Canal abisal

Los canales abisales (también llamados canales de aguas profundas o canales submarinos ) son canales en el lecho marino de la Tierra . Se forman por corrientes rápidas de agua turbia causadas por avalanchas cerca de la cabecera del canal, y el sedimento transportado por el agua provoca la 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 las pendientes continentales y han demostrado ser uno de los tipos más comunes de yacimientos de hidrocarburos en estas regiones. ^{[ 1 ]}

Los canales submarinos y sus diques laterales se conocen comúnmente como sistemas de canales y diques . ^{[ 2 ]} Son características geomorfológicas significativas que pueden extenderse por miles de kilómetros a través del lecho oceánico. A menudo, se unen y se superponen para formar complejos de canales y diques que son los componentes básicos de muchos abanicos submarinos importantes . ^{[ 3 ]} Esto los convierte en uno de los diversos 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 provoca que se acumule más sedimento en un lado del canal que en el otro. ^{[ 9 ]}

La definición de canal no es sencilla. Se utilizan diferentes términos según el estudio, todos con definiciones similares pero no del todo intercambiables. Se han realizado esfuerzos para ofrecer una visión holística y actualizada, pero incluso desde entonces se han publicado numerosos artículos que profundizan aún más en estos conceptos. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Hay numerosos términos que se utilizan para describir las características contenidas en este estudio, incluyendo cuerpo geológico , complejo de canales , piso de canal , conjunto de complejo de canales y sistema de complejo de canales confinado . ^{[ 12 ]} Estos abarcan canales individuales, un canal individual y sedimentos asociados o múltiples canales agrupados. Flood (2001) define un sistema de canal-dique como un canal individual con un dique en cada lado. ^{[ 13 ]} Estos diques se forman por el desbordamiento y la erosión del flujo de corrientes de turbidez . Esto es más probable que ocurra durante los niveles bajos del mar . Una colección de estos canales y diques junto con sedimentos de desbordamiento forman un complejo de canal-dique.

Pueden tener forma de V o de U, presentar o no márgenes deposicionales, ser muy sinuosos o rectos. ^{[ 11 ]}

Ian Kane aboga por el uso de los términos dique interno y dique externo para evitar confusiones en la literatura sobre el uso de diques "internos" y "externos". Para fomentar esta unificación de términos en una jerarquía arquitectónica más clara, este estudio utilizará la nomenclatura de Kane. ^{[ 3 ]}

Los diques externos son cuerpos predominantemente deposicionales que forman una cuña 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, cauce de canal) por flujos que se desbordan parcialmente de su confinamiento. Los diques externos pueden confinar cinturones de canales adyacentes para formar sistemas confinados por 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 el producto del desbordamiento de uno o más canales o sistemas de canal-dique que serpentean dentro del cinturón de canales 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 características constructivas alimentadas por flujos que se desbordaron parcialmente del confinamiento canalizado, pero que en gran medida no pudieron escapar del confinamiento del cinturón de canales. Los flujos que construyen los 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 son susceptibles de erosión por la migración o avulsiones de los talwegs de los canales , y el paso de desbordamiento de grandes flujos no confinados por los diques internos. Como consecuencia de la migración lateral, los diques internos pueden conservarse mejor en las curvas internas. ^{[ 16 ]} Los diques internos se forman solo cuando se ha establecido el confinamiento, a través de la construcción de diques externos y/o la degradación y encajonamiento de la superficie de erosión compuesta del cinturón de canales, o confinados dentro de cañones . ^{[ 14 ]} Los diques internos pueden formar cuñas de sedimento distintas donde hay suficiente espacio disponible; Cuando el espacio es limitado, es decir, cuando el desbordamiento de canales subajustados interactúa con diques externos o confinamiento erosivo, los depósitos de desbordamiento pueden parecer superficialmente similares a los depósitos de terraza, que se identifican ampliamente en el subsuelo. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

La sinuosidad en los canales submarinos es una característica que se observa regularmente en los mapas sísmicos. Puede variar desde curvas ocasionales de baja amplitud hasta canales muy sinuosos y densamente curvados. La sinuosidad del canal produce una migración lateral significativa y afecta la continuidad de las facies asociadas tanto a los sedimentos del canal como a los sedimentos circundantes de aguas profundas. Si bien no siempre está claro cómo evolucionan estas sinuosidades, por lo general no resultan de un desplazamiento aleatorio. En la mayoría de los casos, el desplazamiento y los cambios en la sinuosidad son consecuencia de fuerzas externas. Por ello, PJeff Peakall aboga por evitar el término "meandro" para describir esta sinuosidad, una expresión utilizada para describir una sinuosidad similar observada en sistemas fluviales terrestres . ^{[ 19 ]}

Parece haber un consenso potencial de que un canal verdaderamente sinuoso puede definirse como aquel que muestra una sinuosidad promedio mínima de entre 1,2 ^{[ 10 ]} y 1,15. ^{[ 20 ]} 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 de sinuosidad máxima muy superiores.

La sinuosidad de los canales submarinos es una característica fácilmente reconocible, compartida con los sistemas fluviales. En los últimos años, las opiniones en la literatura académica sobre su grado de analogía son cada vez más dispares, llegando algunos a considerar que tales similitudes no son válidas. La mejor descripción es que ambos sistemas son similares en algunos aspectos, pero más variables y complejos en otros. Esto se aplica tanto a la geometría de las características morfológicas y los procesos involucrados en su formación, como a la naturaleza de los depósitos formados.

Mike Mayall ofrece el mejor resumen que analiza las causas de la sinuosidad. Los factores incluyen: la dinámica del flujo, como la densidad y la velocidad del flujo; la profundidad de la corriente en relación con la topografía; y los controles topográficos y morfológicos , tales como la forma de la sección transversal del canal , la topografía de la pendiente, la base erosiva al inicio del flujo y los efectos tanto del apilamiento lateral como de la acreción lateral. En comparación con sus homólogos terrestres, la escala de los sistemas submarinos observados en secciones sísmicas, fotografías aéreas y afloramientos rocosos no es comparable en absoluto. Como era de esperar con esta importante diferencia de escala, la dinámica de los flujos de corriente turbia dentro de los canales submarinos es significativamente diferente de la de los sistemas fluviales. Estas diferencias en la dinámica y la escala se deben al contraste de densidad mucho menor entre el flujo y el fluido huésped en los canales submarinos que en los flujos de canal abierto con una superficie libre . Esto provoca que el flujo se eleve significativamente sobre el margen del canal, causando desbordamiento y la formación de diques. ^{[ 11 ]}

La migración lateral y la acreción desempeñan un papel importante en los sistemas fluviales. Es la característica de los canales submarinos que es más análoga a su contraparte terrestre. Consiste en la erosión en la margen exterior y la deposición en la margen interior en forma de barra de meandro . ^{[ 21 ] [ 22 ]} Sin embargo, existen diferencias significativas, la mayor de ellas es que los canales submarinos pueden presentar migración tanto lateral como vertical. ^{[ 19 ] [ 23 ] [ 24 ]} Los sistemas fluviales no presentan este componente vertical. Se cree que los paquetes de acreción lateral se forman como resultado de la deposición más que de la topografía. Se cree que este estilo de sinuosidad de migración lateral únicamente es algo raro en los sistemas turbidíticos. ^{[ 21 ]}

La migración vertical se manifiesta en los sistemas de canales submarinos en forma de apilamiento de canales. A medida que los flujos en los canales disminuyen, estos se rellenan con sedimentos. Cuando el flujo se reinicia, se produce un ligero desplazamiento lateral en el talweg del flujo , lo que provoca una incisión desplazada. Mayall sugiere que este movimiento vertical podría ser resultado de cambios en la topografía del fondo marino debido a la tectónica de sal/lutita o al movimiento de fallas. ^{[ 11 ]} La otra alternativa que proponen es a través de "procesos deposicionales" no definidos. Un posible proceso podría ser el relleno heterogéneo del canal más antiguo, formando un conducto desplazado para flujos posteriores. Cualquiera que sea el proceso, este apilamiento desempeña un papel importante en los sistemas de agradación y potencialmente es uno de los principales factores que controlan la formación de complejos confinados por diques. En términos de sinuosidad, Mayall muestra que esta migración vertical ocurre en los lados exteriores de las curvas, reforzando cualquier curvatura preexistente. ^{[ 11 ]}

Los canales de agradación se forman comúnmente donde la pendiente está “por debajo del nivel de referencia”. Esto da como resultado la deposición de canales anchos, amalgamados y con alto contenido de arena, que se ven significativamente afectados por la morfología de la pendiente. ^{[ 6 ]} La relación entre el ancho del canal y la pendiente está controlada por el número de Froude de los flujos 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 disminuyen rápidamente con la pendiente del fondo del canal. Esto proporciona un mecanismo para generar anchos de canal capaces de mantener un flujo cercano al crítico mediante el estrechamiento del canal y una mayor sedimentación. Este comportamiento está controlado por una constante desconocida que no se pudo determinar experimentalmente.

La morfología y la topografía de la pendiente que atraviesa cualquier canal turbidítico inevitablemente afectarán su geometría. Esto puede provocar desde cambios sutiles en el trazado del canal hasta desviaciones importantes en su flujo. Las influencias topográficas pueden manifestarse como la expresión superficial de fallas o cambios en la topografía como resultado de la tectónica de sal y lutita, ya sea por diapirismo o plegamiento subsuperficial.

Los canales submarinos pueden transportar olas submarinas . ^{[ 25 ]}

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