Authors: Lowe D.R.; Braunstein D.

Source: Canadian Journal of Earth Sciences, Volume 40, Number 11, November 2003 , pp. 1611-1642(32)

Publisher: NRC Research Press

Abstract:

Slightly alkaline hot springs and geysers in Yellowstone National Park exhibit distinctive assemblages of high-temperature (>73 °C) siliceous sinter reflecting local hydrodynamic conditions. The main depositional zones include subaqueous pool and channel bottoms and intermittently wetted subaerial splash, surge, and overflow areas. Subaqueous deposits include particulate siliceous sediment and dendritic and microbial silica framework. Silica framework forms thin, porous, microbe-rich films coating subaqueous surfaces. Spicules with intervening narrow crevices dominate in splash zones. Surge and overflow deposits include pool and channel rims, columns, and knobs. In thin section, subaerial sinter is composed of (i) dark brown, nearly opaque laminated sinter deposited on surfaces that evaporate to dryness; (ii) clear translucent silica deposited subaqueously through precipitation driven by supersaturation; (iii) heterogeneous silica representing silica-encrusted microbial filaments and detritus; and (iv) sinter debris. Brownish laminations form the framework of most sinter deposited in surge and overflow zones. Pits and cavities are common architectural features of subaerial sinter and show concave-upward pseudo-cross-laminations and micro-unconformities developed through migration. Marked birefringence of silica deposited on surfaces that evaporate to dryness is probably a strain effect. Repeated wetting and evaporation, often to dryness, and capillary effects control the deposition, morphology, and microstructure of most high-temperature sinter outside of the fully subaqueous zone. Microbial filaments are abundant on and within high-temperature sinter but do not provide the main controls on morphology or structuring except in biofilms developed on subaqueous surfaces. Millimetre-scale lamination cyclicity in much high-temperature sinter represents annual layering and regular seasonal fluctuations in silica sedimentation.

Les sources thermales et les geysers légèrement alcalins dans le parc national Yellowstone montrent des assemblages distincts de tuf siliceux de haute température (>73 ºC) reflétant les conditions hydrodynamiques locales. Les principales zones de déposition comprennent les fonds subaquatiques de bassins et de chenaux et des endroits de débordement, de refoulement et d'éclaboussement subaériens mouillés de façon intermittente. Les dépôts subaquatiques comprennent des sédiments de particules siliceuses et des charpentes de silice dendritique et microbienne. Les charpentes siliceuses forment des films qui recouvrent les surfaces subaquatiques; ces films sont minces, poreux et riches en microbes. Les spicules présentant des crevasses étroites dominent les zones d'éclaboussement. Les dépôts de refoulement et de débordement comprennent les rebords des bassins et des chenaux, les colonnes et les monticules. En section mince, le tuf subaérien est composée (i) de tuf laminé, brun foncé et presque opaque déposé sur des surfaces qui ont subi l'évaporation jusqu'à l'assèchement; (ii) de silice claire et translucide déposée sous l'eau par précipitation causée par la sursaturation; (iii) de la silice hétérogène représentant les filaments microbiens et détritiques incrustés de silice et (iv) de débris de tuf. Des laminations brunâtres forment la charpente de la plus grande partie du tuf déposé dans les zones de refoulement et de débordement. Des alvéoles et des cavités sont des caractéristiques architecturales fréquentes du tuf subaérien et elles présentent des pseudo-laminations entrecroisées, concaves vers le haut, et des micro-discordances qui se sont développées par migration. La forte biréfringence de la silice déposée sur des surfaces qui s'évaporent jusqu'à l'assèchement est probablement un effet des contraintes. Les cycles de mouillage et de séchage répétés, souvent jusqu'à l'assèchement complet, et les effets capillaires contrôlent la déposition, la morphologie et la microstructure de la plus grande partie du tuf de haute température en dehors de la zone complètement submergée. Les filaments microbiens sont abondants sur et à l'intérieur du tuf de haute température mais ils n'exercent pas le contrôle principal sur la morphologie ou la structure sauf pour les films biologiques qui se sont développés sur les surfaces submergées. Les lami

Document Type: Research article

Publication date: 2003-11-01

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