Depoziční prostředí karbonátových hornin Lagunární prostředí •Chráněné laguny s měnící se salinitou za plážovými bariérami •Depozice jemnozrnného sedimentu vytvářející packstone-mudstone •Nízká diverzita bioty •Otevřené laguny (spojené s mořem) s normální salinitou •Různé typy sedimentů •Diversifikovanější biota Tidální plošiny •výskyt na pobřeží chráněném před vlnami otevřeného oceánu (šelfovou lagunou, pozicí za bariérovým ostrovem, v chráněné zátoce) •Částečně marinní/terestrické –strmý gradient environmentálních podmínek (salinita, cirkulace, dmutí, klima) •Teplé a čisté vody mělkých tropických moří – hojná produkce karbonátu řasami a vznik mikrobiálních koberců – vázání a zachytávání + precipitace karbonátového materiálu • Tidální plošiny •Sekvence karb.tidálních plošin jsou ideálně složené z cyklů, které se do nadloží změlčují (sled začíná subtidálními, pokračuje intertidálními a končí supratidálními sedimenty Tidální plošiny •Loferity •cyklické uloženiny (cykly ABC) popsané v triasových sekvencích Alp - A – bazální diskonformita, krasovění, jíly (supratidál) - B – mikrobiality, fenestrální stavba (intertidál) - C – subtidální vápence s marinní faunou Perikontinentální a epikontinetální mělká moře •Perikontinetální mělká moře – zalévají šelfy kolem kontinentů (dnes nejběžnější) •Epikontinentální (epeirická) moře – zalévali rozsáhlá nízko položená území uvnitř kontinentů – dnes velmi vzácná, běžná v teplých dobách s vysokou hladinou oceánů •Liší se režimy vlnění a proudění, mírem a stylem vstupu (klastických) sedimentů a procesy řídícími změny mořské hladiny Karbonátové šelfy, platformy •karbonátová platforma v širším slova smyslu – obecný termín pro šelfová prostředí s produkcí karbonátu (~ karbonátová továrna) •karbonátová platforma v užším slova smyslu – konkrétní typ šelfu s karbonátovou produkcí v nejmělčí ploché části (na plošině = platformě) Termíny spojené s biogenními nárůsty •Bioherma: těleso karbonátových hornin s výrazným kupovitým či čočkovitým reliéfem vzniklé nárůstem skeletálních organizmů •Biostroma: deskovité těleso (vrstva) karb.h. vzniklé nárůstem skeletálních organizmů bez výrazného depozičního reliéfu Termíny spojené s biogenními nárůsty •Kupa: kruhovitá kopečkovitá struktura (v našem kontextu protiklad konstrukčního útesu) •Mikrobiální kupa: biogenní kupa, tvořená nárůstem mikrobů, kteří precipitují karbonát a zachytávají a vážou okolní detritický (karbonátový i siliciklastický) sediment •Kalová kupa. Karbonátový nárůst s dominancí karbonátového kalu, organizmy tvoří jen minoritní složku Karbonátové rampy •Homoklinální rampy – mírný svah s jednotným sklonem (kolem 1°, převýšení několik metrů na kilometr) •šířka 10 až více jako 100 km •depoziční prostředí postupně přechází z vysokoenergického prostředí do nízkoenergického prostředí s dominancí kalu •bez výskytu hrazení, svahového okraje •rampa počíná pobřežní čárou a končí přechodem do korelativních pánevních vrstev Karbonátové rampy •produkt C-továren (továren chladných vod) – karbonátem přispívají především heterotrofové - nejsou vázaní na prosvětlené části vodního sloupce - karbonátová produkce tedy probíhá i v hlubších částech mořských pánví - nižší gradient produkce karbonátu = nižší gradient svahu Karbonátové rampy •Moderní příklady •Arabský záliv (Smluvní pobřeží), Žraločí zátoka v západní Austrálii Laterální klasifikace karbonátových ramp Laterální klasifikace karbonátových ramp •Vnitřní/proximální rampa: mezi pobřežím (pláže či laguny) a bází normálního vlnění (fwwb) •Vlnově dominantní prostředí : dno konstantně ovlivňováno vlněním – písčiny – dobře vytříděné facie s vápenci typu grainstone •Chráněné prostředí: sedimenty lagun, peritidální sedimenty - wackestones - mudstones Laterální klasifikace karbonátových ramp •Střední rampa: Mezi fwwb a bází bouřkového vlnění (swb) •Dno často přepracováváno bouřkovým vlněním – ukládání tempestitů (packstone, grainstone, rudstone) + pozaďové sedimenty (floatstone, wackestone) Laterální klasifikace karbonátových ramp •Vnější/distální rampa: od SWB až k pánevní plošině •Dominují kalové sedimenty (lime mudstone, wackestone) Karbonátové rampy •Distálně svažující se rampy •podobné homoklinálním rampám, ale s výrazným nárůstem gradientu svažování na vnější (distální, vnější) části rampy •šířka 10 až 100 km •Moderní příklady: severovýchodní Yucatan, západní Florida • Karbonátové platformy •Hrazené karbonátové šelfy/platformy •ploché mělké perikontinentální platformy (šířka od několika km až okolo 100 km) •hrazení útesovou bariérou, mělčinou, ostrovem – zde hlavní působení vlnění otevřeného moře, chránící platformu •Strmý svah • Karbonátové platformy Karbonátové platformy •produkt T-továren – karbonátem přispívají především autotrofové - strmě klesající gradient karbonátové produkce (maximální produkce karbonátu v nejprosvětlenějších částech vodního sloupce) = strmý reliéf platforem Laterální klasifikace platforem karbonátových šelfů Laterální klasifikace platforem karbonátových šelfů •Vnitřní/proximální platforma – příbřežní zóny s dominancí dmutí, zahrnující peritidální a mělké subtidální prostředí (laguny a tidální plošiny) •Proměnlivá nebo omezená salinita, pomalá cirkulace vod, málo diverzifikovaná biota • Laterální klasifikace platforem karbonátových šelfů •Vnější platforma: •úzká zóna kolem šelfového okraje s mělčinami a útesy Laterální klasifikace platforem karbonátových šelfů •Svah platformy •Často značný sklon, redepozice z čela útesu Karbonátové platformy •Hrazené karbonátové šelfy •Queenslandský šelf (východní Austrálie) Karbonátové platformy •Hrazené karbonátové šelfy •jižní Florida, Belize Karbonátové platformy •Epeirické platformy •velmi rozsáhlá, plochá, kratonická území uvnitř kontinentů zalitá mělkými moři •dominující mělce subtidální-intertidální nízkoenergické facie + facie tidálních plošin •okraj směrem k oceánu má mírný (rampovitý) nebo strmý (šelfový) charakter a může být hrazený •šířka od 100 do 1000 km •neexistují dobré příklady moderních epeirických platforem Karbonátové platformy •Izolované karbonátové platformy •mělkomořské platformy oddělené od kontinentálních šelfů hlubokým oceánem •jejich okraje mohou mít útesy a písčiny (písečné mělčiny) •vnitřní části charakteristické nízkoenergickými faciemi a tidálními plošinami •většina izolovaných platforem má příkré okrajové svahy směřující do hlubokých oceánských pánví •šířka mezi 10-100 km Karbonátové platformy •Izolované karbonátové platformy •Moderní příklady: Bahamská lavice Karbonátové platformy Oceánské atoly •Rostou na vyhaslých, subsidujících vulkanických elevacích •Charakteristické zvýšenými útesovými lemy, příkrými vnějšími svahy a nízkými korálovými ostrůvky, které jsou obehnány mělkými a hlubokými lagunami s věžičkovitými útesy •Kruhovité či elipsovité atoly jsou obklopeny hlubokými oceánskými vodami •V průměru mohou mít méně než 1 km až 130 km Oceánské atoly Oceánské atoly •Moderní příklady: Maledivy v Indickém oceánu; běžné jsou v západním a centrálním Pacifiku Utopené karbonátové platformy •Vznik při rychlém růstu hladiny moře, silné subsidenci nebo drastickém snížení karbonátové produkce •Vznik pelagických platforem na předešlých mělkomořských platformách •Moderní příklady: atoly v Pacifiku a Indickém oceánu, Blakeova plošina severně od Baham Hlubokomořská prostředí •Hlubší části vnějších částí šelfů a ramp, hluboko pod SWB a zónou dobrého prosvětlení •Prostředí za okrajem/hranou šelfu: svah, svahové úpatí, abysální planina, středooceánské hřbety, hlubokooceánské elevace a vulkanické podmořské hory a oceánské příkopy •Velmi hluboká prostředí: bathyální, abysální, hadální •Ploché oceánské dno - abysální zóna zahrnuje zhruba 75% celkové plochy oceánského dna, které je pokryto málo mocnou vrstvou pelagických sedimentů či distálních turbiditů. Sedimentační procesy •Sedimentace je v hlubokých mořích řízena těmito procesy: •Dekantace (vypadávání ze suspenze) mořských pelagických a eolickou činností do moře transportovaných částic •Dnový transport gravitačními proudy (turbidity, úlomkotoky, zrnotoky a skluzy) •Redepozice sedimentu geostrofickými proudy (konturity) •Chemická a biochemická precipitace na mořském dně Moderní hlubokomořské sedimenty •biogenní materiál – pelagická bahna (hleny) – křemičitá nebo karbonátová •materiál redeponovaný z mělkomořského prostředí, usazený na svazích a v pánvi •hlubokomořské jíly •vulkanický materiál •glaciomarinní materiál – např. dropstony Karbonátová bahna pokrývají kolem 50% moderního mořského dna Karbonátový plankton a bahna •Plankton přispívá do sedimentárního záznamu: •Usazování koster a schránek •Fekální peletizací •Mořský sníh (agregáty schránek, mikrobů, peletů a jiné organické hmoty slepené polysacharidy) •Fytodetrit • • •Většina nanoplanktonu se na dno dostane jen díky agregaci/vločkování •Nanoplankton není znám před mesozoikem a tak srovnání s moderními karbonáty mohou obstát jen mezozoické a kenozoické karbonáty Karbonátový plankton a bahna •Foraminiferová bahna – foraminifery písčité frakce v nanoplanktonním kalu Karbonátový plankton a bahna •Nanofosilní/nanoplanktonová bahna – kokolitková bahna (Chrysophyta, Coccolithophorida) Karbonátový plankton a bahna •Pteropodová bahna – do hloubek 3 km - aragonitové schránky gastropodů (pteropodi a heteropodi) Alochtonní (alodapické) karbonáty •Skluzy - přemístění paketu sedimentů podél odlučné plochy (střižné zóny) -klouzání velkých bloků podél smykové plochy •Ztráta stability = -velká sedimentační rychlost (značné převýšení svahů) -rozdílná kompakce - strukturní změny (např. solné dómy) - zemětřesní Alochtonní (alodapické) karbonáty •Gravitační proudy: •Zrnotoky – pohyb sedimentu je podporován interakcemi mezi zrny (podpůrná struktura klastů) •Úlomkotoky – pohyb směsi matrix, klastů a fluid (podpůrná struktura základní hmoty) Alochtonní (alodapické) karbonáty •Gravitační proudy: •Turbiditní proudy – sediment se pohybuje díky zdvihu turbulentního (chaotického) proudění + trakcí + ve finální fázi ze suspenze •výrazný rozdíl mezi alochemy turbiditu a pozaďového sedimentu = velká vzdálenost transportu/velký ekologický/hloubkový gradient mezi bioklasty v autochtonních (pozaďových) a alochtonních vrtsvách •Meischnerova sekvence (obdoba Boumovy sekvence) • alodapic_meischner_sequence.jpg alodapic_meischner_sequence_2.jpg