Abstracts
Summary
Observations of sand transport and rapidde position by strong sand-laden surges in an open channel, by means of high-speed motion pictures, revealed that the dominant effect is a process by which a laminar sheared layer, with sand concentrations approaching the threshold for immobilization by grain interlocking, develops as suspended sand becomes concentrated near the base of the flow. The laminar sheared layer climbs vertically with time as sediment is progressively immobilized at the base of the layer and added at the top from the overlying turbulent flow. The mobility of the laminar sheared layer is probably enhanced bycontinuous upward flow of interstitial water that is trapped within the layer asthe layer accumulates. As the flow weakens and the concentration of suspendeds and in the flow decreases, the laminar sheared layer thins and/or becomes immobilized, giving way to the familiar weak traction transport on a well-defined immobile sand bed. Particles reside in the laminar sheared layer only briefly, and move only a short distance before immobilization; the laminar sheared layers seem not to share essential features with traction carpets.
Much of the coarser, structureles slower most parts of thick turbidites might have been emplaced by processes not unlike those described here. Our results suggest that the entire turbidity current need not be of extremely high density for an initial deposit to be formed rapidly from extremely high near-bed sediment concentrations.
Résumé
Des observations réalisées à l'aide decaméras à hautes vitesses sur le trans-port et la sédimentation rapide pro-voqués par de forts courants déferlantset à fortes charges de sables en écoule-ment chenalisé, ont montré que l'effetdominant est le développement, à labase de la coulée, d'une couche lami-naire cisaillée ayant une concentrationde particules à la limite du seuil de l'im-mobilisation par congestion des parti-cules. Avec le temps, cette couchecisaillée se déplace verticalement versle haut, au fur et à mesure que les sédi-ments s'immobilisent à la base de lacouche et que d'autres s'y ajoutent àpartir de la couche turbulente du dessus.Lexpurgation incessante de l'eau intersti-tielle par le tassement des sédiments dufond augmente probablement la mobilitéde la couche laminaire cisaillée. Lorsquele courant s'affaiblit et que la concentra-tion du sable en suspension diminue, lacouche laminaire cisaillée s'amincit et/ou s'immobilise et est remplacée par unecouche de transport plus faible caracté-risée par la traction sur un fond sableuximmobile bien défini. Les particules nefont que transiter brièvement dans lacouche laminaire cisaillée et ne sedéplacent que sur de faibles distancesavant de s'immobiliser ; les coucheslaminaires cisaillées et les couches detraction ne semblent partager aucunecaractéristiques communes essentielles.
Il est possible qu'une bonne portiondes couches basales non-structuréesdes turbidites aient été mises en placepar un processus de ce genre. Les résul-tats de nos études montrent qu'il n'estpas nécessaire que la charge sédimen-taire de l'ensemble d'un courant de turbi-dité soit d'une très grande densité pourentraîner rapidement la formation d'unpremier dépôt à partir d'une couche àforte densité longeant ie fond.
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