Przekątne warstwowanie

Przekątne warstwowanie (ang. cross-bedding, cross-lamination) to pierwotna struktura sedymentacyjna, składająca się z zestawów nachylonych lamin lub warstw (umownie przyjmuje się nachylenie większe niż 2-3 stopnie) najczęściej związanych z migracją riplemarków i wydm.

Zestwy_przekatnie_warstwowane.GIF

Termin "skośne warstwowanie" (ang. diagonal bedding) został po raz pierwszy zastosowany i opisany przez Jamesa Halla w 1843 roku. W 1859 roku Sorby analizował warstwowanie związane z przyrostem delt typu Gilberta. Sorby opisał także małoskalowe warstwowanie związane z riplemarkami, które nazwał ripple-drift (Allen 1982).

Przekątne warstwowanie powstające w różnych środowiskach jest często bardzo trudne do odróżnienia. Oprócz migracji wydm i riplemarków w środowisku rzecznym, morskim lub lądowym, przekątne warstwowanie może powstawać w wyniku progradacji izolowanych form depozycyjnych (np. delt) oraz przyrostu na odsypach bocznych w rzekach meandrujących.

Według Boggsa (1987) przekątne warstwowanie o wysokości poniżej 5 cm jest określane jako małoskalowe, natomiast gdy wysokość zestawu przekracza 5 cm, jest to wielkoskalowe przekątne warstwowanie. Laminacja jest widoczna dzięki różnicom w grubości ziarn piasku poszczególnych lamin lub depozycji lamin wzbogaconych w metale ciężkie. Poszczególne warstwy/laminy w obrębie zestawów mogą być tworzone w wyniku:

  • lawinowego osuwania się ziarn (ang. grain-flow), charakteryzują się czasem odwróconą gradacją uziarnienia)
  • opadanie ziarn z zawieszenia (ang. grain-fall), charakteryzują się czasem normalną gradacją)
  • depozycji laminy złożonej z minerałów ciężkich lub warstwy łyszczyków.
Zestwy_tabularne_rynnowe.GIF

Przekątnie warstwowane zestawy może być kątowe, tangencjalne lub sigmoidalne. Zestawy kątowe są związane z lawinowym osuwaniem się ziarn, natomiast tangencjalne powstają przy udziale opadania z zawieszenia. Kąt nachylenia lamin jest równy kątowi naturalnego zsypu. Pojedyncze zestawy tworzą ławice. Kąt wspinania przekątnie warstwowanych zestawów uzależniony jest od dostawy osadu. W środowisku rzecznym przekątne warstwowanie jest związane z niskim reżimem przepływu (liczba Froude'a poniżej 1).

krzyzowe_warstwowanie.JPG

Klasyfikacja McKee i Walkera (1953) zmodyfikowana przez Pottera i Pettijohna (1977), która jest oparta na trójwymiarowej geometrii struktury wyróżnia przekątne warstwowanie rynnowe i tabularne. Przekątne warstwowanie tabularne, także określane jako dwuwymiarowe, powstaje w wyniku migracji form o prostych grzbietach i najczęściej jest związane z migracją wielkoskalowych riplemarków i wydm o wysokości przekraczającej parędziesiąt centymetrów i sięgających paru metrów. Warstwowanie rynnowe (ang. trough cross-stratification), także określane jako trójwymiarowe, to rodzaj warstwowania, które powstaje w wyniku migracji wydm i fal piaszczystych o falistych grzbietach (ang. sinuous-crested dunes). Warstwowanie rynnowe jest związane z małoskalowymi lub wielkoskalowymi riplemarkami, najczęściej o wysokości nie przekraczającej parudziesięciu centymetrów.

Na zdjęcie po prawej stronie pokazano klinowe przekątne warstwowanie w triasowych piaskowcach Sherwood Sandstone (pstry piaskowiec), centralna Anglia (wysokość zdjęcia ok. 2 m).

Przekątne warstwowanie jest ważnym wskaźnikiem kierunku paleoprzepływu. W odsłonięciach znajomość kierunku paleoprzepływu jest konieczna do określania orientacji profilu (równoległa, prostopadła lub skośna orientacja struktur).

Literatura

Allen J.R.L. 1982. Sedimentary structures: their character and physical basis, Volume 2, Elsevier
Boggs, S. Jr., 1987. Principles of sedimentology and stratigraphy Prentice-Hall
Cheel, R.J., 2005. Introduction to Clastic Sedimentology.: Chapter 5. Bedforms and stratification under unidirectional flows. Notes for a University level course in clastic sedimentology, Brock University, Canada.
Southard, J., 2006. Special Topics: An Introduction to Fluid Motions, Sediment Transport, and Current-generated Sedimentary Structures Cross stratification. Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCouseWare: Sedimentary Geology Lecture Notes
U.S. Geological Survey, Bedforms and Cross-Bedding in Animation, Bedform Sedimentology Site