Mořská terasa

Plošina nebo fosilní skalní plošina se nazývá mořská terasa nebo paleoplatier .

Kvartérní pobřežní morfogeneze

Kvartérní vývoj na pobřeží je morfologická výsledkem vývoje interakce mezi tektoniky (nejčastěji vertikální) a eustatism položený na místní podmínky (petrografie, přílivové rozsah).

Zaznamenané formy jsou odrazem těchto dvou parametrů a jejich možných kombinací, relativně složitých, a proto ovlivnily většinu civilizací. V Dreamtime australských domorodců je jasně zmíněn holocénní přestupek, zatímco biblická povodeň sloužila k vysvětlení přítomnosti fosilních pobřeží na evropském a středomořském pobřeží.

Paleo-pobřeží jsou morfologicky zaznamenávána ve formě „mořských teras“, litorálních zářezů, v některých případech litorálních okrajů pleistocénu nebo holocénu. S těmito morfologiemi se někdy setkáváme izolovaně, ale nejčastěji ve formě paleomorfologických sekvencí, které mohou nebo nemusí zahrnovat usazeniny.

Geneze sekvencí litorálních nebo pobřežních morfologií na určitých segmentech byla proto vysvětlena teprve nedávno. Tyto terasy jsou někdy také svědectvím postglaciálních odskoků a „oscilace hladiny moře  “ .

V návaznosti na tektonický pohyb jsou morfologické sekvence buď vynořeny (v případě pozvednutí), nebo ponořeny (v případě poklesu). V druhém případě je pozorování obtížné a tyto morfologie jsou ve vědecké literatuře málo popsány.

Morfologie

Abrazivní platforma je povrch mírně svažující se k moři, vytesaný vlnami do podloží tvořícího pobřeží. Končí v horní části příbřežního pobřeží srázem, více či méně výrazným pobřežním útesem. Tento zlom ve svahu , někdy nazývaný úpatí útesu, zhmotňuje nulovou hladinu moře.

Na morfologické úrovni může být úpatí útesu zářez, zářez, zlom ve svahu na vrcholu více či méně rozvinuté platformy.

Mořské terasy jsou fosilní oděrné plošiny. Někdy se nacházejí izolované, ale nejčastěji ve formě sekvencí. Sekvenci lze přirovnat k posloupnosti stop útesu, více či méně rozmístěných, což umožňuje kvantifikovat pozvednutí pobřeží nebo kvartérní eustatické variace.

Tyto terasy a zářezy mohou být výsledkem různých typů procesů a jejich možných kombinací:

  1. koseismický: Terasy koseismického původu jsou způsobeny náhlým pohybem po zemětřesení. Jsou téměř výlučně pozorovány po dobu odpovídající holocénu. Obvykle nejsou příliš široké (<10 m), někdy mluvíme o obrusném chodníku a nepřesahují výšku 100 m: asi 50 m na Tchaj-wanu, 38 m na poloostrově Kamčatskij, Kamčatka  ;
  2. glacio-isostatic: Tyto sekvence jsou zachovány na pobřežích, která byla zmrazena během poslední doby ledové. Post-glaciální zdvih může být extrémně rychlý (> 10 mm / rok se záznamem o 1 metr za století Hudsonova zálivu v Quebecu);
  3. tectono-eustatic: Tektono-eustatické terasy se týkají celého kvartéru. V návaznosti na tektonický pohyb jsou morfologické sekvence vynořeny (zdvih) nebo ponořeny (pokles) . Druhé pod vodou jsou málo popsané. Objevené sekvence odpovídají geomorfologickému záznamu různých vysokých hladin moří ( interglaciální období ) kvartérů položených na povznášejícím pobřeží (Lajoie, 1986). Pro tyto sekvence jsou terasy obecně méně široké než kilometr a celá někdy stoupá několik set metrů nad aktuální hladinu moře.

použití

Ať už na tektonické nebo eustatické úrovni, srovnání současné úrovně 0 a paleoúrovně 0 fází vysokých hladin moře (meziglaciální stadia) umožňuje stanovit amplitudy a trvání zaznamenaných jevů (vysoká mořská hladina, zdvih).

Připomeňme si základní rovnici mezi nadmořskou výškou a eustatismem pro danou pobřežní morfologii (pobřežní zářez, terasa):

V = (Ee) / A

S

E = aktuální výška nula paleoúrovně. K identifikaci paleo-mořské hladiny 0 se běžně používají dvě metody: rozpoznáním nánosů na pláži nebo nánosů v přílivové zóně nebo pomocí přesných morfologických důkazů: nohy útesu, pobřežní zářez.

e = "eustatická" nadmořská výška (ve vztahu k aktuální hladině moře) nulové paleoúrovně odpovědné za formování morfologie

A = věk vysoké hladiny moře odpovědný za vytvoření mořské terasy.

Tato rovnice se dvěma neznámými ( V a e ) umožňuje určit jednu znalostí druhého. Rychlost zvedání je V v mm / rok nebo m / ka.

"Ruční"

Uznání stylu (kamenitý, písčitý) a pobřežní dynamiky (pokles, vzestup) je základní fází jakékoli morfektonické studie segmentu pobřeží. Na místní úrovni jsou to zeměpisná šířka (glacio-eustatický odraz), intenzita a periodicita přílivu a odlivu, pobřežní litologie, hlavní směry vlnění, vliv „výjimečných“ událostí (El Niño, tsunami). jeden z mnoha faktorů ovlivňujících styl záznamu nulové úrovně.

Aktuální nadmořská výška morfologií je nejdůležitější parametr, který se má v poli určit.

Tyto morfologie jsou víceméně dobře zachovány a mohou být dokonce erozí zcela vymazány během několika desítek tisíc let.

Podobně při měření nadmořské výšky je třeba vzít v úvahu četné možné zdroje chyb (kvůli vybavení, například při uvažované nulové úrovni).

Maximální hranice chyby na výšce nohou útesů obecně odpovídají hranicím kartografické chyby (základ útesu nepřístupný nebo zničený). Minimální meze chyby se získají vyrovnáním. U morfologií blízko pobřeží a v malé nadmořské výšce dosahujeme přesnosti 10  cm .

K rozluštění vztahu mezi eustatismem a tektonikou existují dva typy termínů. První jsou určeny na regionální úrovni (nadmořská výška), zatímco druhé jsou známy na globální úrovni, a proto jsou převzaty z literatury (eustatismus, věk). Interakce mezi těmito dvěma stupnicemi jsou blízké. Nadmořská výška paleo-pobřeží musí být kalibrována na aktuální referenční úroveň (úroveň 0 měřidel přílivu a odlivu ve studované oblasti), zatímco věky poskytované daty jsou diskrétně spojeny s věky SI. současné paleo-vysoké pleistocénní mořské hladiny jsou zase určovány globálně a nezohledňují možné místní variace geoidu (v holocénu ).

Přesné datování pleistocénu a holocénu litorální vkladů umožňuje interpretaci pozorovaných morfologií.

Běžně se používají následující metody: Uhlík 14 , racemizace aminokyselin, U / Th, luminiscence  : termoluminiscence nebo opticky stimulovaná infračerveným zářením (IRSL) a tephrochronologie.

V případě tektonicko-eustatických pleistocénních teras nezapomeňte, že věk použitý při výpočtu míry pozvednutí není věk získaný přímo datováním, ale věk izotopového stadia (MIS) spojený s vysokou hladinou moře odpovědnou za oděr terasy. Tento věk se obecně blíží věku, který se získává přímo z materiálu terasy, pokud se bere poblíž úpatí útesu. Věk A izotopového stupně může být buď 1) astronomický věk, který odpovídá stáří maximálního slunečního záření způsobeného změnou extraorbitálních parametrů 2), nebo průměrný věk vyplývající ze syntézy radiometrických údajů.

Kvantifikace zdvihu umožňuje zejména poskytnout některé odpovědi, pokud jde o jeho původ, a proto lépe omezit geodynamické parametry: zvlnění subdukce, pasivní okraj úderu, okraj desky v severozápadním rohu Pacifiku.

Tektonické informace

Každá sekvence mořských teras má určitý styl (počet teras, rozestup mezi nohama útesu), který přímo souvisí s modalitami deformace. Je tedy možné morfostratigraficky datovat celou řadu teras, pokud byly určité terasy korelovány s izotopovými stádii přímým datováním jejich ložisek.

Poznamenáváme například převahu a složitost mořských teras spojených se současným interglaciálem ( holocénem ), s posledním interglaciálním MIS. 5, v MIS 9 a redukci viz absence teras spojených s izotopovým stádiem 7.

Poslední interglacial sahá od 134-75ka a odpovídá izotopovému stupni 5 zvanému Eémien v širším slova smyslu. Tento interglacial zažil 3 relativně vysoké hladiny moře (5a, 5c, 5e). Maximum tohoto interglaciálu je 5. izotopová podskupina zvaná Eemian v užším slova smyslu. Různá místní jména označují stejnou 5. etapu jako Ouljien v Maghrebu, Tyrrhenian ve středomořské Evropě, Sangamonien ve Spojených státech nebo dokonce Pelukien na Aljašce. Věk MISS5e byl nastaven na 02 mezi 134 a 113 k.

Zaznamenané terasové řady jsou obecně složité: obecný vzhled stupňovité sekvence závisí částečně na eustatických změnách na konci pleistocénu, ale především na rychlosti zdvihu dané oblasti.

Základní myšlenku lze shrnout následovně: čím rychleji pobřeží stoupá, tím více úrovní mořských teras se zaznamenává. Silný vzestup skutečně velmi rychle zajistí stopy vysoké hladiny moře před pozdějšími eustatickými oscilacemi.

Bull (1985) porovnal výškové rozložení mořských teras podél části pobřeží v závislosti na rychlosti zdvihu. V poslední době byly vytvořeny a použity matematické modely, aby bylo možné provést stejné srovnání rychlostí vzestupu mezi 0,11 mm / rok a 0,74 mm / rok pro 26 interglaciálních cyklů a s přihlédnutím k amplitudě eustatických výkyvů a povaze inkasa.

Zdá se, že :

  1. rychlost eroze se zvyšuje s rychlostí změny hladiny moře,
  2. počet teras roste s rychlostí pozvednutí nebo úpadku uvažované části kontinentu a se sklonem vnitrozemí.

Například s rychlostí zdvihu 0,3 mm / rok jsou mořské terasy spojené s posledním meziglaciálním stupněm (SI 5e) zvednuty až do nadmořské výšky asi 45 m (). V závislosti na povaze okolí lze pozorovat jednu, dvě nebo žádnou terasu pod tou, která odpovídá poslednímu meziglaciálnímu maximu. S rychlejší rychlostí zdvihu (např. 0,8 mm / rok) mohou být mořské terasy korelované se SI 5e nakonec pozvednuty do nadmořské výšky kolem 100 metrů nad mořem. V takovém případě lze zaregistrovat sérii až 5 teras. V případě velmi rychlých vzestupů (> 1 mm / rok) mohou být na čerstvém vzduchu přítomny mořské terasy ve vztahu k SI 3 (považované za mezistátní, protože ve skutečnosti neodpovídají interglaciálu). Tento jev umožňuje vytvoření výjimečně širokých mořských teras na určitých pozvednutých pobřežích. Ale tyto extrémně široké mořské terasy lze vytvořit také následujícím způsobem: představte si dvě plošiny, jejichž nadmořské výšky nohou útesu jsou velmi blízké, to znamená, že rozdíl v nadmořské výšce mezi distálním okrajem horní terasy a úpatím útes spodní terasy je nízký (<10 m). Letecká eroze nebo kontinentální usazeniny mohou tento skok v topografii vyrovnat nebo maskovat. V tomto případě může pouze podrobná studie zjistit přítomnost úpatí útesu mezi dvěma mořskými terasami. Tato nivelace je samozřejmě spojena s rychlostí pozvednutí, ale také s relativními rozdíly mezi hladinami moří v interglacial fázích odpovědných za formování mořských teras. Na pobřežích se slabým až středním vzestupem (<0,5 mm / rok) jsou časté nové obsazení teras novějšími plošinami. A konkrétněji pro vysoké úrovně týkající se SI 5e a 7 se běžně pozoruje opětovné obsazení další vysokou úrovní.

Míra pozvednutí je tedy na kvartérní úrovni jedním z parametrů podmíněných pobřežní morfogenezí. Role dalších parametrů a zejména litologie by však neměla být podceňována.

Na regionální úrovni (od deseti do sto km) v dané oblasti posloupnost pobřežních linií umožňuje určit historii pozvednutí v této oblasti. Postačí použít předchozí rovnici na každé úpatí útesu, přičemž bude datován nebo odhadnut věk každé terasy. To poskytuje přesnou kvantifikaci (s přesností na desetinu mm / rok) rychlosti pozvednutí, ale také velmi správnou představu o variacích této rychlosti pozvednutí z jedné meziglaciální fáze do druhé. Tuto rychlost pozvednutí lze poté extrapolovat (za předpokladu konstantního pozvednutí), aby bylo možné absolutně chronostratigraficky datovat nedatované mořské terasy. V tomto měřítku mořské terasy umožňují velmi přesně charakterizovat tektonický a geomorfologický vývoj zón zvažovaných podle místního geodynamického kontextu (Například je možné studovat vývoj hydrografické sítě, protože mořské terasy představují nové zóny získané z moře.

Sekvence mořských teras nakonec poskytují informace o tektonice ve třech různých měřítcích, pro které zde navrhujeme orientační metrickou kvantifikaci. Tyto váhy se překrývají. Na místní úrovni (m na km) nelze rozdíly ve výšce pozorované na stejném úpatí útesu vysvětlit změnami v mořském geoidu. Tato změna nadmořské výšky je způsobena

  1. buď k náklonu nebo ohybu, pokud je změna nadmořské výšky pozvolná,
  2. buď k poruše, pokud je změna nadmořské výšky náhlá, a
  3. nebo kombinace těchto dvou jevů.

Vzhledem k tomu, že přítomnost mořských teras obecně není nepřetržitá (například preferenční přítomnost na bodech a mysech), musí být stanovena míra zvýšení pro každou zónu, kde jsou mořské terasy přítomny. Porovnání těchto rychlostí pozvednutí umožňuje mapovat míry pozvednutí na pobřeží sektor po sektoru pro velké segmenty pobřeží. Některé studie (Ekvádor - Peru, Argentina, Brazílie, Baja California) se zabývají terasami o délce několika stovek nebo dokonce tisíců km (Franca Barreto et al., 2002; Ortlieb et al., 1996a ab; Pedoja et al., 2006a. a b; Rostami et al., 2000; Saillard et al., 2009 a 2011; Regard et al., 2010).

Eustatické informace

Na eustatické úrovni ( e ) jsou sekvence mořských teras, odírání plošin, pobřežních zářezů, některých náplavů (vybudované terasy), připojených biologických organismů (FBI) vynikajícími nástroji pro kvantifikaci amplitudy a trvání vysokých hladin moře. V současné době jsou snahy zaměřeny přesněji na identifikaci relativních úrovní 1) k maximu posledního interglaciálu (MIS 5e) a středního holocénu (střední holocénní výšina) s rozlišením řádově tisíc nebo dokonce sto let v druhý případ. Obecně platí, že odchylky v relativní hladině moře jsou výsledkem kombinace:

  1. eustatismus;
  2. isostáza;
  3. tektonický režim; a
  4. místní pobřežní procesy (sedimentace atd.).

Rozlišujeme tedy glacio-eustasia, která odpovídá skladování vody ve formě ledu, tectono-eustasia, která odpovídá změnám v objemu oceánských pánví v důsledku pohybů kůry a geoidní eustasie.

Například na geoidální úrovni pozorujeme díky rotaci Země zploštění vodních hmot na pólech a bouli na rovníku s průměrným rozdílem 180 m. Isostáza je proces změn tvaru Země a jejího magnetického pole v reakci na změny v masách ledu. Rozlišuje se mezi glacio-isostázou (např. Postglaciální pozvednutí) a hydro-isostázou (pokles oceánského dna pod vodní útvar v důsledku deglaciace). Kombinace těchto parametrů znamená, že hladina moře není konstantní ani v čase, ani v prostoru. V současné době je zeměkoule rozdělena do pěti zón s odlišným chováním, pokud jde o eustatické odchylky hladiny moře během středního a horního holocénu.

Kombinace těchto parametrů znamená, že hladina moře není konstantní ani v čase, ani v prostoru . V současné době je zeměkoule rozdělena do pěti zón s odlišným chováním, pokud jde o eustatické variace hladiny moře během středního a horního holocénu.

Ve Francii je laboratoří, která se nejvíce zajímá o pobřežní morfogenezi, tým M2C na University of Caen Basse-Normandie .

Poznámky

  1. Pták 2000
  2. Ötvös, 2000
  3. Herbert-Veeh, 1966
  4. Regard, V., Pedoja, K., & Saillard, M. (2012). Mořské terasy, ukazatele interakce mezi vzestupem hladiny moře a oscilací. Géochronique, 124, 35–37
  5. Collina-Girard, 1997
  6. Ota a Yamaguchi, 2004
  7. Pedoja et al., 2004
  8. Pirazzoli, 1991; 2005
  9. Carter a Woodroffe, 1994
  10. Pedoja et al., 2006a
  11. Pedoja et al., 2006
  12. Johnson a Libbey, 1997
  13. Zazo, 1999
  14. Pedoja et al., 2006a, b, c
  15. Angelier a kol., 1976
  16. Kindler a kol., 1997
  17. O'Neal a McGeary, 2002
  18. Brigham-Grette a Hopkins, 1995
  19. Muhs a kol., 20
  20. Saillard, M., Hall, SR, Audin, L., Farber, DL, Hérail, G., Martinod, J., Regard, V., Finkel, RC, Bondoux, F., 2009. stabilní dlouhodobá míra pozvednutí a vývoj pleistocénní mořské terasy podél andského okraje Chile (31 ° j. š.), odvozený od datování 10Be. Země a planetární vědecké dopisy 277, 50-63. https://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2008.09.039
  21. Saillard, M., Hall, SR, Audin, L., Farber, DL, Regard, V., Hérail, G., 2011. Andské pobřežní pozvednutí a aktivní tektonika v jižním Peru: 10 Datování datové expozice rozdílně povznesené sekvence mořských teras (San Juan de Marcona, ~ 15,4 ° j. š.). Geomorfologie 128, 178-190. https://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2011.01.004
  22. Saillard, M., Riotte, J., Regard, V., Violette, A., Hérail, G., Audin, A., Riquelme, R., 2012. Plážové hřebeny U-Th datování v zátoce Tongoy a tektonické důsledky pro systém poloostrova, Chile, Journal of South American Earth Sciences 40, 77-84. https://dx.doi.org/10.1016/j.jsames.2012.09.001
  23. Trenhaile, 2002
  24. Bull, 1985
  25. Cabioch a Ayliffe, 2001
  26. Lambeck a kol., 2002
  27. Kelsey a Bockheim, 1994
  28. Baker a kol. 2001
  29. Pirazzoli 1991
  30. 1993
  31. Woodroffe, 2003
  32. Woodroffe a Horton, 2005
  33. Kontinentální a pobřežní morphodynamics

Podívejte se také

Bibliografie

Související články

externí odkazy