Non-steady state diffusion and advection model of transient concentration-depth profiles from the barbados accretionary complex
Résumé
We present a non-steady-state diffusion and advection model that describes the distribution of methane, manganese and silica concentrations versus depth at sites 671, 676, and 672 of ODP Leg 110 through an oceanic sedimentary pile undergoing horizontal shortening by means of thrust-faults and folds. The model suggests that the distribution of these chemical components above and below fluid flow conduits is controlled by molecular diffusion. Upward fluid
advection from the pathways to the surrounding sediments appears to be without significance for this environment (about 1.10·11 m.s-1, i.e. = 0.3 mm.yr-1). Estimates of the time necessary to produce the diffusion proflles indicate
that average ages of the chemical anomalies increase from Site 672 to Site 671, i.e. from the oceanic domain towards the internai part of the accretionary prism. Using a two-dimensional framework for the model, fluid-flow velocities along the décollement and protodécollement zones are estimated about 7.1o-9 m.s-1 (i.e.= 0.20 m.yr-1) and I.I0-7 m.s-1 (i.e.= 3 m.yr-1), respectively. Comparisons between ion-activity products of rhodochrosite and amorphous silica, and their equilibrium constants suggest the dissolution of biogenic silica and precipitation of rhodochrosite within the décollement zone, which is the major fluid conduit of the Barbados Accretionary Complex.
Nous présentons un modèle de diffusion et d’advection non stationnaire qui décrit distribution des concentrations de méthane, de manganèse et de silice en fonction de la profondeur à les sites 671, 676 et 672 de l'ODP Leg 110 à travers une pile sédimentaire océanique subissant un raccourcissement horizontal au moyen de failles et de plis. le modèle suggère que la distribution de ces composants chimiques ci-dessus et sous les conduits d'écoulement de fluide est contrôlée par diffusion moléculaire. Fluide ascendant l’advection des voies vers les sédiments environnants semble être sans importance pour cet environnement (environ 1,10 · 11 m.s-1, c'est-à-dire = 0,3 mm.yr-1). Les estimations du temps nécessaire pour produire les proflles de diffusion indiquent que l'âge moyen des anomalies chimiques augmente du site 672 au site Nous présentons un modèle de diffusion et d’advection non stationnaire qui décrit distribution des concentrations de méthane, de manganèse et de silice en fonction de la profondeur à les sites 671, 676 et 672 de l'ODP Leg 110 à travers une pile sédimentaire océanique
subissant un raccourcissement horizontal au moyen de failles et de plis. le modèle suggère que la distribution de ces composants chimiques ci-dessus et sous les conduits d'écoulement de fluide est contrôlée par diffusion moléculaire. Fluide ascendant l’advection des voies vers les sédiments environnants semble être sans importance pour cet environnement (environ 1,10 · 11 m.s-1, c'est-à-dire = 0,3 mm.yr-1). Les estimations du temps nécessaire pour produire les proflles de diffusion indiquent que l'âge moyen des anomalies chimiques augmente du site 672 au site 671, c'est-à-dire du domaine océanique vers la partie interne de l'accrétion
prisme. Utilisation d'un cadre bidimensionnel pour le modèle, vitesses d'écoulement des fluides le long des zones de décollement et de protodécollement sont estimés à environ 7,10 à 9 m.s-1 (c'est-à-dire 0,20 m.an-1) et I.I0-7 m.s-1 (c'est-à-dire = 3 m.yr-1), respectivement. Comparaisons entre les produits à activité ionique de la rhodochrosite et les produits amorphes la silice et leurs constantes d'équilibre suggèrent la dissolution de la silice biogénique et précipitation de la rhodochrosite dans la zone de décollement, qui est la principal conduit de fluide du complexe d'accrétion de la Barbade. 671, c'est-à-dire du domaine océanique vers la partie interne de l'accrétion prisme. Utilisation d'un cadre bidimensionnel pour le modèle, vitesses d'écoulement des fluides
le long des zones de décollement et de protodécollement sont estimés à environ 7,10 à 9m.s-1 (c'est-à-dire 0,20 m.an-1) et I.I0-7 m.s-1 (c'est-à-dire = 3 m.yr-1), respectivement. Comparaisons entre les produits à activité ionique de la rhodochrosite et les produits amorphes la silice et leurs constantes d'équilibre suggèrent la dissolution de la silice biogénique et précipitation de la rhodochrosite dans la zone de décollement, qui est la
principal conduit de fluide du complexe d'accrétion de la Barbade.