3- Các môi trường biển
3.2 Các rạn ám tiêu (reefs)
Các rạn (nghĩa hẹp) là các khối carbonat (1) khác về bản chất với các đá vây quanh, (2) dày hơn so với các tích tụ carbonat ở vùng lân cận cùng thời, (3) đã và đang đứng vây quanh các đá cao hơn trong khi tích tụ, (4) phô bày bằng chứng cho thấy chúng đã và đang chịu được sóng, (5) chứa bằng chứng kiểm soát khắp môi trường xung quanh, và (6) thường có một thành phần hữu cơ đáng kể. Những tích tụ tương tự, gọi là các gò (mounds), cồn (banks), bãi (bars), rạn đá vôi (lithoherm) và các rạn waulsorti khác về thành phần, môi trường và cấu
tạo so với các rạn nghĩa hẹp, nhưng giống ở chỗ cũng tích tụ các vật liệu carbonat dày hơn
so với các tích tụ ở các đá xung quanh. Tất cả các thể carbonat chưa hóa đá được làm dày lên như thế, bao gồm các rạn, đều được xếp vào một loại chung là các tòa xây carbonat (builups). Các rạn tạo thành trong đại dương thoáng đãng ở nước nông, các vùng thế năng cao, như những diềm (fringes) hoặc vành (rings) phát triển trên các núi lửa hoặc các thể nhô cao khác, và như các dạng địa hình vòng tròn hoặc kéo dài trên các thềm. Trải qua quãng thời gian địa chất, các động vật tạo rạn chính đã có thay đổi, khiến cho làm thay đổi các dạng địa hình ám tiêu. Các gò ngầm, bao gồm cả các rạn waulsorti đã phát triển ở các vùng nước sâu hơn và êm lắng hơn.
Hình 4.10 cho thấy một rạn được đơn giản hóa. Môi trường rạn được chia ra làm 3 môi trường phụ là trước rạn (forereef), rạn (reefal), và vũng rạn (reef lagoon). Mỗi môi trường phụ được đặc trưng bởi các trầm tích và các tướng đá khác nhau.
Hình 4.10 – Các môi trường và tướng rạn.
(a) Mô hình rạn sơ lược chỉ các vị trí các môi trường phụ
(b) Các kiểu đá và các tướng đá phổ biến ở các môi trường phụ rạn.
Môi trường phụ rạn bao gồm 3 phần. Mép rạn (reef front) dưới triều đến xen giữa triều gồm có các sinh vật ở vị trí sinh trưởng được gắn lại với nhau bởi các vụn vỏ sò, các hạt cầu và bùn lấp đầy các khoảng trống để tạo thành đá vôi gắn (boundstone). Đỉnh rạn (reef crest) tạo ra đá vôi gắn và đá vôi hạt xương và trứng cá (skeletal and oclitic grainstone) và đá vôi
sít (packstone) từ các sinh vật nguyên vẹn và các phần bị biến cải của chúng. Các rạn cổ xưa
có thể bao gồm các đá vôi kết tinh ở đây. Trong dữ liệu địa chất, các đá mép rạn và đỉnh rạn thường tạo thành các lớp dày đến dạng khối. Bãi rạn (reef flat) là nơi dưới triều đến giữa triều, sóng nước êm đến thế năng cao và đới sóng nhào (surf zone), tạo ra các đá vôi bùn, đá vôi hạt, đá vôi sít, dăm kết đá vôi, đá vôi hạt thô (rudstones) và đá vôi nổi (floatstones).
Các vũng rạn (reef lagoons): cũng giống như các môi trường vũng khác ngoại trừ việc
các trầm tích thường là carbonat. Tuy nhiên, ở nơi các rạn viền ven các cung đảo hoặc các vùng lục địa khác thì có các thành phần vụn silicat. Nước trong các vũng yên tĩnh nên sinh ra các bùn kết vôi stromatolit phân phiến đến các đá vôi wake phân lớp mỏng, nhưng những
sóng và dòng nước cục bộ có thể tạo ra cát để rồi trở thành các đá vôi sét và các đá vôi hạt. Sự khuấy trộn sinh vật đôi chổ làm hủy hoại sự phân lớp.
Môi trường phụ trước rạn (forereef) tạo thành sườn dốc về phía biển của rạn. Môi
trường phụ trước rạn này có thể xen kẽ với các môi trường bồn hoặc sườn carbonat. Ở gần rạn hơn, các vách (kết tảng carbonat) có thể bao phủ đáy sườn dốc này. Ở nơi không có dăm kết thì bùn kết vôi và đá vôi sít bao phủ sườn dưới. Từ vách về phía biển, các tích tụ dòng khối carbonat (carbonate mass flow deposits) và các turbidit sinh ra các cuội kết, dăm kết, đá vôi hạt và đá vôi sít khác nhau. Chúng trở nên mịn hạt hơn về phía biển và được thay thế trong cột địa tầng bởi đá vôi wake và bùn kết vôi của các sườn dốc hay các đáy bồn.