Una turbidita es el depósito geológico de una corriente de turbidez , que es un tipo de amalgama de flujo gravitacional de fluidos y sedimentos responsable de distribuir grandes cantidades de sedimentos clásticos en las profundidades del océano .
Las turbiditas fueron descritas adecuadamente por primera vez por Arnold H. Bouma (1962), [1] quien estudió sedimentos de aguas profundas y reconoció "intervalos de afinación" particulares dentro de las lutitas de grano fino de aguas profundas , que eran anómalas porque comenzaban en conglomerados de guijarros y terminaban en en esquistos. Esto era anómalo porque en las profundidades del océano históricamente se había asumido que no existía ningún mecanismo mediante el cual el flujo de tracción pudiera transportar y depositar sedimentos de grano grueso en las profundidades abisales.
Los ciclos de Bouma comienzan con un contacto erosivo de un lecho inferior grueso de guijarros con un conglomerado de gránulos en una matriz arenosa, y ascienden a través de arenisca paralela de plano grueso y luego medio; a través de capas cruzadas de arenisca ; arena ondulada de estrato cruzado/arena limosa y, finalmente, limolita y lutita laminares. Esta sucesión vertical de estructuras sedimentarias , lechos y litología cambiante es representativa de corrientes de régimen de flujo fuertes a menguantes y su correspondiente sedimentación.
Es inusual ver un ciclo de Bouma completo, ya que sucesivas corrientes de turbidez pueden erosionar las secuencias superiores no consolidadas. Alternativamente, la secuencia completa puede no estar presente dependiendo de si la sección expuesta estaba en el borde del lóbulo de la corriente de turbidez (donde puede estar presente como un depósito delgado), o cuesta arriba desde el centro de deposición y se manifiesta como un canal de socavación lleno de Arenas finas que van evolucionando hasta formar un cieno pelágico .
Ahora se reconoce que la progresión vertical de las estructuras sedimentarias descritas por Bouma se aplica a las turbiditas depositadas por corrientes de turbidez de baja densidad. A medida que aumenta la concentración de arena de un flujo, las colisiones entre granos dentro de la suspensión turbia crean presiones dispersivas que se vuelven importantes para impedir una mayor sedimentación de los granos. Como consecuencia, se desarrolla un conjunto ligeramente diferente de estructuras sedimentarias en las turbiditas depositadas por corrientes de turbidez de alta densidad. Este conjunto diferente de estructuras se conoce como secuencia de Lowe , que es una clasificación descriptiva que complementa, pero no reemplaza, a la secuencia de Bouma. [2]
Las turbiditas son sedimentos que se transportan y depositan por flujo denso , no por flujo de tracción o fricción .
La distinción es que, en el lecho de un río o arroyo normal, las partículas de roca son arrastradas por el arrastre de fricción del agua sobre la partícula (conocido como flujo de tracción ). El agua debe viajar a cierta velocidad para suspender la partícula en el agua y empujarla. Cuanto mayor sea el tamaño o densidad de la partícula en relación con el fluido en el que viaja, mayor será la velocidad del agua necesaria para suspenderla y transportarla.
Sin embargo, el flujo basado en la densidad ocurre cuando la licuefacción del sedimento durante el transporte provoca un cambio en la densidad del fluido. Esto generalmente se logra con líquidos altamente turbulentos que tienen una carga suspendida de partículas de grano fino que forman una suspensión . En este caso, se pueden transportar fragmentos de roca más grandes a velocidades del agua demasiado bajas para hacerlo de otro modo debido al menor contraste de densidad (es decir, el agua más el sedimento tiene una densidad mayor que el agua y, por lo tanto, está más cerca de la densidad del agua). roca).
Esta condición ocurre en muchos ambientes además de simplemente en las profundidades del océano, donde las turbiditas están particularmente bien representadas. Los lahares en las laderas de los volcanes, los deslizamientos de tierra y los flujos piroclásticos crean situaciones de flujo basadas en la densidad y, especialmente en estos últimos, pueden crear secuencias que son sorprendentemente similares a las turbiditas.
Las turbiditas en los sedimentos pueden ocurrir tanto en secuencias carbonatadas como siliciclásticas.
Las turbiditas clásicas de baja densidad se caracterizan por estratificación graduada , marcas de ondulación actuales , laminaciones onduladas ascendentes, secuencias alternas con sedimentos pelágicos , cambios de fauna distintos entre la turbidita y los sedimentos pelágicos nativos, marcas de suelas , secuencias de sedimentos gruesos, estratificación regular y una ausencia. de elementos de aguas poco profundas. [3] Una progresión vertical diferente de las estructuras sedimentarias caracteriza a las turbiditas de alta densidad . [2]
Las acumulaciones masivas de turbiditas y otros depósitos de aguas profundas pueden dar lugar a la formación de abanicos submarinos . Los modelos sedimentarios de tales sistemas de abanicos generalmente se subdividen en secuencias de abanicos superiores, medios e inferiores, cada una con geometrías de cuerpos de arena, distribuciones de sedimentos y características litológicas distintas. [4] [5] [6]
Los depósitos de turbidita suelen ocurrir en cuencas de antepaís .
Los modelos de abanicos submarinos a menudo se basan en conceptos de fuente a sumidero [S2S] que vinculan las áreas de origen de sedimentos y los sistemas de ruta de sedimentos con los entornos de depósito eventuales de los depósitos de turbidita. Su objetivo es proporcionar información sobre las relaciones entre diferentes procesos geológicos y sistemas de abanicos de turbidita. Los procesos geológicos que influyen en los sistemas de turbidita pueden ser de origen alogénico o autógeno y los modelos de abanicos submarinos están diseñados para capturar el impacto de estos procesos en la presencia y distribución de los yacimientos, morfología y arquitectura de los depósitos de turbidita. [7] [8] Algunos forzamientos alogénicos significativos incluyen el efecto de las fluctuaciones del nivel del mar, eventos tectónicos regionales, tipo de suministro de sedimentos, tasa de suministro de sedimentos y concentración de sedimentos. [7] Los controles autógenos pueden incluir la topografía del fondo marino, los confinamientos y las pendientes. [9] Hay alrededor de 26 modelos de ventiladores submarinos. [10] Algunos modelos de ventiladores comunes incluyen el modelo suprafan clásico de fuente única, modelos que representan ventiladores con lóbulos adjuntos, modelos de ventilador con lóbulos separados y modelos de ventilador submarino relacionados con la respuesta de los sistemas de turbidita a diferentes tamaños de grano y diferentes sistemas de alimentación. [11] [12] [13] [7] La integración de conjuntos de datos del subsuelo, como reflexión sísmica 3D/4D, registros de pozos y datos de núcleos, así como estudios batimétricos modernos del fondo marino, modelización estratigráfica directa numérica y experimentos con tanques de canal, están permitiendo mejoras y desarrollo más realista de modelos de ventiladores submarinos en diferentes cuencas. [14] [15]
Las turbiditas proporcionan un mecanismo para asignar un entorno tectónico y deposicional a secuencias sedimentarias antiguas, ya que generalmente representan rocas de aguas profundas formadas en alta mar de un margen convergente y generalmente requieren al menos una plataforma inclinada y alguna forma de tectonismo para desencadenar avalanchas basadas en densidad. Las corrientes de densidad pueden desencadenarse en áreas con un alto suministro de sedimentos únicamente por falla gravitacional. Las turbiditas pueden representar un registro de alta resolución de sismicidad y eventos de tormentas/inundaciones terrestres dependiendo de la conectividad de los sistemas de cañones/canales con las fuentes de sedimentos terrestres. [dieciséis]
Las turbiditas de lagos y fiordos también son importantes ya que pueden proporcionar evidencia cronológica de la frecuencia de los deslizamientos de tierra y los terremotos que presumiblemente los formaron, mediante la datación mediante radiocarbono o varvas por encima y por debajo de la turbidita. [17] [18]
Las secuencias de turbiditas son anfitriones clásicos de depósitos de vetas de oro , siendo el principal ejemplo Bendigo y Ballarat en Victoria, Australia , donde se han extraído más de 2.600 toneladas de oro de depósitos de arrecifes alojados en secuencias de esquisto de una espesa sucesión de turbiditas del Cámbrico-Ordovícico. . También se conocen depósitos de oro proterozoico a partir de depósitos de cuencas de turbidita.
Las acumulaciones litificadas de depósitos de turbidita pueden, con el tiempo, convertirse en reservorios de hidrocarburos y la industria petrolera hace grandes esfuerzos para predecir la ubicación, la forma general y las características internas de estos cuerpos de sedimentos con el fin de desarrollar eficientemente los campos y explorar nuevas reservas.
