1.Sistemele turbiditice. Consideratii teoretice. a) Terminologie si procese de formare. Termenuldefliscuuncaracterpurdescriptivafostintrodusincadin1827pentru formatiunidinAlpiielvetieni,decatreStuder.Desiaufostconsiderateformatiuni sintectogenetice,mediuldepozitionalsibatimetriaformatiunilordeflisaramasenigmatica pana in anii 50. Wildflisul a fost descris de Kaufmann in 1872, pentru a descrie formatiuni haotice cu blocuri exotice care aratau clar formarea prin alunecare gravitationala. Termenuldeturbiditafostintroduspentruadescriedepozitelerezultateinurmacurentilor de turbiditate in mare adanca (Kuenen, 1957). Granoclasarea normala a acestor depozite a fost considerata ca efect al unui singur episod de sedimentare, cu durata scurta. Ulterior,auaparutderivatealeacestuitemencumestecazulceluidefluxoturbidit (Dzulynskietal1959)caredefinestedepozitecuorigineneclara:avalanse,slumpurisialte forme de curgere submarina in masa. Termenii de tempestit si tsunamit au fost introdusi de catre Kelling respectiv Gong-Yiming pentru a defini depozitele grezoase de shelf generate in timpul furtunilor. Ar mai fi de precizat ca desi termenul de turbidit definit de Sanders (1965) are un sens strict legat de curentii de turbiditate, cel pe care il da Mutti (1999) este unul larg, cuprinzand toate produsele transportului gravitational. Inceeaceprivesteechivalentatermenilordeflissiturbidite,seadmiteinprezentcaincele maimultecazuri,(darnuintotdeauna)depoziteletipflisaufostdepusecaturbidite(Mutti, 2008). Mediul povarnisului continental-submarine slope. Turbiditeleseformeazalabazapovarnisuluicontinental(slope)laadancimirelativmari, practic sub limita de actiune a valurilor (figura 1.). In general, platforma continentala (shelful) are o adancime intre 80 si 180 m si o latime foarte variabila.Povarnisulcontinental(slope)reprezintaparteainclinatacefacelegaturadintre shelfsizonaabisala.Desimediaactualaestede4,pantaacestuiapoatevarialargdela1 pana chiar la 44. Sunt si situatii in care shelful nu exista si atunci slopul se formeaza direct la baza prodeltelor. Povarnisul continental favorizeaza formarea alunecarilor de sedimente si in general de curgere in masa: slides, slumps si debite-flows. Canioanelesicanalelesubmarinesuntprincipalelecaidetransportasedimentelor dinspre continent spre mediul marin adanc. Canioanele moderne sunt in general inguste, adanc incizate, cu peretii abrupti in forma de V si cu traseu sinuos. Majoritatea traverseaza povarnisul continental si se opresc la baza acestuia. Desi sunt cazuri in care continua traiectul fluviilor continentale, canioanele urmaresc cel mai adeseaplaneleunorelementestructuraleimportante.Dimensiuneacanioanelorvariazamult. Mediaactualaalungimiiestede55km,celedecca10kmfiindconsideratescurte. Adancimeaapeipentrucanioanevariazaintre200si2000m.Mediapanteicanioaneloreste de 58 m/km. Gradientul este cu atat mai mare cu cat acestea sunt mai scurte. Cel mai mare canion submarin actual (marea Bearing) are o latime de 30-100 km. Inceeaceprivesteformareaacestora,seapreciazaocomplexitatedeprocese:eroziune subaeriana si submarina sau faliere pe o lunga perioada de timp. Figura 1. Reprezentare generala a principalelor corpuri sedimentare in care este evidentiata pozitia turbiditelor in zona povarnisului continental (slope) si la baza acestuia. Conurilesubmarine(submarinefans)audeobiceiosursapunctuala(canionsaucanal dealimentare),sedezvoltalabazapovarnisuluicontinentalsiauformesimarimifoarte variate in functie de distributia lobilor. Mutti (1987) descrie canalele submarine ca o expresie negativa de relief produsa de un curent turbiditic ingust si care reprezinta o cale de transport a sedimentelor pe termen foarte lung. In general sunt doua tipuri mari de sisteme turbiditice: sisteme turbiditice grosiere (nisipoase) si sisteme turbiditice predominant argiloase. Pentru primele se admite o arie sursa apropiata si un relief inalt, iar pentru celelalte un relief mai coborat si o distanta mai mare fata de shelf. Acestitermeninupotfiasociaticuceideturbiditeproximalesidistale.Practicartrebuica printr-otreceregradatadelasecventaBoumainceleproximalesaregasimdecattermenii superiori mai pelitici in turbiditele distale. Turbiditeledistalecorespundlobilordistalisiinceledinurmazonelorcelemaiadancidin basin(basinplain),cuconditiianoxicesitendintadecoboraresublimitadecompensarea carbonatilor (CCD). Turbiditele argiloase pot fi privite fie ca ultimul element al curgerii in masa, fie ca provenind directprinprodelta,dintr-oariesursaargiloasa.Deaceea,incadrulsistemelorturbiditice argiloase se pot recunoaste partea proximala si cea distala. Proceselecareconduclaformareaturbiditelorsuntdenaturapreponderentgravitationala (figura 2.). Alunecarilegravitationaleslidereprezintamasedesedimentealunecatepeplanede forfecare,faradeformareainternaasedimentelor.Spredeosebiredeacestea,slumpurilese desprind pe plane de alunecare concave si isi deformeaza structura interna. Acestealunecaripotdegeneraincurgeriinmasaincoerenteincarepredominamiscarile intergranulare, asa numitul debris- flow. Curgerea este de tip plastic in stare laminara. In fine, curentii de turbiditate reprezinta stadiul in care curgerea se face mai degraba in suspensie. Curgerea este de tip newtonian (deformare vascoasa) in stare turbulenta. Diferenta dintre curgerea laminara si cea turbulenta este data de numarul lui Reynolds: R= u D/ (1) si depinde de densitate (), viteza (u), grosimeacurentului (D) si vascozitate ().La valori ale R2000, e ste turbulenta. Termenuldebris-flowestefolositatatpentruprocesecatsipentrudepozitelerezultate (debrite). Figura 2. Diagrama schematica pentru cele patru tipuri fundamentale de procese de transport submarin gravitational in mediu marin adanc(Shanmugam 2006) Termenuldeolistostrom,introdusdeFloresin1955descriedebritecuelementeexotice uriase.Ingeneral,debritelesecaracterizeazaprintr-omarevarietatedesedimentecuaspect brecciformsigranoclasarenormalasauinversa.Formacorpurilorrezultateestestratiforma sau lenticulara. Contactele dintre corpuri sunt neregulate dar nete. Studiile experimentale efectuate pentru debritele nisipoase arata urmatoarele: Debritele nisipoase pot strabate distante mari, chiar la pante de numai 1. Contraraparenteloracesteanunecesitauncontinutmaredeargila.Uncontinutde numai0,5%estesuficientpentruaasiguracoeziuneaacestuitipdecurgere.Acesta estedealtfelcontinutuldeargilaminimnecesarcurgerii.Debritelepotfifoarteusor confundate cu sedimentele produse de curentii de turbiditate densi. Tipul de argila si raportul apa-argila este important pentru tipul de curgere. Spredeosebiredecelesubaeriene,curgerilesubmarinetipdebris-flowimplica formareafenomenuluihydroplaning.Acestafavorizeazadeplasareamaselorde sedimente pe distante foarte mari pe pante foarte mici (figura 3). Suntprezenteatatgranoclasareanormalacatsiceainversa.Pentruaevitaconfuzia dintredebritesiturbidite(ss)pentrudepozitelenisipoasecugranoclasarenormala, prezenta clastelor mai mari ,,floating clasts ar fi un bun criteriu de recunoastere. In urma fenomenului de elutritie, nu numai ca se formeaza granoclasarea normala dar seobtineopurificareaclastelornisipoasedinbazasioconcentrareaparticulelor argiloaseinsuspensiaantrenatadecurentiturbiditici.Aceastaconducelaformarea depozitelor nisipoase masive. Curgerile de tip debris flow pot duce sedimentele la distante de la 100 la 1000 de km, dupa cum se poate observa in oceanele actuale. Figura 3. Trei profile experimentale pentru curgeri tip debris-flow. Fenomenul de hydroplaning care favorizeaza cresterea vitezei si apoi detasarea partii frontale a masei de sedimente. De observat prezenta in partea superiora a debritului a curentilor de turbiditate. (dupa Mohrig et al, 1998). DesiinitialaufostdescrisideHampton(1973)cacurgeriinmasa,curentiideturbiditate sunt caracterizati prin sustinerea sedimentului de catre turbulenta curentului, deci comportarea vascoasa, newtoniana a acestuia. Caracteristicile sedimentelor rezultate sunt: granulometrie de la lutitic la fin arenitic; granoclasare normala simpla; contacte bazale nete sau erozionale; grosimi mici, de regula centimetrice; forme in general stratiforme ale corpurilor de sedimente. b) Evolutia turbiditelor in timp si spatiu. Complexitateatipurilordecurgeresitransportestemare,proceseledeformarefiind probabilocombinatieadouaformeextreme(Mutti,2008):tipulcurentiloristantaneicu viata scurta, in care sedimentale acumulate aluneca gravitational ca slumpuri si antreneaza (erodeaza)intreceresiformatiunidepefundulbazinului,respectivtipuldecurent turbiditic sustinut, in care curentul este alimentat pe termen lung de material in suspensie-curenti de viata lunga (figura 4). Figura 4. Curenti de turbiditate istantanei (A) si cu sustinere indelungata (B) (dupa Mutti, 2008) Separecainviatadestuldeindelungataaunuibazindesedimentarecucaracterturbiditic estefoarteprobabiladeclansareaunorcurgerigravitationalecatastrofice.In1929,aavutloc unastfeldeevenimentinnordulAtlanticului,canduncutremuradeclansatoalunecare submarina ce a mobilizat un volum de sedimente estimat la 200 km3. Rareori,conurileturbiditiceauoevolutiestatica.Celmaiadeseaelemigreazaintimpsiin spatiu.Aceastamigratiepoatefianalizatainsecventelestratigraficeacumulate.Analizase facepebazalegiiluiWaltercaresustinecavariatiapeverticalaafaciesurilorreflecta migrarea laterala a acestora. - Intr-o secventa progradanta, litofaciesurile reflecta o localizare din ce in ce mai proximala in timp a conurilor turbiditice. Aceasta se poate datora: cresterii aportului de sedimente (in urma schimbarilorclimaticesautectonice),deplasariiconului,caurmareaschimbariisurseide alimentare,ridicariimarginiicontinentalesauscaderiiniveluluieustatic(datorita glaciatiunilorsaureduceriiactivitatiidespreadingdinzonelederift).Cualtecuvinte, progradarea nu este neaparat legata de regresiunea litorala. -Insecventeleretrogradante,litofaciesurileindicadepozitedinceincemaidistaleinsens ascendent. Factorii care produc progradarea sunt aceeasi cu cei carora se datoreaza retrogradarea dar cu un sens invers de desfasurare. c) Modele morfologice Odata intelese si stabilite conditiile de formare a depozitelor de tip turbiditic, s-a dezvoltat tentatia de a formula modele care sa poata prezice geometria si structura interna a acestor depozite. S-aincercatoanalogieintresedimenteleactualesicelevechidesiesteevidentadificultatea compararii produselor unor procese repetate pe o foarte lunga perioada de timp cu cele actuale generateintr-untimprelativextremdescurt.Interesulafostcuatatmaimarecucat sistemelorturbiditicelesuntasociatepeplanmondialunimportantnumardezacamintede hidrocarburi. Modelul faciesului turbiditic Acest model este practic denumit Secventa Bouma, din 1962, cand acesta a separat 5 secvente in cadrul unui eveniment de depunere datorat curentilor turbiditici (figurile 5. si. 6.).Unitatea din baza A este constituita din nisipuri cu granoclasare normala si este acoperita de unitatea B cu laminatie paralela. Unitatile C, D si E sunt din ce in ce mai pelagice. Figura 5. Secventa Bouma. Sunt separate 5 diviziuni Ta, Tb, Tc, Td Te si Te. Dupa Lowe (1982), diviziunea Ta este produsul curentilor turbiditici de mare densitate si are granoclasare normala, iar celelalte al curentilor de mica densitate. Bouma a stabilit acest model in Alpii francezi gresiile eocen-oligocene de Annot. Figura 6 Secventa Bouma si expresia modului de formare. (Dupa Tucker, 2003 si Bouma, 1962) Studiileulterioareefectuatechiarpeacesteaflorimenteaudemonstratcacomplexitatea depozitelorestemaimaresinusepotrivesteintotdeaunacuacestmodel.Astfel, granoclasareainversaestefoarteprezenta,fiecarediviziunepoateficompusadinmai multe evenimente depozitionale sau implica si alte procese decat simplii curenti turbiditici (figura 7). Figura 7. Comparatie intre prodursele diferitelor forme de curgere gravitationala. De notat ca grosimea secventelor tip Bouma este de cativa cm pana la 1-2m. DesisecventaBoumaartrebuisafietipicapentrudescriereasuccesiuniiturbiditice,de cele mai multe ori se intalnesc: a)strategroasedesedimenteincaredominantesuntsecventeleAsiB-corespunzand canalelor-zona proximala, b)secventemaisubtiri,maimultsaumaiputincompletecorespunzatoareleveelorsi overbank-zona mediana, c) strate subtiri din care lipseste secventa A corespunzator zonei distale. Figura 8. Comparatie intre sectiunea ideala in turbidite (secventa Bouma) si cele reale in diferite pozitii ale sistemului turbiditic (dupa Berg, 1978) Modelul conurilor submarine-submarine fan Sullwold(1960)siJacka(1968)aufostprimiicareaurecunoscutgeometriavechilor conuri turbiditice dupa directia curentilor si criteriul litologic. Hanner(1971)apropusunmodelfoartesimplubazatpestudiulconurilorturbiditice actuale.Practicsuntidentificatetreizone.Zoneleinterneinnerfanscuprindcanalele incitate in povarnis, zona mediana middle fan cuprinde canaleleramificate si meandrate, iar zona externa outher fan cuprinde canalele distributare. Figura 9. Morfologia turbiditelor intr-o reprezentare schematica. A-conuri moderne, B-conuri vechi suprapuse, C-canale constructive, D-canale erozionale (Haner, 1971) Modelulpropriu-zisalconurilorsubmarineafostpropusdeMuttisiLucchiin1972, bazandu-se pe analiza unor aflorimente din Italia si Spania. Figura 10. Modelul submarin fan clasic: canale middle-fan si lobi lower-fan. Tendinta generala de thickening-upward a lobilor. Modelul presupune: -Dezvoltarealabazapovarnisuluicontinentalaunorcanalesilobisubmariniasemanatoare distributary mouth bars din domeniul deltaic; - Absenta canalelor bazale; - Cicluri depozitionale compuse din turbidite clasice cu un aspect general thickening-upward; - Grosimi medii de 3-15m; - Forme generale cvasi stratiforme (sheet-like geometry). In acceptiunea acestui model, geometria interna a conului turbiditic este controlata in cea mai mare masura de geometria bazinului. In timp ce pentru conurile moderne se folosesc termenii inner, middle si outer ca expresie a morfologieisibatimetriei,pentrucelevechisefolosesctermeniiupper,middlesilowerin functie de sensul stratigrafic al asociatiilor faciale pe verticala (Selting et al, 2000). Figura 5.11. Modelul conurilor turbiditice: A-cu alimentare punctuala si B-cu alimentare liniara tip rampa (dupa Mutti, 2008) Seadmitingeneraldouavariantemorfologicealeconurilorturbiditice(figura11.):unulin caresursadealimentareestepunctuala(canion)sialtaincaresursadealimentareeste continua de-a lungul shelfului de tip rampa. Modelul bazat pe stratigrafie secventiala InstratigrafiaseismicaNormark1970adefinitexpresiaseismicaaformatiunilorturbiditice introducand termenul de suprafan si formele seismice bombate (mounds). Figura 5.12. Modelul seismic mounds. Inacceptiuneastratigrafieisecventiale,sistemeleturbiditicesuntasociatecortegiului sedimentardemarejoasaLST-lowsystemtractcarecuprindeconuriledepefundul bazinuluimarin(basinfloorfan),conuriledepanta(slopefan)siprismaprogradanta (prograding wedge) (Vail, 1987). Conuriledepefundulbazinuluimarinnuaupracticuncorespondentpeshelf,fiind echivalentacudiscordantadinbazasecventeicareiaiiapartine,iarconuriledepantasunt formate imediat dupa, in timpul progradarii deltei de lowstand. Inacceptiuneastratigrafieisecventialeconuriledepefundulbazinuluimarin(basin-floor fans) sunt predominant nisipoase. Modelulacestapermiteposibilitateaplasariisistemelorturbiditiceintr-uncadrustratigrafic mailarg.Ramanedestabilit,totusi,dacaturbiditelesuntasociatenumaiperioadeidelow-standalniveluluimariisinumaimarginilorcontinentalepasive,saupotfilegateside perioade de crestere relativa a nivelului marii si de margini continentale active (Mutti, 2008). Figura 13. Modelul stratigrafiei secventiale al sistemelor depozitionale siliciclastice de mare adanca in lowstand (Wagoner, 1988) Modelul sistemului depozitional de la baza povarnisului continental. Galloway(1998)aincercatsasintetizezeinformatiiledisponibilepentruacesttipdesistem depozitional asa zisul slope and base-of-slope depozitional sistem. El separa 7 tipuri de corpuri sedimentare asociate acestui sistem: 1. Canale turbiditice, 2. Lobi turbiditici, 3. Panze turbiditice, 4. Alunecari, slumpuri etc. 5. turbidite fine, 6. conturite, 7 panze hemipelagice. Canalele turbiditice pot fi erozionale, depozitionale, de tip levee sau mixte. Canalele erozionaleseformeazainzonelecelemaiabruptealepovarnisuluicontinental,acolounde curgereagravitationalaasedimenteloresteaccelerata.Desiinliteraturasuntadeseanumite canioane, au dimensiuni mult mai mici si nu provoaca efecte erozionale atat de spectaculoase. Highstand ST TransgressiveSTLowstand ST Lowstand ST SLOPE FAN Lowstand ST Basin floor fan Highstand STal secventei anterioare Prisma progradanta pe carotaj sub limita cu secventa superioara Parasecventa pe carotaj Canaleledepozitionalesileveeleseformeazalabazapovarnisului,acoloundeviteza curgerilorgravitationalescade.Lafelcasiincazulcanalelorfluvialesiacesteapotfi predominantnisipoasesauargiloase.Canalelecumaterialgrosierauleveeslabdezvoltate, sunt largi, cu fundul larg concav si putin sinuoase. Acest tip de canale migreaza usor lateral. Canalelepredominantargiloaseauleveeuribinedezvoltatesiomultmaimarestabilitate. Datorita gradientului redus au o forma sinuoasa. Ingeneral, canalele submarine au dimensiuni mult mai mari decat cele subaeriene (fluviale). Latimea variaza de la cateva sute la cateva mii de m, iar adancimea de la zeci de m la sute de m. Lungimea canalelor poate fi de cativa km in bazinele mici la multe sute de km in bazinele oceanice. Umpluturacanalelorconstaintr-unmaterialturbiditicgrosier,amestecat.Canaleleargiloase cuprind mai ales turbidite argiloase si debrite de tip slump. In general, au o tendinta finning-up si thinning-up, ca urmare a abandonarii treptate a acestora. In ce priveste leveele, acestea reprezinta marginile canalelor, fiind relativ ridicate pana la 100 m sau chiar mai mult. Sunt predominant argiloase si datorita pantei relative fata de canal, pot genera ele insele slumping. Figura 14. Elementele unui canal fluviatil, cu exprimarea semnificatiei termenului de levee. Depoziteledelevee(figura14)suntcomplexe,cucaracteristicidiferite.delaproximalla distal.Leveeulproximalconstainstratesubtirimainisipoasecustratificatieincrucisatasi structuri de tipcut and fill si cu oconectivitate buna.Leveele distale au un continut in nisip mai redus, alternante subtiri de nisipuri si silturi relativ continui. Inclinarile primare sunt mai mici si uniforme. Marginilecanalelorsuntmaicomplicatedincauzaslumpingului.Elesuntdiscontinui,auun continut ridicat in argila. Bazacanalelorturbiditiceareoformaerozionalaneta.Tendintageneralaestedetipfinning upsiauunpotentialridicatdeacumulareahidrocarburilor.Depozitelelevee-overbank formeaza zacaminte laterale fata de canalul central si fara o buna conectivitate. Lobii turbiditici sunt acumulari de sedimente situate la baza canalelor turbiditice. Eireprezintaparteadedebusareasistemuluiturbiditic.Practicconulturbiditicesteexpresia lascaramarealobuluiturbiditicfiindformatingeneraldinosuccesiunedelobiintimp. Turbiditele grosiere formeaza lobi suprapusi in timp ce turbiditele fine au tendinta de a forma lobi panza. Lobiisuprapusiaugrosimidelacativamlacatevazecidem,intimpcepeorizontala extinderea lor laterala poate ajunge la cativa km.Grosimea sigranulometria sedimentelor ce alcatuiesc lobii turbiditici scad rapid spre extremitati. Ingeneralexistaostransaasociereintrecanaleleturbiditicesilobiiterminaliformand complexecanale-lobi.Acestecomplexecuprinddeobicei:1.uncanalincizat(eventualsi unele tributare) in partea mediana a povarnisului, aceasta fiind zona de eroziune si consolidare acurgerii,2.uncanalculeveeinparteainferioaraapovarnisuluicugradientmaicoborat constituind o zona de transport eficient al sedimentelor si 3. un lob terminal care devine din ce in ce mai pelitic spre campia abisala si care reprezinta zona de dispersie a turbiditelor. Acest complex canal-lobi are o structura in general tipica si de aceea predictibila. Aufostcreate,deaceea,omultimedemodelepentruacestecomplexe.Si,dupacum subliniazaGalloway,multeasazisecanioanesubmarinesiconuriturbiditicesuntdefapt complexe canal-lobi turbiditici. Practic,unsistemdepozitionaldeacesttipcuprindesutedecomplexecanal-lobiintr-un aranjament aproximativ radial. Panzeleturbiditicesuntgenerateatuncicandaportuldesedimentedepeshelfeste maresiacesteasuntimprastiatepeariiextinse.InmodelulluiGallowaycorespundzonelor distalealelobilor(HsiI).Suntconstituitedinstratesubtiri(cca1m),carepastreaza granoclasarea normala si alte trasaturi caracteristice turbiditelor si au o corelabilitate mare pe suprafete extinse (pana la 100 km). Alunecari, slumpuri, panze debritice, lobi ramificati Sedimentelecareisipastreazacoeziuneainternaintimpulcurgeriiinmasaformeaza acumulari cu forme de panza, lobi sau ramificatii. Ingeneralunslumpareostructuracomplexa.Inparteasuperioaraestecaracteristicaozona dealunecaresiextensiecufaliinormale.Urmeazaozonadetransportsiacumulare,cea principala si se termina cu o zona compresionala cu falii minore inverse. Aspectul debritelor si slumpurilor pe carotaje este de obicei argilos cu treceri nete la depozite eterogene, cugrosimi de 10-300 m. Exista slumpuri atat de mari incat pot fi vizualizate prin seismica. Panzeleturbiditiceargiloasetindsaumplezonelecelemaicoboratealecampiei abisale.Foartemultesedimenteconsiderategenericcahemipelagicesuntdefaptastfelde turbiditeargiloase.Eleconstauinalternantedestratesubtiricugrosimiingeneral centimetricecuotreceregradatespreturbiditelenisipoaseproximalesispreceleargiloase abisale. Conturitele sunt depozite rezultate prin actiunea curentilor de fund care au o directie diferita de a celor turbiditici si sunt generate de alte forte decat cele gravitationale (vant, mare, diferentedetemperaturasidensitateaapei).Spredeosebiredeceiturbiditicicaresunt efemeri,curentiidefundauoviatalunga.Nefiindincarcaticusedimentesemainumescsi curenti curati (Bouma si Hollister, 1973). Caracteristicile conturitelor sunt: - dispunerea paralela cu povarnisul continental, - constitutia fin nisipoasa (strate subtiri centimetrice) asociate ritmic cu argile, - contacte mai degraba nete cu formatiunile adiacente, - granoclasare inversa si in general tendinte coarsening-up. Figura 15. Reprezentare a curentilor turbiditici formati pe povarnisul continental si a curentilor de fund orientate in general de-a lungul povarnisului. Un model de tipul celui Bouma a fost realizat de catre Stow (1998) pentru conturite. Prezenta bioturbatiilor pare sa fie un element definitoriu pornind de la premisa ca curentii de fund conduc la o crestere a cantitatii de oxigen si implicit a activitatii organismelor bentonice. Figura 16. Model de facies pentru conturite (Stow, 1998) Panzele hemipelagice acopera suprafete largi si fac legatura cu campia abisala (basin plain). Formatiunile sunt preponderant argiloase si constituie buni markeri. 2.Utizareacarotajelorgeofizicedesondainmodelareabazinelorcusedimentare turbiditica. Carotajul gama natural este cel mai utilizat in interpretarea geologica a sistemelor turbiditice. In general, continutul in Th si K variaza in functie de gradul de maturitate al depozitelor turbi- ditice siliciclastice (Serra, 1986). Figura 17. Exemplu de corelare pe o sectiune transversala pe un canal turbiditic (dupa Berg, 1986). Utilizarea unui model turbiditic cu o geometrie predictibila ar putea teoretic sa faca posibila corelarea diverselor elemente ale acestuia pe diagrafiile geofizice pe o sectiune transversala sau longitudinala (figura 17). a) b)

Figura 18. Modelare a sistemului turbiditic eocen din Marea Nordului. a) Modelul conceptual. Cu rosu traiectul corelarii. b) Corelare de diagrafii electrice S-N. Se observa scaderea continutului de nisip (galben) pe masura ce se trce de la domeniul proximal la cel distal al sistemului turbiditic. Un alt exemplu de corelare este cel din sistemul turbiditic eocen din Marea Nordului, cu importante acumulari de hidrocarburi (figura 18). ModelulsistemuluiturbiditicelaboratdeGalloway(1998),desireprezintao simplificareevidentaauneirealitatigeologicedeosebitdecomplexe,constituieunexcelent punctdeplecareinmodelareabazinelorcusedimentareturbiditica.Autorulaincercatsa asociezeaspectulcarotajuluilitologic(gamanaturalsauPS)cudiferitezonesicorpuri sedimentare ce alcatuiesc sistemul turbiditic. Secventa A, predominant argiloasa, ar corespunde slumpurilor si debritelor. Secventele B si C grosierecuaspectmasivsiprobabilgrosimemairedusaarficaracteristicedepozitelorde canal iar D, cu aspect finning up, leveelor asociate. Secventele F si G, de asemenea nisipoase dar cu intercalatii mai importante pelitce, corespund lobilor si zonei de legatura cu canalul de alimentare.Infine,secventeleH,IsiEsuntasociatepartiidistale,insenslongitudinalsi transversal a sistemului turbiditic. Figura 18. Elementele geomorfologice ale unitatilor depozitionale si aspectul acestora pe carotajul litologic (gamma natural sau PS) ale complexului canal-lob turbiditic. A. Slumpurile din partea superioara a povarnisului si depozitele de tip debris-flow. B.Canal erozional, C. Canal depositional cu depozite turbiditice grosiere amalgamate, D. Depozite de levee, E. Depozite argiloase tip mud-flow intracanale si depozite hemipelagice cu aparitii sporadice de turbidte nisipoase ce depasesc lateral leveeul (overbank). F. Turbidite grosiere din zona de trecere dintre canale si lobi. G. Turbidite relative grosiere suprapuse in lobii proximali, H. Turbidite eterogene (heterolitice) in partea mediana a lobului, I. Turbidite fine in parteda distala a lobului.(dupa Galloway si Hobday, 1996) Pebazaunuiastfeldemodel,inbazinelecusedimentareturbiditicagrosiera,arputeafi identificate pe verticala si corelate in plan orizontal aceste elemente, pentru a reconstitui la un niveldeprecizieacceptabil,zonelecelemaifavorabilepentruacumulareasicurgerea hidrocarburilor (figura 19). Principalele piedici in modelarea unor astfel de depozite intr-un zacamant sunt: - Complexitatea depozitionala a turbiditelor, -Dificultateadeainterpretacorectscarafiecaruitipdedepozitcaevenimentturbiditic,atat pe verticala cat si pe orizontala, - Suprapunerea in timp, cu schimbari de directie, a evenimentelor turbiditice, - Factorul tectonic ce poate deplasa la distante mari corpuri initial unitare. Cu toate acestea, sunt si elemente care incurajeaza modelarea depozitelor de acest tip: -Inaceastacomplexitateexistacelputindouaelementedestabilitate.Directiasisensulde curgerealsedimentelorramanrelativconstantepeolungaperioadadetimpsiacesteapot rezulta din studiile de bazin si analizele de paleocurenti, -Deoareceinmultecazuri,canioanelesicanaleledealimentareaconurilorturbiditicesunt legatedezonedefalii,poatefiobservataoanumitapastrare,intimp,aacelorasizonede depunere turbiditica pentru cazurile in care sursa este de tip punctiform. Unadintreprimeletentativedeutilizareacarotajelordesondapentruinterpretarea acestui tip de facies a fost in bazinul Val Verde (Texas). Figura 19. Carotaje tip pentru interpretarea simplificata a diferitelor pozitii ale turbiditelor intr-un sistem turbiditic complex (dupa Berg, 1986). Studiul este facut la scara unui bazin, utilizandu-se sonde sapate pe zacaminte diferite care au beneficiat de carote recuperate pe intervale mari din aceasta formatiune (figura 5.20). AufostatribuitefaciesuriA,B,C,D,EconformmodeluluiluiHannerbazatpesecventa Bouma.Utilizandu-seuncut-offde75APIpentrucurbagamanatural,procentuldenisip (raportul net/gross) este estimat la circa 80%. Figura 20. Paralelizare de carotaje gama-neutronic, bazinul Val Verde (Texas) (dupa Berg, 1986) Au fost separate astfel depozite de Outer Fansecventele BCDE, Middle Fan-secventele AE sau ABE si Inner Fansecventele AE si ABE. Figura 21. Harta cu izocore pentru nisip net. Zacamintele Ozona si Sonora ce sugereaza conuri turbiditice suprapuse (dupa Berg, 1986) Pelangaanalizastructurilorsitexturilorsedimentarepecarote,aufostefectuateanalize statisticepecriteriipetrografice(granulometrie,componentimineralogici,pondereclaste-ciment sau matrice) si petrofizice (porozitate si permeabilitate). Astfel, au putut fi separate cu un grad bun de precizie corpurile turbiditice suprapuse care de altfel se suprapun cu hartile cu izocore de nisip (figura 21). Importanta continutului in argila este deosebita in modelarea faciesurilor turbiditice pentru caestecelcareimpuneaspectulgenerallitologicsiinterpretareacalitativaacorpurilor sedimentare.Pedealtaparte,reduceproprietatilecolectoare(porozitate,permeabilitate)si creste saturatia ireductibila datorita capacitatii ridicate de adsorbtie. Seadmiteexistentaatreimoduridedistributieaargileiinspatiulporos:tipullaminar, structural si respectiv diseminat. Figura 22.Modul de distributie a argilei in spatiul intergranular (dupa Poupon et al, 1971)

Continutuldeargilaalcolectoruluipoatefideterminatatatdupacarotajeleelectricecatsi radioactivesiacustice.Dupacarotajulderezistivitate,continutulinargilasedeterminain special pentru roci cu porozitate mica sau roci petrolifere cu saturatie ireductibila mare. In acest caz, rezistivitatile masurate R depind in mare masura de continutul in argila Ca si de rezistivitatea acestora a . Figura 23. Distributia argilei camatrice (dispersata). Sonda 949Runcu.(2542-2546 m) R= a/Cab,(2). unde b este un coeficient cuprins intre 1 si 2. Dupa carotajul PS ContinutulinargilasedeterminadupacurbaPSincazulcolectoareloracviferecuargila laminara. Se utilizeaza relatia: Ca,PS=(1-PEPS/EPS)x100,(3). undePEPS -potentialulstaticinnisipuriargiloaseacvifere(potentialpseudostatic),iarEPS-potentialul static in nisipuri curate acvifere. Dupa carotajul radiatiei gama naturale totale. Se pleaca de la presupunerea ca radioactivitatea naturala a rocilor in stivele sedimentare este legata in cele mai multe cazuri de continutul de argila, argilele fiind bogate in K si mai rar in Th si U. Se stabileste marimea relativa a radioactivitatii naturale: I=(I,x-I,min)/(I,max-I,min), (4). undeI,x,I,min,I,maxsuntvalorileinregistrateinroca,respectivvalorilemaximesi minime (argila curata, respectiv nisip curat). Continutul de argila se stabileste prin diferite relatii: Ca=f(I), Cab=I, (5). unde b-coeficient empiric=0,3 la 0,9, sau Ca,=0,083(23,7I-1), (6). pentru roci tertiare si Ca,=0,33(22I-1)(7). pentru roci mai vechi. Continutulmareincaolinit,inmineraleneargiloase(mice,feldspati)sauinuraniupoate perturba rezultatele acestei metode. Dupa carotajul spectral al radiatiei gama naturale. Aceastaesteceamaifidelametodadedeterminareacontinutuluideargilaprinposibilitatea eliminarii componentei uranice care estre legata in general de continutul de materie organica si nu de cel in argila. Formula de calcul este: Ca=(x-Cx)/(Sa-Cx), (8). Unde: x e valoarea citita pe diagrafie in dreptul stratului ales,Cx-valoarea citita in dreptul unui strat curat, iarSa- valoarea citita in dreptul unui strat argilos.