Curs 3

5. interpretarea mediului depositional si a litofaciesurilor

Arhitectura succesiunii de strate dintr-o secventa depozitionala este

rezultatul a 3 factori:

- tectonica

- eustazia

- climatul

din nou, o secventa depozitionala este corespondentul din punct de vedere

geologic al unei secvente seismice.

Tectonica este factorul care controleaza deschiderea, evolutia si inchiderea

bazinelor de sedimentare. El se manifesta prin fenomenul de subsidenta

tectonica, fenomen ce controleaza cind si in ce masura un bazin primeste

sedimente. Tectonica determina sensul si amplitudinea miscarilor verticale

care afecteaza fundamentul unui bazin de sedimnetare. Drept urmare,

tectonica are efect direct asupra crearii de arii sursa de sedimente. De

exemplu, cind fundamentul se ridica el rocile pot fi afectate de eroziune

subaeriana, deci devine sursa de sedimente.

Eustazia se refera la variatiile nivelului oceanului planetar cauzate de

variatii ale volumului global de apa (datorita ciclurilor glaciare /

interglaciare) si / sau variatii ale volumului bazinelor oceanice (de ex. astfel

de variatii apar datorita activitatii din zona dorsalelor medio-oceanice).

1

Nivelul eustatic: valoarea absoluta a nivelului marii raportata la un punct fix

(de ex centrul pamintului)

Nivelul relativ al marii: este masurat intre suprafata marii, respectiv baza

valurilor, si un plan de referinta local, variabil, de ex o suprafata din

sectiunea sedimentara.

Actiunea combinata a tectonicii si eustaziei controleaza nivelul relativ al

marii. Actiunea lor se manifesta prin urmatorii factori:

- miscarile pe verticala ale fundamentului bazinului de sedimentare

- variatia nivelului eustatic

- compactarea sedimentelor

Cimatul controleaza extinderea suprafetelor afectate de alterare si eroziune,

considerate drept arii sursa de sedimente, distributia agentilor de transport a

sedimentelor. Climatul influenteaza vegetatia, care actioneaza ca un factor

mai mult sau mai putin stabilizator al reliefului. Ratele de precipitare ale

diferitelor tipuri de roci, de ex. carbonati si evaporite, sunt influentate de

asemenea de clima.

Exemplu 1:

Fenomenul de incalzire globala determina topirea ghetarilor si deci cresterea

nivelului relativ al marii; ca efect, curentii de apa rece se deplaseaza spre

zonele mai calde unde sint intilnite conditiile propice precipitarii rocilor

carbonatice.

2

Exemplu 2:

Ridicarea unui lant muntos determina modificarea reginului precipitatiilor in

acea zona. Drept urmare, procesele de alterare si eroziune sunt mai intense si

sunt responsabile pt crearea si indepartarea unor mase de sedimente.

Indepartarea acestor mase determina ridicarea fundamentului bazinului

deoarece se reduce incarcarea cu sedimnete. Procesele de alterare si eroziune

au ca efect apartia discordantelor.

Nivelul relativ al marii:

este considerat un element cheie in stratigrafie; determinarea nivelului

relativ al marii ofera informatii asupra istoriei umplerii cu sedimente a unui

bazin.

Variatiile nivelului relativ al marii determina deplasarea liniei de tarm spre

usact sau spre largul bazinului. Astfel, cresterea nivelului relativ al marii

determina deplasarea spre usact a liniei de tarm, proces care este cunoscut

sub numele de transgresiune. Regresiunea este procesul invers, de retragere

a liniei de tram datorat scaderii nivelului relativ al marii.

Factori ce determina aparitia transgresiunii:

- fundamentul bazinului este stabil – nivelul eustatic al marii creste prin

acumulare de sedimente

- fundamentul bazinului subside – nivelul eustatic al marii ramine

constant/creste datorita diferitelor rate de acumulare a sedimentelor

- fundamentul bazinului se ridica – nivelul eustatic al marii creste cu o

valoare mai mare decat cea a fundamentului datorita acumularii de

sedimente

3

Factori ce determina aparitia regresiunii:

- fundamentul bazinului este stabil – nivelul eustatic al marii scade

- fundamentul bazinului subside – nivelul eustatic al marii scade cu o

valoare mai mare decat subsidenta

- fundamentul bazinului se ridica – nivelul eustatic al marii creste cu o

valoare mai mica decat rata de ridicare a fundului bazinului sau este

constant.

Efecte ale variatiei nivelului relativ al marii:

- Spatiul de acumulare al sedimentelor: este controlat de variatiile nivelului

relativ al marii. Cresterea nivelului marii determina cresterea spatiului de

acumulare a sedimnetelor si invers.

Spatiul de acumulare este definit de nivelul de baza al marii (este dat de

suprafata marii, mai precis de baza valurilor). Astfel, sedimnetarea se face

intotdeauna sub nivelul de baza, iar deasupra acestuia se produce eroziunea.

- Aportul de sedimente: controleaza tipul de umplere al unui bazin de

sedimentare si dinamica liniei de tarm. Sedimentele umplu spatiul disponibil

si determina adancimea apei. Cand rata de sedimnetare este mai mare decit

rata de ridicare a nivelului relativ al marii (sau rata de creere a spatiului de

acumulare a sedimentelor) adancimea apei scade. Cand rata de sedimentare

este mai mica decat rata de ridicare a nivelului relativ al marii, creste spatiul

de acumulare a sedimentelor.

4

Efectul variatiei ratei de sedimentare

Raportul dintre nivelul relativ al marii si aportul de sedimente controleaza

tipul de umplere cu sedimente al unui bazin de sedimentare. Astfel, exista 3

moduri de umplere cu sedimente a bazinelor:

- progradare

- agradare

- retrogradare

Acestea se refera la felul in care se succed pe verticala si in lateral faciesuri

similare.

Progradare: aportul de sedimente este mai mare decat rata de crestere a

nivelului relativ al marii; astfel, spatiul de acumulare a sedimentelor scade

iar sedimnetele cu granulatie mai mare acopera pe cele cu granulatie mia

mica, se depun spre largul bazinului.

Agradare: exista un echilibru intre rata de creere a spatiului de sedimnetare

si aportul de sedimnete

5

Retrogradare: rata de crestere a nivelului marii, si a spatiului de acumulare a

sedimentelor, este mai mare decat aportul de sedimente; astfel, sediementele

cu granulatie mai fina se suprapun pe cele cu granulatie mai mare, avanseaza

spre uscat.

Modele de umplere cu sedimnete a unui bazin de sedimentare: progradare,

agradare si retrogradare

6

Elemente de analiza a unei secvente seismice

Marginile unei secvente seismice. Tipuri.

Orice secventa seismica are doua margini, una inferioara si una superioara.

Aceste margini sint de fapt niste suprafete de discontinuitate. Ele sunt

identificate folosind date geol (aflorimente si carote) si geof (sect seismice).

Tipurile de disocntinuitati se separa in functie de relatiile existente intre

rocile pe care le separa:

- discordanta: suprafata de eroziune ingropata ce separa doua pachete

de roci sedimentare paralele si reprezinta existenta unei perioade de

eroziune si ne-depunere

- discordanata unghiulara: suprafata de eroziune ingropata care separa

doua pachete de roci sedimentare in care rocile de dedesubt, mai

vechi, sint mult mai inclinate decat cele mai noi, de deasupra

suprafetei de eroziune.

- Discontinuitate obisnuita (paraconformity) : suprafata de separare este

o limita de strat; nu exista indicii privind existenta eroziunii.

- Discontinuitate (nonconformity) ce separa un pachet de strate

sedimentare cu stratificatie orizontala depuse peste un pachet de roci

nestratificate (metam, magmatice).

Terminatii ale reflexiilor seismice identificate in interiorul unei secvente

seismice

1. terminatii sub o suprafata de discontinuitate

- toplap: reprezinta terminatii de reflectori inclinati sub o reflexie orizontala

sau sub-orizontala. Astfel de terminatii indica o pozitie aproximativ

7

constanta a nivelului relativ al marii. Termiantiile de toplap caracterizeaza

faciesuri de cimpie deltaica sau litorale.

- trunchiere de eroziune: reprezinta terminatii de reflexii orizontale sau

inclinate sub o reflexie orizontala sau sub-orizontala neregulata, ce indica

prezenta unei discordanta erozionale. Se formeaza in timpul expunerii

eroziunii sub-aeriene. Astfel de terminatii sint intilnite, in general, pe

domeniul continental dar pot aparea in domeniul marin in cazul curentilor de

turbiditate.

2. terminatii deasupra unei suprafete de discontinuitate

- onlap: reprezinta terminatii de reflectori orizontali si sub-orizontali pe o

suprafata pre-exsitenta inclinata. In cazul in care aceasta suprafata reprezinta

o margine de bazin, aceste terminatii poarta numele de onlap-uri costale iar

succesiunea lor indica intotdeauna o crestere a nivelului relativ al marii.

Onlap-urile marine sint date de terminatiile in interiorul unui bazin, de

exemplu terminatii de reflectori seismici pe neregularitatile topografice ale

8

fundului marii sau pe panta continentala. Acestea nu dau indicatii privind

variatia nivelului relativ al marii.

Onlap-urile de umplere sunt terminatii de tip onlap dat de umplerea

canalelor erozionale; ele reprezinta un facies fluviatil sau tidal.

- downlap: reprezinta terminatii de reflectori inclinati pe o suprafata pre-

existenta sub-orizontala. Este terminatia care caracterizeaza faciesuri de

trecere de la prodelta la bazin.

9

Exemple de terminatii ale reflectorilor (sau reflexiilor)

10

Varsta secventelor seismice.

O secventa seismica are un corespondent dpdv geologic prin secventa de

depunere. Aceasta secventa de depunere are o semnificatie cronostratigrafica

deoarece se depune intr-un interval de timp geologic determinat.

Plecand de la corelarea dintre secventa seismica si secventa de depunere,

putem spune ca orice reflexie identificata pe secventa seismica reprezinta o

linie de timp geologic. Cum secventele seismice sunt identificate pe

sectiunile seismice de reflexie, putem spune ca orice sectiune seismica este o

sectiune cronostratigrafica. Deosebirea dintre sectiunea seismica si cea

cronostratigrafica consta in valorile de timp reprezentate pe axa verticala.

Astfel, sectiunea seismica are reprezentate valorile timpului dublu de

propagare ale undelor reflectate iar sectiunea cronostratigrafica are valori ale

timpului geologic.

Ca o definitie, putem spune ca sectiunea cronostratigrafica este o diagrama

in care pe verticala are reprezentat timpul geologic, cu valori ce scad de jos

in sus, iar extinderea laterala a unitatilor ce intra in alcatuirea unei secvente

seismice se reprezinta pe orizontala/abscisa.

Construirea unei diagrame:

- interpretarea unei sectiuni seismice de refelxie prin identificarea

secventelor seismice si a tipurilor de terminatii (onlap, downlap, etc)

- trasarea unui chenar (panou) ce va servi la construirea diagramei

cronostrigrafice. Lungimea panoului trebuie sa fie egala cu cea a

sectiunii seismice. Pe ordonata se traseaza intervale de grosime egala

al caror numar coincide cu numarul de reflexii identificate pe

sectiunea seismica. Aceste intervale pot reprezenta valori ale timpului

11

geologic, in cazul in care sint cunoscute. In cazul in care exista

informatii de varsta pentru un anumit reflector, aceasta valoare se

trece pe grafic. Intervalele se numeroteaza de jos in sus cu valori de la

1, 2 ..., insemnand de la strate vechi la strate noi.

- Se proiecteaza fiecare reflector pe intervalul corespunzator desenat in

panou; se incepe de jos in sus.

- Se unesc marginile fiecarui reflector proiectat in caest fel construindu-

se extinderea spatiala a zonelor de hiatus. Acolo unde exista alte

informatii despre litologie si fosile, de exemplu din carote si diagrafii

geofizice, se noteaza reprezentare pentru a se efectua o interpretare

mult mai complexa si exacta.

Construirea sectiunii cronostratigrafice

12

13

14

15