Los canales abisales (también, canales de aguas profundas , canales submarinos ) son canales en el fondo marino de la Tierra . Se forman por inundaciones rápidas de agua turbia provocadas 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 yacimientos de hidrocarburos que se encuentran en estas regiones. [1]
Los canales submarinos y sus diques flanqueantes se denominan comúnmente sistemas de diques de canales . [2] Son características geomorfológicas importantes que pueden recorrer miles de kilómetros a través del fondo del océano. A menudo, se fusionan y se superponen para formar complejos de diques de canales que son los componentes básicos de muchos ventiladores submarinos importantes . [3] Esto los convierte en uno de varios procesos geológicos responsables del transporte de sedimentos de grano grueso hacia 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]
Lo que constituye un canal no es sencillo. Se utilizan diferentes términos según el estudio, todos los cuales tienen definiciones similares pero no del todo intercambiables. Se han hecho esfuerzos por producir una visión holística y actualizada, pero incluso desde entonces ha habido un número significativo de artículos que llevan los conceptos aún más lejos. [10] [11]
Hay numerosos términos que se utilizan para describir las características contenidas en este estudio, incluyendo geocuerpo , complejo de canales , piso del canal , conjunto complejo de canales y sistema complejo de canales confinados . [12] Estos cubren canales únicos, un solo canal y sedimentos asociados o múltiples canales agrupados. Flood (2001) define un sistema de canal-dique como un canal único con un dique a cada lado. [13] Estos diques se forman por el desbordamiento y arrastre de corrientes de turbidez . Es más probable que esto ocurra durante los niveles bajos del nivel del mar . Una colección de estos canales y diques junto con los sedimentos de la ribera forman un complejo canal-dique.
Pueden tener forma de V o U, tener presencia o ausencia de márgenes deposicionales, muy sinuosos o rectos. [11]
Ian Kane aboga por el uso de los términos dique interno y dique externo para evitar confusión en la literatura sobre el uso de diques "interiores" 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 constructiva de sedimento 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 canal) mediante flujos que se derraman parcialmente fuera de su confinamiento. Los diques externos pueden confinar cinturones de canales adyacentes para formar sistemas confinados en diques. Los diques externos pueden ser mucho menos sinuosos que los diques de un sistema de canal-dique individual, ya que no siguen un canal en particular, sino que pueden ser producto del desbordamiento de uno o más canales o sistemas de canal-dique que serpentean dentro del cinturón de canal 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 elementos constructivos alimentados por flujos que se derramaron parcialmente del confinamiento canalizado, pero que en gran medida no pudieron escapar del confinamiento del cinturón de canales. Los flujos que construyen 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 están sujetos a erosión por la migración o avulsiones de los vaguados de los canales y el paso de grandes diques por encima de la ribera. flujos no confinados por los diques internos. Como consecuencia de la migración lateral, los diques internos pueden conservarse mejor en las curvas interiores. [16] Los diques internos se forman sólo cuando se ha establecido un confinamiento, mediante la construcción de diques externos y/o la degradación y atrincheramiento de la superficie de erosión compuesta del cinturón de canales, o confinados dentro de cañones . [14] Los diques internos pueden formar distintas cuñas de sedimento cuando hay suficiente espacio disponible; donde el espacio es limitado, es decir, donde el desbordamiento de canales inadecuados interactúa con diques externos o confinamiento erosivo, los depósitos de desbordamiento pueden parecer superficialmente similares a los depósitos de terrazas, que se identifican ampliamente en el subsuelo. [17] [18]
La sinuosidad en los canales submarinos es una característica que se observa periódicamente en los mapas sísmicos. Puede variar desde curvas ocasionales de baja amplitud hasta canales muy sinuosos y con bucles densos. La sinuosidad del canal resulta en 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 desvío aleatorio. En la mayoría de los casos, la desviación y los cambios de sinuosidad se deben a fuerzas externas. Como resultado de esto, PJeff Peakall aboga por evitar el término meandro para describir esta sinuosidad, una frase utilizada para describir sinuosidades similares observadas en sistemas fluviales terrestres . [19]
Parece haber un consenso potencial en que un canal verdaderamente sinuoso puede definirse como aquel que muestra una sinuosidad promedio mínima de entre 1,2 [10] y 1,15. [20] [ ¿ síntesis inadecuada? ] La dificultad con la aplicación rigurosa de estos valores es que los canales relativamente rectos pueden excederlos localmente y algunos canales sinuosos pueden mostrar valores máximos de sinuosidad muy superiores.
La sinuosidad de los canales submarinos es una característica inmediatamente reconocible como compartida con los sistemas fluviales. En los últimos años hay opiniones cada vez más encontradas en la literatura académica sobre hasta qué punto son análogos entre sí, con cierta sensación de que tales nociones de similitud no deberían ser válidas. La mejor descripción es que los dos son similares en algunos aspectos pero más variables y complejos en otros. Esto se aplica tanto a la geometría de los rasgos morfológicos, a los procesos involucrados en su formación como al carácter de los depósitos formados. [ cita necesaria ]
Mike Mayall proporciona el mejor resumen que analiza las causas de la sinuosidad. Los factores involucran: dinámica del flujo como densidad y velocidad del flujo; y la profundidad de la corriente en relación con la topografía; y controles topográficos y morfológicos tales; 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, fotografías aéreas y afloramientos rocosos no es en modo alguno comparable. Como se esperaba con esta importante diferencia de escala, la dinámica de los flujos de corrientes turbias dentro de los canales submarinos es significativamente diferente de la de los sistemas fluviales. Estas diferencias en dinámica y escala se deben a que el contraste de densidad mucho menor entre el flujo y el fluido anfitrión es mucho menor en los canales submarinos que en los flujos de canales abiertos con una superficie libre. Esto hace que el flujo se sobreeleve significativamente alrededor del margen del canal, lo que provoca un 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 margen exterior y deposición en la margen interior a modo de barra puntual. [21] [22] Sin embargo, existen diferencias significativas, la mayor en el sentido de que los canales submarinos pueden exhibir migración tanto lateral como 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 un forzamiento deposicional más que topográfico. Se cree que este estilo de sinuosidad de migración lateral es algo poco común dentro de los sistemas de turbiditas. [21]
La migración vertical se manifiesta en los sistemas de canales submarinos en forma de apilamiento de canales. A medida que disminuyen los flujos en los canales, los canales se llenan de sedimentos. Cuando se reinicia el flujo, se produce un ligero desplazamiento lateral en el canal de flujo que provoca una incisión desplazada. Mayall sugiere que este movimiento vertical podría deberse a 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” indefinidos. Un proceso potencial puede ser el resultado de un relleno heterogéneo del canal más antiguo que forma un conducto desviado para flujos posteriores. Cualquiera que 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 hacia afuera de las curvas, reforzando cualquier curvatura preexistente. [11]
Los canales de agradación comúnmente se forman donde la pendiente está "por debajo del nivel". Esto da como resultado la deposición de canales anchos, amalgamados y muy ricos en arena que se ven significativamente afectados por la morfología de la pendiente. [6] La relación ancho del canal versus pendiente está controlada por el número de flujos de Froude a lo largo del canal. Cuando los números de Froude son bajos (<1,0), los anchos de los canales permanecen constantes; sin embargo, cuando el número de Froude oscila alrededor de la unidad, los anchos de los canales 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 una mayor sedimentación. Este comportamiento está controlado por una constante desconocida que no se pudo encontrar experimentalmente.
La morfología y topografía de la pendiente que atraviesa cualquier canal de turbidita afectará inevitablemente la geometría del canal. Esto puede resultar en cambios sutiles en la ruta del canal hasta desvíos 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 salina/de esquisto, ya sea a través de diapirismo o plegamiento del subsuelo.
Los canales submarinos pueden transportar olas submarinas . [25]