определенный набор осадочных структур и определенную литологию (см. ниже), при этом слои в целом становятся более мелкозернистыми снизу вверх. Большинство турбидитов, встречающихся в природе, имеют неполные последовательности, но полная последовательность состоит из следующих слоев: [3]
E: Массивный, неотсортированный аргиллит, иногда со следами ископаемых (например, биотурбация ). Слой Bouma E часто отсутствует или его трудно отличить от слоя Bouma D ниже.
B: Плоскослойный мелко- и среднезернистый песчаник. Основание Боума B часто имеет особенности, известные как подошвенные отметки , такие как желобчатые отпечатки, желобчатые отпечатки и разделительные линии.
A: Массивный до нормального градационного, мелко- или крупнозернистый песчаник, часто с галькой и/или оторванными обломками сланца у основания. Могут присутствовать тарельчатые структуры . Основание песчаника, ниже A, иногда размывается в нижележащие слои.
Процессы
Последовательность Боума откладывается во время убывающего потока, когда мутные потоки движутся вниз по склону. Другими словами, потоки постоянно теряют энергию, реагируя на изменения наклона поверхности, по которой они перемещаются, и/или когда потоки переходят из состояния, ограниченного в русле, в состояние, свободное от ограничений, когда они выходят из русла и распространяются. Волны и/или гидравлические прыжки, вызванные изменениями наклона, могут на короткое время активизировать потоки, увеличивая энергию потока, но в конечном итоге энергия уменьшается по мере того, как потоки удаляются от точек своего происхождения. [3]
Когда энергия в потоке самая высокая, он может переносить максимальное количество осадка и самые крупные размеры зерен, но по мере уменьшения энергии несущая способность уменьшается, и самые крупные зерна быстро оседают, иногда почти мгновенно. Высокоэнергетические потоки также могут разрушать нижележащие слои, тем самым включая новый материал в поток, что будет иметь тенденцию к уменьшению энергии потока. Потоки в каналах также могут подвергаться зачистке потока, при которой верхняя часть потока, где более мелкие зерна имеют тенденцию концентрироваться, отделяется и перемещается по верхней части канала, оставляя нижнюю часть потока, где более крупные зерна накапливаются, внутри канала. В конечном итоге остаются только частицы глины, взвешенные в стоячей водной толще, по существу, без движения течения. [3]
По мере того, как потоки движутся вниз по склону, происходят следующие процессы, приводящие к образованию слоев последовательности Боума. [3]
Bouma E — последний отложенный слой. Он возникает в результате осаждения суспензии, где по сути нет течения. Глины обычно остаются взвешенными до тех пор, пока не изменится химия воды, что позволит глине флоккулировать и осесть. Поскольку слой Bouma E, если он вообще откладывается, легко размывается последующими мутными потоками, он часто отсутствует.
Bouma D откладывается путем осаждения взвеси там, где есть слабое течение. Незначительные изменения в энергии течения приводят к тому, что чередующиеся слои более крупных и более мелких зерен ила оседают.
Bouma C откладывается в условиях режима более низкого потока , где есть достаточно энергии для потока, чтобы переносить мелкий песок сальтацией , где зерна подпрыгивают и отскакивают по поверхности под потоком. По мере осаждения зерен развиваются текущие ряби , причем восходящие ряби развиваются, если скорости осаждения достаточно высоки. Если сдвиг накладывается на рябь из-за землетрясения и/или вышележащего турбидитного/турбидитного потока, рябь слоистости может деформироваться в извилистые слоистости и структуры пламени .
Bouma B откладывается в условиях режима верхнего течения, где энергия достаточно высока, чтобы переносить песчинки тягой , где они скользят и катятся по поверхности под потоком. Текущая энергия такова, что единственные следы , такие как отпечатки канавок, отпечатки канавок и разделительные линии, могут образовываться на поверхности слоя под потоком и сохраняться в виде форм и отпечатков на нижней стороне слоя Bouma B.
Bouma A — это первый слой, осажденный потоком, при условии, что поток имеет достаточную энергию. В противном случае Bouma B, C или D будут первым осажденным слоем. Bouma A осаждается, когда энергия потока достаточно высока, чтобы турбулентность жидкости могла удерживать самые крупные зерна во взвешенном состоянии. Когда энергия потока падает ниже критического уровня, зерна имеют тенденцию осаждаться все сразу, создавая массивный слой. Если энергия потока падает медленнее, то крупные зерна могут осаждаться первыми, оставляя мелкие зерна все еще во взвешенном состоянии. Это приводит к крупнозернистой слоистости , что означает, что существует бимодальное распределение размеров зерен, при этом крупные зерна становятся постепенно меньше к верхней части слоя, а более мелкие зерна случайным образом распределяются между крупными зернами (т. е. более мелкие размеры зерен не сортируются). По мере осаждения зерен вода, вытесняемая уплотнением зерен, может перемещаться вверх, создавая тарельчатые структуры . Кроме того, эрозия может происходить у основания потока и вырывать сланец из нижележащего слоя, так что обломки сланца-разрыва включаются в основание слоя Боума А. Если обломки разрыва обладают некоторой плавучестью, то они могут образовывать слой на некотором расстоянии выше основания слоя Боума А.
Примеры
Боума. Интервал турбидита, демонстрирующий чашеобразные структуры со столбчатыми структурами между чашами, Северная Калифорния.
Слои Bouma B и извилисто-слоистые слои Bouma C в песчаном турбидите. Cozy Dell Fm, горы Топатопа, Калифорния.
Слои Боума CD дистальных турбидитов, отложившихся в расщелине дамбы. Venado Fm, озеро Берриесса, Калифорния.
Ссылки
^ Боума, Арнольд Х. (1962). Седиментология некоторых флишевых отложений: графический подход к интерпретации фаций. Elsevier Publishing Company.
^ Лоу, DR (1982). «Гравитационные потоки осадков: II. Модели осадконакопления с особым упором на отложения высокоплотных мутных потоков». Журнал седиментологии . Общество экономических палеонтологов и минералогов: т. 52, стр. 279–297.
^ abcd Middleton, GV & Hampton, MA (1973). «Гравитационные потоки осадков: механика потока и осаждения». Турбидиты и глубоководная седиментация . Тихоокеанская секция Общества экономических палеонтологов и минералогов, Краткие заметки по курсу лекций: 1–38.
