NOTA PRELIMINAR:
Após o processo de revisão esta Earthcache acabou por ser precipitamente publicada, pois tinha, à partida, uma advertência geológica, significando que a sua manutenção ou arquivamento "imediato" fica sujeita à visita do Reviewer para verificação do enquadramento do GZ com a temática. Assim, podendo até ocorrer o seu arquivamento puro e simples, mesmo sem a ocorrência dessa visita, não é plenamente justo, nem sequer pedagógico um Reviewer publicar uma EC com uma notação - ou publica ou não publica e quando muito explica em privado ao owner que se deu ao trabalho de construir uma EC, porque razão não a publica. Assim de forma a evitar uma jornada em vão para testemunhar um fenómeno geológico não validado pelas instâncias devidas, não serão consideradas válidas quaisquer visitas de geocachers antes da sua confirmação mesmo que, nesta condição, a EC seja objeto de pedido de arquivamento.
A Earthcache é sobre Sedimentologia focando-se nas estruturas sedimentares em ambientes deposicionais submersos, próximos da costa e adjacentes ao talude continental, pois estas são condições favoráveis à geração de correntes designadas de Correntes de Turbidez que culminam, após o processo de diagénese (compactação, cimentação e consequente formação de uma porção de rocha sólida), na formação de estruturas típicas designadas por Turbiditos.
No GZ desloca-te na direção do limite da falésia para poderes observar em pleno o afloramento sedimentar que se ergue do lado direito em segundo plano, quase na vertical. Por favor, lê a listing, observa cuidadosamente a textura e a estratificação aqui presente e valida o teu log respondendo às 2 questões via mail do meu perfil, anexando uma foto reveladora das tuas observações in loco.
P1: Nesta sequência sedimentar, admitindo ser resultado de correntes de turbidez, há evidência de alternância de turbidez de baixa energia e turbidez de alta energia? Justifica!
P2: De acordo com a sequência de Bouma os sedimentos mais finos têm um transporte mais longo, depositam-se por último e formam o estrato de topo. Sendo os últimos a depositar, assinalam o final de um evento turbidítico. Então, a camada com os sedimentos mais grossos que é a primeira a depositar, assinala o início de um outro evento turbidítico. Analisando à distância a que te encontras e pela diferença no tamanho dos grãos entre camadas que consideres mais notória, estas camadas sedimentares evidenciam, inequivocamente, apenas um, dois, ou mais eventos de correntes de turbidez?
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Correntes de Turbidez (definição, formação, ocorrência e estruturas)
Definem-se, por serem distúrbios da camada sedimentar e deslizamento e queda de detritos que geram fluxos gravitacionais submarinos associados a escarpas continentais que, à medida que se tornam mais densos, se precipitam e criam uma rápida torrente de água descendente, misturada com uma densa nuvem de sedimentos não coerentes (soltos, desagregados), por vezes assumindo episódios dramáticos pelo tamanho dos clastos (fragmentos) envolvidos que viajam talude abaixo.
Formam-se do mesmo modo a que associamos água turva num copo que, após alguma espera, se torna mais cristalina pela deposição das partículas no fundo, por sedimentação em suspensão. Da mesma forma, ocorre a concentração de grandes quantidades de sedimentos soltos e liquefeitos em paisagens macro costeiras submersas adjacentes a escarpa continental. A diferença de densidade entre esse composto sedimentar viscoso muito liquefeito e a água do ambiente circundante terá tendência a provocar o seu afundamento/precipitação por efeito da gravidade. Acontece que, se esse fenómeno ocorre junto ao talude continental associado a uma escarpa de inclinação favorável, essa deposição pode-se manifestar por episódios dramáticos de autênticas avalanchas de sedimentos que irão reconfigurar o fundo marinho, formando leques oceânicos e criando estruturas sedimentares próprias dessa turbulência. Neste link é possível obter uma informação visual com a réplica em laboratório de correntes de turbidez.
Ocorrem como eventos súbitos, na medida em que estão associados a causas exógenas, também elas dramáticas, ocasionais e súbitas, como terramotos, atividade vulcânica, torrentes fluviais, desagregação de taludes, tempestades, tsunamis, entre outros.
Em função da sua origem ou amplitude, ocorrem com baixa energia envolvendo o revolvimento de partículas muito finas, mas também como correntes turbiditícas de alta energia transportando fragmentos de granulometria mais grossa incluindo cascalhos e matacões (clastos com diâmetro superior a 25cm).
Estruturalmente, este transporte de partículas mais finas e menos finas que ocorre na forma de um tapete de tração na base do fluxo e em suspensão logo acima, mantêm o cascalho e a areia em movimento até que o fluxo desacelere. Nessa altura, perdem-se as condições para a sustentação em suspensão das partículas resultando na sua deposição por ordem inversa de calibre, com as mais grossas a depositar primeiro. Esta ILUSTRAÇÃO exemplica uma corrente de turbidez, momentos de deposição e estruturas sedimentares associadas. Deve-se a Arnold H. Bouma (1962) a construção de um modelo para sistematizar as estruturas provocadas por turbidez, ao verificar que as camadas sedimentares apresentam intervalos laminares bastante homogéneos, tendo destacado, do topo para a base, cinco estruturas típicas (SEQUÊNCIA DE BOUMA), com as seguintes feições associadas conforme ilustra ESTA IMAGEM:
A interpretação dessas 5 feições não é o tema desta Earthcache, pois pressupunha uma observação de grande proximidade dos topos e que os mesmos não estivessem erodidos. Ademais, Bouma formula um modelo abstrato: há turbitidos de uma só camada e há turbitidos cuja sucessão está, muitas vezes, truncada pela erosão. Contudo, importa reter desta sequência sedimentar constituída por lamas, silte, areias e granulos, que correspondem a uma depoisção gradativa da dimensão física das sua partículas, que a A camada E é a última a depositar. Assinala, por essa razão, o fim de um evento turbidítico. Por sua vez, a camada A é a primeira a depositar, pelo que assinala o início de um outro evento turbidítico. Assim, a camada E testemunha, simultaneamente, a deposição dos sedimentos mais refinados que marcam o fim desse evento, mas também a reposição da deposição de sedimentos finos que ocorre em situações normais de fáceis marinha, até que o próximo evento de turbidez ocorra.
Enquadramento geológico do local:
Situada na orla ocidental, nos limites centrais da bacia Lusitaniana formada em estiramento, distensão (separação) da crosta associado à fragmentação de Pangeia, é o limite desse grande grande rasgo/falha que assinala a separação continental entre a placa euroasiática e a americana. Esse movimento tectónico iniciado há cerca de 200 M.a., provocou fenómenos de subsidiência (afundamento) das bordas da placa criando um fosso, uma depressão, ou bacia sedimentar que está associada a um talude, plano inclinado ou talude continental, e que prossegue para cotas mais profundas formando uma planície abissal. Todas são configurações típicas do relevo oceânico conforme ilustra esta IMAGEM.
Seria este o cenário que aqui ocorria até cerca de 80M.a. atrás que, como referido, fornecia as condições propícias à ocorrência de correntes de turbidez. Nesta área circundante da praia do abano são visiveis inúmeros estratos finamente laminados e alternados em bandas de tons mais escuros com bandas de tons mais claros, tal como esta FOTO, tirada um pouco mais a sul do GZ, evidencia. Este é o resultado dessa turbulência que promove esta mistura sedimentar.
Há estudos que indicam ocorrência desses fenómenos nesta área e que formaram a sua própria litologia (tipo de rocha). Chamam-se de Xistos do Ramalhão que, com a sua alternância de bandas claras e escuras conforme o exemplar desta IMAGEM, terão sido provocados por "... episódios de fluxos detríticos (debris flow) e turbidíticos que, segundo P. ELLIS (1984), poderão ter sido despoletados por sismos (Kullberb, 2000). Mais recentememente, ocorreu a intrusão da serra de Sintra há cerca de 80 M.a. atrás. Como consequência, deformou e empurrou todas as camadas sedimentares no seu perímetro, razão pela qual, em vez de se apresentarem na sua natural posição horizontal, estão fortemente empinadas/verticalizadas como é muito visível em toda esta costa e muito particularmente neste local.
Curiosidades diversas:
As correntes de turbidez são muito consideradas pelos geólogos ligados à indústria do petróleo que estudam a formação de hidrocarbonetos que se formam pela incorporação do dióxido de carbono no próprio sedimento, resultado da forte pressão e compactação de restos orgânicos como folhas e troncos de plantas depositados a grande profundidade. Os hidrocarbonetos, por sua vez, são um indício prometedor da existência de jagidas de petróleo.
Não é por acaso que nuns escassos metros aqui ao lado existe uma EC, GC1GJ6E, "Not Igneous" que destaca a existência dessas rochas sedimentares ricas em carbono que, pela sua cor negra, não devem ser confundidas com rocha ígnea, muitas vezes também de coloração negra como aqui ocorrem frequentemente em diques e soleiras. Porém, tal como a Earthcache que as destaca, se bem que estas rochas possam estar associadas ao mesmo fenómeno, são bem mais antigas (aprox 150 M.a.) e ter-se-ão depositado a maior profundidade.
A propósido do impacto, amplitude e ocorrência súbita das correntes de turbidez, destaco esta curiosa história retirada de uma das fontes consultadas. Em 1929 um sismo de magnitude 7.1 em Newfoundland, uma província a este do Canadá, cortou todos as comunicações telegráficas, pois os cabos estendidos no atlântico, mesmo que distanciados a centenas de kilómetros do epicentro, foram todos cortados num espaço de 13h17m. Na altura especulou-se que tal se deveu à propagação de uma falha geológica. Hoje, contudo, sabe-se que o sismo desencadeou uma avalancha submarina que gerou uma corrente de turbidez que percorreu o talude continental, prosseguiu pela plataforma marinha e continou até mergulhar na planície abissal, dilacerando, no seu trajeto, todos os cabos telegráficos.
Fontes:
- Deepwater Geology & Geoscience, Peter Aird, in Deepwater Drilling, 2019, High-Density Turbidity https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/turbidity-current
- Geology is the way, turbidite currents and turbidites, https://geologyistheway.com/sedimentary/turbidity-currents/
- Evolução Tectónica Mesozoica da Bacia Lusitaniana (tese de Doutoramento), Kullberg, 2000
- Wikipedia, Turbiditos
PRELIMINARY NOTE:
After the revision process, this Earthcache ended up being hastily published, as it had, from the outset, a geological warning, meaning that its "immediate" maintenance or archiving is subject to the Reviewer's visit to verify the GZ's framing with the theme. Thus, it may even be archived, pure and simple, even without the occurrence of this visit (since it is not entirely fair, nor even pedagogical for a Reviewer to publish a EC with a notation - he either publishes or he does not publish and at most explains in private to the hard-working owner who took the trouble to build a CE, why not publish it), in order to avoid a journey in vain to witness a geological phenomenon not validated by the proper authorities and which may, perhaps, even constitute a complete aberration, any visits by geocachers before reviewer confirmation will be not be regarded as aa found log. Its archiving to occur, desmiss all above recommendations.
The Earthcache is about Sedimentology, focusing on sedimentary structures in submerged depositional environments, close to the coast and adjacent to the continental slope, as these are conditions met for the generation of currents called Turbidity Currents that culminate, after the diagenesis process (compaction, cementation and consequent formation of a portion of solid rock), in the formation of typical structures called Turbidites.
In the GZ, move towards the edge of the cliff to fully observe the sedimentary outcrop that rises on the right side in the background, almost vertically. Please read the listing carefully, observe the texture and stratification of the outcrop and validate your log by answering the 2 questions via email of my profile and by uploading photo of your observations in the spot.
Q1: In this sedimentary sequence, assuming it is the result of turbidity currents, is there evidence of alternation of low-energy turbidity and high-energy turbidity? Justify!
Q2: In this sedimentary sequence and according to the Bouma sequence, finer sediments have a longer transport, are deposited last, form the top stratum and, being the last to deposit, signal the end of a turbiditic event . In this case, the layer with the thickest sediments is the first to be deposited and marks the beginning of a turbiditic event. Analyzing the distance at which you are having in mind the difference in the size of the grains between the plates that you consider most notorious, this sequence, unequivocally, display just one, two, or more events of turbidity currents?
Turbidity Currents (definition, formation, occurrence and structures)
They are defined as disturbances of the sedimentary layer and sliding and falling debris that generate submarine gravitational flows associated with continental escarpments. As they become denser this sedimentary layers precipitate and create a rapid torrent of descending water, mixed with a dense cloud of non-coherent sediments (loose, disaggregated), sometimes assuming dramatic episodes due to the size of the clasts (fragments) involved that travel down the slope.
They are formed in the same way that we associate cloudy water in a glass which, after waiting a while, becomes more crystalline by the deposition of particles at the bottom, by sedimentation in suspension. Likewise, there is a concentration of large amounts of loose and liquefied sediments in submerged macro coastal landscapes adjacent to the continental escarpment. The difference in density between this very liquefied viscous sedimentary compound and the water in the surrounding environment, will tend to cause it to sink/precipitate due to the effect of gravity. It turns out that, if this phenomenon occurs along the continental slope associated with a slope of favorable slope, this deposition can be manifested by dramatic episodes of authentic avalanches of sediments that will reconfigure the seabed, forming oceanic fans and creating sedimentary structures typical of this turbulence . In this link it is possible to obtain visual information with the laboratory replica of a turbidity current
They occur as sudden events, as they are associated with exogenous causes, which are also dramatic, occasional and sudden, such as earthquakes, volcanic activity, river torrents, slope breakdown, storms, tsunamis, among others. Depending on their origin or amplitude, they occur with low-energy, involving the revolving of very fine particles, but also as high-energy turbidity currents, carrying fragments of coarser granulometry, including gravel and boulders (clasts with a diameter greater than 25 cm).
Structurally, this transport of finer and finer particles, which occurs in the form of a traction mat at the base of the flow and in suspension just above, keeps the gravel and sand moving until the flow slows down. At that time, the conditions for sustaining the particles in suspension are lost, resulting in their deposition in reverse order of caliber, with the thickest ones depositing first. This illustration exemplifies a turbidity current, deposition moments and associated sedimentary structures. Arnold H. Bouma (1962) was responsible for building a model to systematize the structures caused by turbidity, when he found that the sedimentary layers had fairly homogeneous laminar intervals, highlighting, from top to bottom, five typical structures (BOUMA SEQUENCE), with the following associated features as illustrated in this IMAGE.
The interpretation of these 5 features is not the subject of this Earthcache, as it presupposed an observation of close proximity to the tops and that they were not eroded. Furthermore, Bouma formulates an abstract model, there are single-layer turbitides and there are turbitides whose succession is often truncated by erosion.
What is important to remember from this sequence is its distribution according to the physical size of its particles, gradually distributed, from top to bottom, by mud, silt, sand and granular particles, which correspond to layers E, D, C, B and A. The E layer, with finer grains is always the intermediate layer that separates two episodes/outbreaks of turbidity. while layers A to D represent a single turbiditic event that may have occurred in a very short space of time, E layer witnesses, simultaneously, the deposition of the most refined sediments that mark the end of this event, but also the replacement of the deposition of fine sediment that occurs in normal marine situations, until the next turbidity event occurs.
Regional Geological framework
Located on the western edge, in the central limits of the Lusitanian basin formed by stretching, distension (separation) of the crust associated with the fragmentation of Pangea, it is the limit of this great rift/fault that marks the continental separation between the Eurasian and American plates. This tectonic movement started around 200 M.a., caused phenomena of subsidence (sinking) of the edges of the plate creating a ditch, a depression, or sedimentary basin that is associated with a slope, inclined plane or continental slope and that proceeds to deeper levels forming an abyssal plain. All are typical configurations of the ocean relief as shown in HERE.
This would be the scenario that occurred here until around 80M.a. which, as mentioned, provided the conditions conducive to the occurrence of turbidity currents. In this surrounding area of Praia do Abano, numerous finely laminated strata are visible, alternating in bands of darker tones with bands of lighter tones that show this turbulence and consequent sedimentary mixing.
There are studies that indicate the occurrence of these phenomena in this area and that they formed their own lithology (type of rock). They are called Ramalhão Schists which, with their alternation of light and dark bands as shown in this hand specimen, were caused by "... episodes of detrital and turbiditic flows which, according to P. ELLIS (1984) ), may have been triggered by earthquakes (Kullberb, 2000). More recently, the Sintra mountain range intruded about 80 million years ago. As a result, it deformed and pushed all the sedimentary layers in its perimeter, That is the reason why, instead of appearing in their natural horizontal position, this strataa is strongly raised/vertical, as is very visible throughout this coast and particularly in this loction.
Miscellaneous curiosities:
Turbidity currents are highly regarded by geologists linked to the oil industry who study the formation of hydrocarbons that are formed by the incorporation of carbon dioxide into the sediment itself, the result of the strong pressure and compaction of organic remains such as leaves and trunks of plants a animla remains deposited at great depth. Hydrocarbons, in turn, are a promising sign of the existence of oil deposits.
It is no coincidence that a few meters away there is an EC, GC1GJ6E, "Not Igneous", which highlights the existence of these carbon-rich sedimentary rocks which, due to their black color, should not be confused with igneous rock, often also of black coloration as here often occurs on dykes and sills. However, like the Earthcache that highlights them, although these rocks may be associated with the same phenomenon, they are much older (approximately 150 M.a.) and were deposited at a greater depth.
Regarding the impact, magnitude and sudden occurrence of the turbidity currents, I highlight this curious story taken from one of the sources. In 1929, an earthquake of magnitude 7.1 in Newfoundland, a province to the east of Canada, cut all telegraph communications, as the cables lying in the Atlantic, even if hundreds of kilometers away from the epicenter, were all cut in a space of 13h17m. At the time it was speculated that this was due to the propagation of a geological fault. Today, however, it is known that the earthquake triggered an underwater avalanche that generated a current of turbidity that ran along the continental slope, continued along the marine platform and continued until it plunged into the abyssal plain, tearing apart all the telegraph cables along the way.
Sources:
- Deepwater Geology & Geoscience, Peter Aird, in Deepwater Drilling, 2019, High-Density Turbidity https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/turbidity-current
- Geology is the way, turbidite currents and turbidites, https://geologyistheway.com/sedimentary/turbidity-currents/
- Evolução Tectónica Mesozoica da Bacia Lusitaniana (tese de Doutoramento), Kullberg, 2000
- Wikipedia, Turbiditos