Los canales abisales (también llamados canales de aguas profundas o canales submarinos ) son canales en el fondo marino de la Tierra . Se forman por inundaciones rápidas de agua turbia causadas por avalanchas cerca de la cabecera del canal, y los sedimentos arrastrados por el agua provocan una acumulación de las llanuras abisales circundantes . Los canales submarinos y los sistemas de turbiditas que los forman son responsables de la acumulación de la mayoría de los depósitos de arenisca que se encuentran en los taludes continentales y han demostrado ser uno de los tipos más comunes de depósitos de hidrocarburos que se encuentran en estas regiones. [1]
Los canales submarinos y sus diques flanqueantes se conocen comúnmente como sistemas de diques de canal . [2] Son características geomorfológicas importantes que pueden extenderse por miles de kilómetros a través del fondo del océano. A menudo, se fusionan y se superponen para formar complejos de diques de canal que son los componentes básicos de muchos abanicos submarinos importantes . [3] Esto los convierte en uno de los varios procesos geológicos responsables del transporte de sedimentos de grano grueso a aguas profundas, además de ser un conducto principal para la transferencia de carbono desde la plataforma continental a las partes más profundas de los márgenes continentales. [4] [5] [6] [7] [8]
Sin embargo, siguen siendo uno de los procesos sedimentarios menos comprendidos. [3]
El efecto de la rotación de la Tierra hace que se acumulen más sedimentos en un lado del canal que en el otro. [9]
No es fácil definir qué constituye un canal. Se utilizan distintos términos en cada estudio, todos ellos con definiciones similares, pero no del todo intercambiables. Se han hecho esfuerzos por producir una visión holística y actualizada, pero desde entonces ha habido una cantidad significativa de artículos que llevan los conceptos aún más lejos. [10] [11]
Existen numerosos términos que se utilizan para describir las características contenidas en este estudio, incluyendo geocuerpo , complejo de canales , piso de canales , conjunto de complejos de canales y sistema de complejos de canales confinados . [12] Estos cubren canales individuales, un solo canal y sedimentos asociados o múltiples canales agrupados. Flood (2001) define un sistema de canal-dique como un solo canal con un dique a cada lado. [13] Estos diques se forman por el desbordamiento y el despojo de corrientes de turbidez . Es más probable que ocurran durante los niveles bajos del mar . Una colección de estos canales y diques junto con sedimentos de desbordamiento forman un complejo de canal-dique.
Pueden tener forma de V o de U, presentar o no márgenes depositacionales, ser muy sinuosas o rectas. [11]
Ian Kane recomienda el uso de los términos dique interno y dique externo para evitar confusiones en la literatura sobre el uso de diques "internos" y "externos". Para ayudar a fomentar esta unificación de frases en una jerarquía arquitectónica más clara, este estudio utilizará la nomenclatura de Kane. [3]
Los diques externos son un cuerpo predominantemente deposicional que forma una cuña de sedimento constructivo que se adelgaza perpendicularmente alejándose de un cinturón de canales. El dique externo se forma durante la evolución de un cinturón de canales genéticamente relacionado (o valle de pendiente, canal de paso) por flujos que se derraman parcialmente fuera de su confinamiento. Los diques externos pueden confinar cinturones de canales adyacentes para formar sistemas confinados por diques. Los diques externos pueden ser mucho menos sinuosos que los diques de un sistema de dique de canal individual, ya que no siguen un canal en particular, sino que pueden ser el producto del desbordamiento de uno o más canales o sistemas de dique de canal que serpentean dentro del cinturón de canales más amplio. [14] [15] La cresta del dique es el punto más alto del dique externo y corre paralela al curso del cinturón de canales, separando los diques externos en diques externos externos y diques externos internos.
Los diques internos son características constructivas alimentadas por flujos que se derramaron parcialmente fuera del confinamiento canalizado, pero que en gran medida no pudieron escapar del confinamiento del cinturón de canales. Los flujos que forman diques internos pueden interactuar con la superficie de confinamiento principal, es decir, los diques externos y/o la superficie de erosión del cinturón de canales , y son propensos a la erosión por la migración o avulsiones de vaguadas del canal y el paso por desbordamiento de grandes flujos no confinados por los diques internos. Como consecuencia de la migración lateral, los diques internos pueden conservarse mejor en las curvas internas. [16] Los diques internos se forman solo cuando se ha establecido el confinamiento, a través de la construcción de diques externos y/o la degradación y el atrincheramiento de la superficie de erosión compuesta del cinturón de canales, o confinados dentro de cañones . [14] Los diques internos pueden formar cuñas distintas de sedimento donde hay suficiente espacio disponible; donde el espacio es limitado, es decir, donde el desbordamiento de canales subterráneos interactúa con diques externos o confinamiento erosivo, los depósitos de desbordamiento pueden parecer superficialmente similares a los depósitos de terraza, que se identifican ampliamente en el subsuelo. [17] [18]
La sinuosidad en los canales submarinos es una característica que se observa con regularidad en los mapas sísmicos. Puede variar desde curvas ocasionales de baja amplitud hasta canales muy sinuosos y densos. La sinuosidad del canal produce una migración lateral significativa y afecta la continuidad de las facies asociadas tanto con los sedimentos del canal como con los sedimentos de aguas profundas circundantes. Aunque no siempre está claro cómo evolucionan estas sinuosidades, normalmente no son el resultado de un deambular aleatorio. En la mayoría de los casos, el deambular y los cambios en la sinuosidad son el resultado de fuerzas externas. Como resultado de esto, PJeff Peakall aboga por evitar el término meandros para describir esta sinuosidad, una frase utilizada para describir una sinuosidad similar observada en los sistemas fluviales terrestres . [19]
Parece haber un consenso potencial de que un canal verdaderamente sinuoso puede definirse como uno que muestra una sinuosidad promedio mínima de entre 1,2 [10] y 1,15. [20] [ ¿ síntesis incorrecta? ] La dificultad con la aplicación rigurosa de estos valores es que los canales relativamente rectos pueden superarlos localmente y algunos canales sinuosos pueden mostrar valores de sinuosidad pico muy superiores.
La sinuosidad de los canales submarinos es una característica que se reconoce al instante como compartida con los sistemas fluviales. En los últimos años, en la literatura académica hay opiniones cada vez más encontradas sobre hasta qué punto son análogos entre sí, y algunos piensan que tales nociones de similitud no deberían ser válidas. La mejor descripción es que ambos son similares en algunos aspectos, pero más variables y complejos en otros. Esto se aplica tanto a la geometría de las características morfológicas, los procesos involucrados en su formación como al carácter de los depósitos formados. [ cita requerida ]
Mike Mayall ofrece el mejor resumen que analiza las causas de la sinuosidad. Los factores implican: dinámica de flujo como la densidad y velocidad de flujo; y la profundidad de la corriente en relación con la topografía; y controles topográficos y morfológicos como; forma de la sección transversal del canal , topografía de la pendiente, base erosiva al inicio del flujo y los efectos tanto del apilamiento lateral como de la acreción lateral. En comparación con sus primos terrestres, la escala de los sistemas submarinos observados en secciones sísmicas, fotos aéreas y afloramientos rocosos no es de ninguna manera comparable. Como se esperaba con esta diferencia significativa en escala, la dinámica de los flujos de corriente turbia dentro de los canales submarinos es significativamente diferente de los sistemas fluviales. Estas diferencias en dinámica y escala se deben al contraste de densidad mucho menor entre el flujo y el fluido anfitrión, que es mucho menor en los canales submarinos que en los flujos de canales abiertos con una superficie libre. Esto hace que el flujo sea significativamente superelevado sobre el margen del canal, lo que provoca desbordamiento y la construcción de diques. [11]
La migración lateral y la acreción juegan un papel importante en los sistemas fluviales. Es la característica de los canales submarinos que es más análoga a su contraparte terrestre. Consiste en erosión en la orilla exterior y deposición en la orilla interior como una barra puntual. [21] [22] Sin embargo, existen diferencias significativas, la mayor de las cuales es que los canales submarinos pueden exhibir migración lateral y vertical. [19] [23] [24] Los sistemas fluviales no exhiben este componente vertical. Se cree que los paquetes de acreción lateral se forman como resultado de la fuerza deposicional en lugar de topográfica. Se cree que este estilo de sinuosidad de migración lateral únicamente es algo poco común en los sistemas turbidíticos. [21]
La migración vertical se manifiesta en los sistemas de canales submarinos en forma de apilamiento de canales. A medida que los flujos en los canales disminuyen, los canales se rellenan con sedimentos. Cuando el flujo se reinicia, se produce un ligero desplazamiento lateral en el canal de flujo que provoca una incisión desplazada. Mayall sugiere que este movimiento vertical podría ser el resultado de cambios en la topografía del fondo marino debido a la tectónica de sal/esquisto o al movimiento de fallas. [11] La otra alternativa que sugieren es a través de “procesos deposicionales” no definidos. Un proceso potencial puede ser el resultado del relleno heterogéneo del canal más antiguo que forma un conducto desplazado para flujos posteriores. Cualquiera sea el proceso, este apilamiento juega un papel importante en los sistemas agradacionales y potencialmente es uno de los principales controles en la formación de complejos confinados en diques. En términos de sinuosidad, Mayall muestra que esta migración vertical ocurre en los lados exteriores de las curvas, lo que refuerza cualquier curvatura preexistente. [11]
Los canales agradacionales se forman comúnmente donde la pendiente está “por debajo del nivel del suelo”. Esto da como resultado la deposición de canales amplios, amalgamados y altamente ricos en arena que se ven afectados significativamente por la morfología de la pendiente. [6] La relación entre el ancho del canal y la pendiente está controlada por el número de Froude de los flujos a lo largo del canal. Cuando los números de Froude son bajos (<1,0), los anchos del canal permanecen constantes; sin embargo, cuando el número de Froude oscila alrededor de la unidad, los anchos del canal caen rápidamente con la pendiente del fondo del canal. Esto proporciona un mecanismo para generar anchos de canal capaces de mantener un flujo casi crítico mediante el estrechamiento del canal y la sedimentación mejorada. Este comportamiento está controlado por una constante desconocida que no se pudo encontrar experimentalmente.
La morfología y la topografía de la pendiente que atraviesa cualquier canal turbidítico afectarán inevitablemente la geometría del canal. Esto puede dar lugar a cambios sutiles en la trayectoria del canal o a desviaciones importantes en el flujo del canal. Las influencias topográficas pueden presentarse en forma de expresión superficial de fallas o cambios en la topografía como resultado de la tectónica de sal o pizarra, ya sea a través del diapirismo o del plegamiento del subsuelo.
Los canales submarinos pueden transportar ondas submarinas . [25]