RELATIONSHIP BETWEEN THE MUD ORGANIC MATTER CONTENT AND THE MAXIMUM HEIGHT OF DIAPIRIC DOMES USING ANALOG MODELS

Abstract

espanolLos diapiros de lodo son estructuras sedimentarias producidas por la intrusion de lodo a traves de una roca encajante. En este estudio, los modelos analogos de diapirismo de lodo mostraron que el gas generado a partir de la descomposicion de la materia organica contenida en el lodo diapirico juega un papel fundamental en la generacion de estas estructuras. El objetivo de este estudio fue probar la hipotesis de que existe una relacion entre el contenido de materia organica (TOC) del lodo y la altura maxima de los domos diapiricos. Los experimentos se realizaron en cajas de arena de 20 x 20 x 16 cm de tamano, utilizando nueve combinaciones de lodo con los valores de TOC de 1.6 - 4.3 %, con 5 repeticiones para minimizar los errores aleatorios. Los resultados de este estudio confirman que una relacion lineal de la altura maxima (mm) = 12.7xTOC (%) - 18.16 explica las elevaciones medidas. Ademas, se establecio una relacion lineal inversa entre el TOC y el momento en que los domos alcanzaron la h max. La observacion de los cambios morfologicos sufridos por los domos durante su evolucion permitio el reconocimiento de etapas evolutivas que pueden ser comparadas a la geomorfologia de los domos de lodo en la naturaleza. Las relaciones que se establecen en este estudio son utiles para generar hipotesis sobre el contenido de materia organica en areas de diapiros de lodo activos. Por ejemplo, las elevaciones en el sur del Cinturon diapirico de Sinu de Colombia (anticlinorio de Abibe-Las Palomas) son, en promedio, claramente superiores a los de la parte norte de este cinturon (anticlinorio de Turbaco). Esto puede ser el resultado de una fuente de lodo mucho mas organica rica bajo el anticlinorio sur con respecto al del norte. Finalmente, se advierte de los riesgos potenciales a los cuales pueden estar sujetas las construcciones sobre las areas donde ocurre diapirismo de lodo que pueden ser afectadas por el colapso de domos diapiricos. portuguesOs diapiros de lodo sao estruturas sedimentarias produzidas pela intrusao de lodo atraves de uma roca hospedeira. Neste estudo, os modelos analogos de diapirismo de lodo mostraram que o gas gerado a partir da decomposicao da materia orgânica contida no lodo diapirico tem um papel fundamental na geracao destas estruturas. O objetivo deste estudo foi provar a hipotese da existencia de uma relacao entre o conteudo de materia orgânica (TOC) do lodo e a altura maxima dos domos diapiricos. Nossos experimentos foram realizados em caixas de areia de 20 x 20 x 16 cm de tamanho, utilizando nove combinacoes de lodo com os valores TOC de 1.6 - 4.3 %, com 5 repeticoes para minimizar os erros aleatorios. Os resultados deste estudo confirmam que uma relacao lineal da altura maxima (mm) = 12.7xTOC (%) - 18.16 explica as elevacoes medidas. Alem disso, foi estabelecida uma relacao lineal inversa entre o TOC e o momento em que os domos atingiram a h max. A observacao das alteracoes morfologicas sofridas pelos domos durante sua evolucao possibilitou o reconhecimento de etapas evolutivas que podem ser comparadas com a geomorfologia dos domos de lodo na natureza. As relacoes estabelecidas neste estudo sao uteis para gerar hipoteses sobre o conteudo de materia orgânica em areas de diapiros de lodo ativos. Por exemplo, as elevacoes no sul da Faixa diapirica de Sinu na Colombia (anticlinorio de Abibe-Las Paolomas) sao, em media, claramente superiores aqueles da parte norte desta faixa (anticlinorio de Turbaco). Isso pode ser resultado de uma fonte de lodo muito mais orgânica em rica sob o anticlinorio sul a respeito do norte. Finalmente, advertem-se os riscos potenciais aos quais podem ficar sujeitas as construcoes sobre as areas onde ocorre diapirismo de lodo que podem ser afetas pelo colapso de domos diapiricos. EnglishMud diapirs are sedimentary structures produced by mud intrusion through a host rock. In this study, analog models of mud diapirism showed that gas generated from decomposition of organic matter contained in diapiric mud plays a fundamental role in the generation of these structures. This study is aimed to test the hypothesis that a relationship exists between the mud organic matter content (TOC) and the maximum height of diapiric domes. Our experiments were performed using sand boxes 20 x 20 x 16 cm in size, using nine mud combinations with TOC values that ranged between 1.6 and 4.3%, repeated 5 times to minimize random errors. Results of this study confirm that a linear relationship of the maximum height (mm) = 12.7xTOC (%) - 18.16 explains the elevations measured. In addition, an inverse linear relationship between TOC and the time at which the domes reached h max was established. Observation of the morphological changes undergone by domes during their evolution allowed recognition of evolutionary stages that can be compared to the geomorphology of mud domes in nature. The relationships established in this study are useful to generate hypothesis about the organic matter content under active mud diapiric areas. For example, the elevations in the south of Colombias Sinu diapiric Belt (Abibe-Las Palomas Anticlinorium) are, on average, clearly higher than those in the northern part of this belt (Turbaco Anticlinorium). This may be the result of a much more organic-rich mud source under the southern Anticlinorium relative to the north. Finally, a warning is made on the risks of constructions above areas where mud diapirism occurs, which can be affected by the collapse of diapiric domes.