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17 : Stratification planaire - Géosciences

17 : Stratification planaire - Géosciences


17 : Stratification planaire - Géosciences

Stratification planaire associée aux courants de retour des formations du Crétacé supérieur, nord-est du Japon

La structure sédimentaire produite par les courants de retour est principalement caractérisée par un litage transversal plan à pendage vers la mer. Les observations sur le terrain des formations Kunitan et Taneichi du Crétacé supérieur (Santonien) dans le nord-est du Japon montrent que l'occurrence des unités à lits croisés s'étend latéralement à partir des anciennes lignes de plage mais est restreinte en étendue verticale. Le lit planaire en croix de la Formation de Kunitan recouvre des lits de grès très grossiers, stratifiés parallèles et creux en couches croisées d'origine littorale et sous-tend un lit congloméré caillouteux qui a probablement été formé par un courant de fond généré par une tempête. Au-dessus se trouve une zone de lits alternés de grès bioturbés et stratifiés parallèles ou bosselés, stratifiés en croix, à grain fin, représentant soit la partie inférieure du rivage, soit des environnements de dépôt de transition.

Le litage croisé plan de la Formation de Taneichi est intercalé avec le litage croisé sous-jacent et avec le lit de grès à grain très fin bioturbé ou stratifié parallèlement qui comprend également une stratification croisée bosselée. Les deux lits croisés planaires des formations de Taneichi et de Kunitan sont présents dans la succession qui s'affine vers le haut, suggérant une profondeur de dépôt croissante. De telles occurrences sur le terrain indiquent que les formes de lit produites dans des chenaux de déchirure profondément incisés qui s'étendent vers la mer peuvent être épargnées par le ravinement et restent bien préservées pendant la transgression.


La stratification croisée bosselée à petite échelle dans les turbidites : une forme de stratification antidune ?

Une stratification croisée bosselée à petite échelle se produit dans les turbidites calciclastiques du Crétacé supérieur exposées dans les associations de faciès des Pyrénées basques occidentales et les assemblages de microfossiles indiquent des environnements de dépôt de pente à base de pente (bathyal). Il est développé dans la portion à grain fin des bancs et présente des espacements pour la plupart compris entre 0,2 et 0,7 m. Les lits s'affinent vers le haut sans cassures granulométriques ni séparations de boue, ce qui suggère que le dépôt s'est produit au cours d'un seul écoulement.

Les intervalles bosselés ont une épaisseur de 0,1 à 0,8 m et se dégradent uniformément latéralement et verticalement en des stratifications planes et plates des divisions de Bouma B, ce qui suggère que le dépôt s'est produit dans des conditions de régime d'écoulement supérieur. Ils ont des géométries en forme de vague avec des lames continues à travers les « crêtes » et les « creux » et affichent un rapport de « longueur d'onde » à l'épaisseur de sous-verse estimée de 11,3 à 12,8.

En combinant les observations et les déductions ci-dessus, ces exemples de stratification croisée bosselée à petite échelle sont interprétés comme une forme de stratification antidune générée par des ondes stationnaires le long de l'interface d'un sous-verse plus mince et plus dense (corps principal/queue du courant de turbidité) et une recouvrant une couche plus épaisse et de faible densité. Cette occurrence est une preuve supplémentaire que la stratification croisée bosselée à petite échelle est multigénétique et n'indique donc pas une condition d'écoulement ou un environnement de dépôt particulier.


Conclusion

Le diagramme de phase étendu du lit présenté ici, nonobstant les limitations mentionnées ci-dessus, fournit un nouvel outil pour la reconstruction d'anciennes séquences sédimentaires qui se sont formées dans des mélanges de sable et de boue dans des écoulements rapidement décélérés. Ce diagramme fournit un espace de phase utilisant les variables de limite d'élasticité et de mobilité des grains comme axes d'abscisse et d'ordonnée, respectivement, et définit les champs de stabilité d'une gamme de formes de lit générées sous des écoulements qui ont modifié la dynamique des fluides en raison de la présence de sédiments cohésifs en suspension. au sein du flux. De tels écoulements, allant d'un écoulement turbulent à des écoulements pistons de transition inférieurs et supérieurs et des écoulements pistons quasi-laminaires, montrent d'abord une augmentation de la turbulence près du lit puis une atténuation de la turbulence lorsqu'un écoulement piston commence à se développer progressivement dans le profil d'écoulement supérieur. Ces écoulements de transition, formés en raison de la présence de sédiments fins en suspension, génèrent une série de formes de lit qui sont modifiées par rapport à leurs homologues d'eau claire, surtout si de la boue cohésive est également présente dans le lit. Nos nouveaux résultats présentent des données uniques sur une gamme de formes de lit formées dans de tels écoulements, et dont la reconnaissance ici peut aider à démêler la présence de tels dépôts dans l'ancien enregistrement sédimentaire. De telles formes de lit comprennent ce qui suit : (1) la stratification hétérolithique, comprenant une alternance de lames ou de couches de sable et de boue (2) la préservation des vagues de lit de faible amplitude, de grandes ondulations de courant et des affouillements de lit avec des formes de lit composites intra-affouillement (3) à faible angle stratification croisée et lentilles longues et traînées de sable et de boue formées par des vagues de fond (4) empilement complexe de formes de fond inversées, couches de boue et stratification croisée à faible angle sur la face amont des affouillements de fond (5) stratification plane comprenant de la boue empilée – distiques de sable. De plus, les résultats présentés ici démontrent que la variabilité du débit n'est pas nécessaire pour produire des dépôts constitués de sable et de boue interstratifiés, et que la nature de la stratification flaser, ondulée et lenticulaire (sensu Reineck & Wunderlich 1968), et les bandes et la stratification « striée » dans les dépôts d'écoulement gravitaire de sédiments, peuvent également nécessiter un réexamen pour de tels écoulements chargés de sédiments. En cette année de boue, il est évident que la boue et le sable coexistent fréquemment ensemble, et l'inclusion du rôle des sédiments à grains fins dans la morphodynamique du sable et des formes mixtes sable-boue est essentiel pour une compréhension correcte et plus complète de nombreux environnements sédimentaires anciens. .


Stratification et sédimentation dans des dunes côtières à végétation complexe, île de Sable, Nouvelle-Écosse

Un code descriptif pour analyser la structure interne des dunes côtières végétalisées est présenté. Le code est basé sur trois éléments : la taille des grains, la stratification et la nature des restes végétaux. Il est utilisé dans une analyse des dunes de l'île de Sable, en Nouvelle-Écosse. Une description de la stratification au sein des dunes plus anciennes de l'île fournit la base d'une interprétation génétique des processus opérant tout au long de leur histoire. Une importance particulière est accordée au rôle de la végétation dans le dépôt. Quatre phases de développement des dunes, chacune avec des styles de stratification distincts, sont reconnues dans les dunes de l'île de Sable. La première consiste en des dépôts tractionnels et des chutes de grains au sein d'une végétation très clairsemée. La deuxième phase est dominée par le dépôt de grains à travers une végétation de plus en plus dense. La troisième phase est représentée par un paléosol. Enfin, la quatrième phase consiste en des lits stratifiés horizontaux, parallèles et ondulés de sable plus fin et peu compacté qui résultent du dépôt de grains à travers une végétation dense.


Répartition de la flottabilité dans un caisson de remplissage segmenté par un jet planaire

Les rideaux d'air sont produits par de minces jets d'air plans verticaux et sont utilisés pour empêcher les flux d'échange entre deux fluides avec un gradient de densité horizontal. Ils se sont avérés efficaces à condition que le module de déflexion (M) est supérieur à une valeur critique (M = 0,14). Ici, les résultats sont présentés à partir d'une étude expérimentale et de modélisation du développement transitoire initial de la distribution de la flottabilité dans une enceinte contenant un panache turbulent flottant rond qui est segmenté par un jet turbulent planaire co-courant. Un modèle théorique basé sur la théorie de la boîte de remplissage est développé pour prédire la fuite de fluide flottant à travers le jet planaire et le moment auquel le jet planaire n'est plus capable de contenir l'écoulement du panache flottant. Les résultats d'une série d'expériences analogiques en bain de sel sont également présentés qui montrent que le modèle prédit avec précision le taux de transport du fluide flottant à travers le jet planaire jusqu'à M tombe en dessous de la valeur critique de 0,14. Les expériences montrent qu'à la suite de la panne du modèle, il y a une période de transition après laquelle la répartition horizontale du fluide flottant dans l'enceinte est la même qu'elle serait en l'absence du jet planaire.

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Le code personnalisé qui prend en charge les résultats de cette étude est disponible auprès de l'auteur correspondant sur demande.

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Titre : Stratification des ions plasma par de faibles chocs planaires

Nous dérivons des équations fluides pour décrire des chocs planaires en régime permanent d'une force modérée (0 < M - 1 1 avec M le nombre de Mach de choc) se propageant à travers un plasma collisionnel quasi neutre non magnétisé comprenant deux espèces d'ions distinctes. En plus des quantités standard de choc de fluide, telles que la masse volumique totale, la vitesse du flux massique et les températures moyennes des électrons et des ions, les équations décrivent la stratification du choc en termes de variations des concentrations et températures relatives des deux espèces d'ions le long de direction de propagation du choc. Nous avons résolu ces équations analytiquement pour des chocs faibles (0 < M - 1 << 1), les résultats dépendant de M, des rapports des masses et charges ioniques, et de la fraction massique en amont de l'une des espèces ioniques. Ces résultats analytiques sont déterminants pour comprendre le comportement des chocs faibles, et ils ont été utilisés pour vérifier des simulations cinétiques de chocs dans des plasmas multi-ioniques.


Voir la vidéo: Oct 2020: Data Analytics and Machine Learning for Subsurface Engineering and Geoscience