sedimentari recente coluvionale in cadrul zonei jordan

Upload: gabi-mariana

Post on 08-Mar-2016

214 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

mmk

TRANSCRIPT

Sedimentari recente coluvionale in cadrul zonei Jordan: ramurile de sedimentare care au evoluat in rampe nisipoaseAbstract:Acumularile puternic incliate de nisi psi pietrisul provenit din zonele abrupte au formagt de a lungul aflorimetelor de gresii de varsta Plio-Pleistocene din estul Jordanului , o fuziune de sediment coluvionale,curgeri de debris,nisip si particule nisipoase.Aceste depozite s-au format datorita erozinii vantului si a faliilor care au determinat o slaba cimentare a gresiile, dar totodata a favorizat si creearea unor gresii cimentare cu gips si zone de conglomerate cu matrice fina care se regasesc in spatiile nisipoase.Sedimetele supuse eroziunii ajung in zona de acumulare sub forma unor alunecari sau curgeri nisipoase,sau prin creearea unui canal cu curgeri nisipoase.Acumularile colluvionale au determinat pastrarea unor nisipuri cu matrice bogata in particule prabusite, grupari de roci alunecate, curgeri lenticulare de debris si mici depozite lenticulare de nisip.Acumularea s a realizat initial in zona de povarnis dar cu trecerea timpului si datorita eroziunii aceasta a determinat acoperirea zonei cu rampe sedimentare nisipoasae stabile cu un system geomorphologic influentat de contitiile din cadrul bazinului.Rampele sedimentare conservate in cadrul sistemului din estul Jordanului arata structurarea intr o ierarhie de 3 zone general legate intre ele,care s au dezvoltat intr un timp foarte scurt,O faliere rapida de ridicare sau /si fluxurio de taiere rapida(alunecari rapide) care au putut determina formarea unor povarnisuri ca cele din cazul acumularilor de nisip.Aceste sisteme ar putea ajuta la identificarea discordantelor determinate de actionarea faliilor,episoade de ridicare rapida sau de coborare rapida , procese cafre au fost inregistrate in roci.Depozitelel coluvionalke au caracterul de a p[astra foarte bine sedimentele,dar sunt asociater in general cu faciesuri de bazine de sediomentare grosiere deci este greu de determinat stratigrafia; o problem destul de importanta in lipsa colluviunilor potrivite pentru analizat si pentru diagnosticarea corecta a tipului de sedimente.IntroducereAcumularile puternic incliate de nisip de natura eoliana si pietrisul provenit din zonele abrupte au formagt de a lungul aflorimetelor de gresii de varsta Plio-Pleistocene I n mici acumulari nisipoase, (7851571 m3 in dimensiuni) I nDahikiya in sudul regiunii Badia (Desert) din estul Iordanului.Aproape toate aceste acumulari sunt inactive fiind associate cu acumulari de povarnis , in timp ce cele formate in cadrul unor acumulari nisipoase present active s au format de a lungul aflorimetelor de gresii.Acumularea cuprinde sediment fine-grosiere de nisi psi petris provenite de la inaltimi de 17 m vertical sau inclinate, fiind parte component a faciesului gresiilor Pliocene.Faciesul este alcatuit din gresii putin cimentate care au fost accumulate in cadrul unui deset care deseori este inundate de ape, ,ediu care seaman cu Badia din present.Gresiile sunt acoperite de un strat de 2 cm de gips puternic rezistent care cimenteaza gresiile de varsta Pleistocen.Acumularile recente se asesamana cu sisteme depozitele colluvionale modern, care sunt alcatuite din sediment grosiere immature care s au acumulat la baza pantelor abrupte sau alte zone care din punct de vedere topographic cu abrupte si in cadrul carora se intalnesc avalanse gravitational declansate.Coluviunile Cuaternare descries de Nemec & Kazanci din centrul-vestul Anatoliei este un bun exemplu pentru morfologia si sedimentologia acestui tip de acumulari.Chiar daca acumularile in tip de evantai sunt in acest caz produse de avalanse ele difera de acumularile coluvionale tip evantai obisnuite prin faptul ca sunt mai mici cu sediment mai fine mai bine sortate si cu o maturitate variabila si au fost formate in totaslitate de alunecarile uscate (fara infliuenta apei) si transport eolian . n ciuda contribuiei semnificative a coluviului la scderea pantei i agradarea sedimentelor in unele regiuni, precum i potenialul su pentru nregistrarea schimbrilor climatice i activitatea tectonic , depozitele coluviale au atras un interes mic de studiu printer sedimentologi.Rampele de nisip , care ar putea fi privite ca un tip de coluviuni, sunt chiar mai puin studiate i ,cu toate c literatura geomorfologica este plin de referiri la coluviuni ,exist relativ puine referiri la rampele de nisip

Livingstone & Warren si Rendell & Sheffer au considerat faptul rampele nisipoase au aceiai structura ca i dunele eoliene prezentnd aspect de coborre i ridicare.

Cu toate acestea, Lancaster si Tchakerian au subliniat faptul ca rampele de nisip difera semnificativ de structura dunelor (coborari si ridicari) prin dimensiunea lor, eterogenitatea texturii si originea compozitiei sedimentare.Rampele de nisip sunt controlate topografic,acumulari compuse eolian, depozite de taluz si aluviuni, cu directive de inclinare variabila pozitionate in forma de straturi peste pantele montane din regiunile desertice, Aeolian deposits predominate(> 50% volume) in the ramps, which typically lieastride well-defined local and regional sand transportcorridors and, thus, they may record theresponse of aeolian processes and mountain slopes to climatic perturbations .Depozitele eoliene predomina (>50% din volum) in rampele sedimentare,care in general se gasesc localizate in regiuni bine localizate si coridoare de transport a nisipului in zone regionale, si deci pot inregista raspunsul proceselor eoliene, de la forma pantei montane pana la perturbarile climatice,Suprafaa rampei este , n general, ondulata i poate s fie acoperita cu un strat subire de curgeri de taluz unghiular ,derivat din panta de munte adiacenta .Rampe largi pot fi sectionate longitudinal sau transversal de curgeri puternice de ape , dar in general rampele mici sunt nesectionate si sunt dominate de procese eoliene si gravitationale.Aproape toate rampele de nisip din peisajele desertice moderne sunt relicve caracteristice varstelor Plio-Pleistocene, stabilizate in apropierea ultimei mari glaciatiuni si nu se cunosc zone de acumulare in present.Rampele de nisip descriese in aceasta lucrare sunt accumulate in prezent si de cele mai multe ori nisipul este derivate din escarpamentele (coastele,povarnisurile) adiacente (alaturate) chiar daca caracteristicile lor generale corespund deplin cu modelul rampilor de nisip descrise de n aceast lucrare, morfologia ramurilor coluvale desertice este descrisa , mpreun cu procesele depozitionale responsabile de formarea lor , arhitectura faciesului intern i relatia genetic asociata rampelor de nisip .Lucrarea subliniaz, de asemenea potenialul sistemelor depoziionale pentru indificarea episoade de activitatea tectonic i schimbrile climatice in inregistrarile stratigrafice,Aceast studiu a fost realizat intre Septembrie 1999 si Iulie 2001, bazandu-se pe escarpamentele pozitionate sud-vest fata de carierele de nisip: o activitate la partea Nordica, cealalta in partea sudica in present inactive si stabilizate in strate de nisip in ramoa.Acest studiu examineaza/analizeaza 5 sedimentari cu o cercetare mai detaliata pe o sedimentare,care a fost cel mai mare sic el mai active system de depozitate in 1999.Observatii suplimentare au fost realizata in cadrul altor 15 depozite in aceasi regiune si in alte balastiere parasite unde ramurile de depozitare sunt acoperite de rampele de sedimentare inactive.

Badia , o regiune desertica din estul Iordaniei , acoper o suprafa de 72 600 km2. Sudul Badiei , n care se afl zona de studiu ( fig. 1 ) , are un climat arid , cu precipitaii anuale reduse ( < 50 mm ) , care se ncadreaz n mare parte ntre decembrie i martie , i evaporare mare ( 1,500 la 2000 mm ) . Temperaturile maxime vara 35-38 _C , ajung in timpul iernii la 2-9 _C, cnd aerul rece continental ptrunde regiune . n timpul verii , vntul are o viteza medie de 8-15 noduri , crescnd la 20-25 noduri la mijlocul dupa-amiezii.

Din punct de vedere geologic , zona de studiu ( fig. 6 ) este dominate de depozitele clastice Tertiare si recente , inclusiv mai multe aflorimente mici , aflate la distane mici de gresii Plio - Pleistocen , atribuite formatiunii Azraq. Aceste depozite apar ntr-o zon de rift , delimitat de NW Se de dezvoltarea zonei Fuluq i faliile Sirhan (fig. 6 )Gresiile formate in cadrul grabenului apar in afloriment la aceeasi inaltime ca si rocile mai vechi alaturate.

MorfologieRamurele depozitionale apar in general ca margini sau conuri care marginesc pantele abrute din zona gresiilor de escarpament si sunt de forma scurta, cu o coborare laterala.Intr-o privire de ansamblu,ramurile de sedimentare difera in forma: unele sunt simetrice si aproape circulare, in timp ce altele se formeaza din margini mai lungi, similar celor associate curgerilor de materie coluviala.Sedimentele sunt alimentate dintr-o singura sursa sau din mai multe surse.Ramurile de sedimentare se dezvolta radiar in zona sursei, la un unghi de 120 de grade.Zonele sursa secondare, determina formarea unor ramuri depozitionale secundare, de forma angulara la un unghi de 30-40 de grade, gasindu-se in zonele marginale ale ramurtilor principale, fapt ce determina formarea unui system radiar lung de 10 m.Unghiul pantei ramurilor depozitionale variezeaza de la 32 pana la 45 de grade in zonele proximale, 24-32 de grade in zonele de jos si marginale.Totusi panta de coborare a unei ramuri de sedimentare poate varia de la 26 in zona apexului, la 32 sub apex, si ajungand la 26-24 de grade in zonele de hargine .Profilul de jos al ramurilor este putin convex, precum este sic el din partea superioara.Inclinarea pantelor este asemanatoare tuturor structurilor de acest tip de varsta Cuaternara, prezentand si inclinarea dunelor eoliene, dar mai fragmentate decat ramurile aluviale a caror inclinare este in general cuprinsa intre 2-12 grade.Sectiunile perpendicular realizate pe axul depozitelor arata un profil convex ., mai ales in zonele proximale.Mai multe profiluri asimetrice caracterizeaza flancurile laterale ale ramurilor, acoperite uneori de depuneri mai mici.Ramurile depozitionale au o sectiune transversal a de 0*37-1*2 m si o sectiune longitudinala de 0*25-1*82 m. Sursa sedientelor si aportul acestora Ramurile depozitionale sunt in principal alimentate de sedimentele apropiate de varsta Plio-Pleistocene, cu o contributie minima a vanturilor, in anumite locuri cu alunecari mici de nisip, in special in timpul vanturilor puternice. In afloriment o succesiune d efgresii cimentate cu gips , groase de 2 m, acopera depunerrea de gresii slab cimentate de 17 m,determinand formarea unui system de pante bipartice foarte dure, cu o activitate morfodinamica mare.Gresiile cimentate slab formeaza in general o topografie de tip faleza si panta, cu o faleza putin vertical alcatuita din gresii mai rezistente (2-3 m), in timp ce gresiile mai usor de erodat se gasesc inclinate la un unghi de 70 de grade.Treptele in forma de escarpament , sunt erodate de vand si faptul ca sunt cimentate slab determina importanta lor in aportul lor .Numai eroziunea vantului poate determina desprinderera unor particule de pietris si scurgeri de nisip.Analizele de laborator au demonstrate ca vantul este capabil sa erodeze rocile, in special in perioada in care au o viteza foarte mare.In zona studiata, vanturile predominante sunt nord vestice,directionate 320-350 grade, au viteze de 25 de noduri ( aproximativ 45 km /h) in zona carielor de nisip si se apropie de margile vestice ale depozitelor la un unghi aproape drept, in majoritatea timpului.Asemenea vanturi sunt capabile sa genereze cele mai multe curgeri sedimentaresi au de asemenea cel mai mare potential erosional.Volumul estimate de nisip care este adus din zona aflorimentelor superioare in zona rampelor de sedimentare este cuprins intre 413 si 5036 m3 insumand alunecari de teren, caderi de gresii si mai rar curgeri nisipoase.Caderea gresiilor este definite in acesata lucrare ca fiind curgeri de nisip uscate , care se deplaseaza la suprafata escarpamentului, odata cu acest process concentratia de granule scade puternic iar component stresului creste si depaseste limita de coliziune dintre particule. Nispul poate atinge baza rampelor si indirect prin intermediul vagaunilor existente in taluz care colecteaza nisipul erodat din zonele mai inalte.Vagaunele cele mai inalte reprezinta sursa principal de sediment cu surse secundare mai mici , localizate de-a lungul taluzului la anumite distante, intre sursele principale/.Majoritatea rampelor de sedimentare se asociaeaza cu o sursa de sedimentare de tip vagauna , localizata la 5-75 m deasupra zonei de depunere a sedimentelorm loc in care plantele caracterisitice rocilor carbonatice sunt mai putin commune, iar gresiile sunt mai susceptibile la eroziunea vantului.Conurile sunt intotdeauna active si progradeaza rapid cu o rata de 5 cm/h inainte de a se stabilza in zona rampeloir de sedimentare, fara sa prezinte lobi inactivi. Procese de depozitionare Curgeri granulare Acestea sunt curgeri uscate, coezionale alcatuite predominant din granule de nisip de dimensiuni medii mari in cadrul carora material granulara se comporta din punct de vedere reologic ca un fluid dens, vascos alcatuit dintr-o singura faza/In cadul curgerilor granulare frictiunea dintre partile este privita ca o metoda de controlare .Lowe considera curgerea granulara drept un sinonim pentru curgerea de debris. Totusi m nu toate curgerile de tip debris sunt corespondentul pentru curgerile granulare necoezive , care sunt subiectul unor procese de coliziune granulara intensa si dilatatie importanta.Termenul de curgere granulara este deci folosit pentru descrierea unei curgeri coezionale de debris particulare, dupa cum a fost definita de Middleton si Hampton.Lowe gaseste de a semenea o diferenta intre curgerile granulare si modificarea densitatii acestora . cu privire la densitatea tipului de fluid daca fluidul interstitial este mai dens decat fluidul ambiental. Curgerile granulare din zona conurilor evolueaza din alunecari de nisip in zona partilor superioare ale conurilor si din miscari de granule mici si restranse provenite din zona vagaunelor taluzului.Ambele tipuri de curgeri stranse in partea superioara a conurilor se transforma odata cu inaintarea in curgeri de nisip subtiri, cu o viteza de curgere mai mare , odata cu scaderea gradului de aport de sedimente si cu scaderea unchiului pantei.Acest tip de curgeri granulare sunt specifice dunelor eoliene, dar mecanismul de curgere este diferit.Zonele superioare ale conurilor , prezinta zone foarte aplatizate in ambele parti ale axului conului, deoarece unchiul de inclinare creste, odata cu schimbarea morfologiei escarpamentului si de asemenea cu existenta unor blocaje in apropierea vagaunilor.Viteza de curgere pe ambele parti ale conului este aceeasi , bazandu-se pe monitorizarile facute, care arata ca perioada de curgere este de 8 minute, in perioadele in care curgerea se realizeaza prominent pe o directie.Lobi formati de curgerea de granule se pot distinge usor pe baza planului lor de intindere si forma geometrica de depozitionare.Lobi determinati de curgerea granulara de tipul intai sunt cei mai comun.Ridicatura lor usoara a parti inaintate a lobului este in general lina dar asimetric dezvoltata , cu o parte a lobului care se dezvolta mai mult in fata.Alta varianta de dezvoltare a lobului in partea inferioara este prezenta unei curburi.Curgerile granulare de tipul 2 se dezvolta abrupt pornind dintr-o zona de apex restransa si terminand intr-o zona de lob puternic extinsa.Curgerile granulare de tipul 3 formeaza lobi de forma simetrica pe toata intinderea lor.Curgerile granulare de tipul 4 formeazxa lobi care sunt cei mai putin comuni si sunt alcatuiti din cel putin 2 lobi secundari , foarte lungi si care se unesc in partea terminala .In studiul prezent, curgerile granulare cu labi foarte dezvoltati sunt relativ rar, comparativ cu curgerile foarte lungi .Factorii care influenteaza aceasta vedere in plan a curgerilor granulare geometrizate include viteza de curgere a granulelor , variatia marimii granulelor , forma patului pe care se realizeaza curgerea si gradientul pantei .Intr-un profil longitudinal logi curgerii granulareau o grosime mai mare in partea rterminala a capului- care determina formarea unor conuri directionate in sus , cu partea terminala fiind aproximativ egala cu jumatate din grosimea formatiunii,Grosimea curgerilor granulare varieaza intre 2 cm si 6 cm grosime in partea terminala, cu o lungime de 82-350 cm si o latime de 8-70 cm , in functie de sursa de sedimentare.Acestea prezinta de asemenea o panta, de-a lungul careia se sedimentele grosiere sunt concentrate in fata si pe margini. Analiza probelor pentru determinarea marimii granulare preluate din zona superioara,interioara si terminala a uneia dintre cele mai mari curgeri granulare din zona, cu o lungime de 350 cm si cu o lungime de aproxiamtiv 40, arata ca nisipul grosier compun 85 % din partea superioara,92% din partea interioara si 78 % din partea terminala .Nisipul fin este prezent numai in zona interioara si terminala,alcatuint % din sedimentele din aceea zona, iar granulelel mai mari si pietricele se gasesc in zona superioara si alcatuiesc % din sedimente.Deci, materialul mai grosier se gaseste in partea superioara, aceasta fiind singura parte din curgerea granulara care prezinta o compozitie bimodala a granulelor.Trecerea normala de la 1*23 la 0*8 mm si 0*6 mm este insotita de o sortare mai buna . trecand de la una mai slaba la una foarte bine sortata in zona interioara si terminala.Deci depozitele formate de curgerile granulare sunt joase, cu margini si ramuri alungite , alcatuite din sedimente fine-grosiere , care pot atinde o grosime de 6 cm , stocate unele peste altele. Curgerile granulare accelereaza si ajuns in zona frontala a ramurilor de sedimentare sau inceteaza sa se miste si se depun in zone intermediare.Curgerile granulare localizate in zonele centrale sau mai superioare ale rampelor de sedimentare determina stabilizarea acestora si uniformizarea usoara a acestora, in timp ce curgerile sedimentare de tip avalansa pot determina destabilizarea rampelor precum si reactivarea curgerilor mai mici care se stabiliozase inainte.Curgerea granulara se misca de-a lungul rampelor cu o viteza de 5-20 cm/s in functie de panta si tiopul de formatiuni pe care curge, valori care se aseamana cu cele inregistrate de testele realizate de MCDonald&Anderson,Lucrarile experimentale realizate de Hutter in legatura cu avalansele uscate au aratat valori pentru panta cuprinse intre 40-60 grade iar viteza granulelor mai mica de 3 m/s, eventual depunandu-se laminar.Curgerile granulare se subtieaza odata cu coborarea pe panta si se opresc atunci cand ating cea mai mica grosime, singura variabila care controleaza stresul de deplasare si care ajuns la o valoare minima o data cu micsorarea unchiului de panta. Odata cu reducerea vitezei de curgere si oprirea partilor frontsle ale acesteia,pot aparea formatiuni ondulate, distincte cu un relief mic, cute simetrice.Concentratia de sedimente poate fi determinata dupa grosimea lor (