Fluidos em prismas de acreção

Os prismas de acreção são compostos por sedimentos inicialmente saturados retidos em tectonismo de zone de subducção. À medida que os sedimentos se deformam, as pressões dos fluidos aumentam e o fluido é expelido, assemelhando-se a uma esponja saturada sendo comprimida tectonicamente. O fluxo de fluido do prisma de acreção alimenta casos biológicos na superfície, precipita e dissolve minerais, e causa anomalias de temperatura e geoquímicas. Características estruturais e metamórficas são afetadas em todas as escalas pelas pressões dos fluidos ou pelo fluxo de fluidos nos prismas de acreção. Assim, esse ambiente tectônico dinâmico fornece um modelo acessível para interações fluido/rocha ocorrendo em maiores profundidades crustais. A redução de porosidade e, em menor grau, a desidratação mineral e a decomposição da matéria orgânica sedimentar fornecem os fluidos expulsos dos prismas de acreção. Hidrocarbonetos maduros expelidos ao longo das falhas do prisma indicam fontes profundas e muitos dezenas de quilômetros de transporte lateral de fluidos. Muitas falhas que cortam prismas de acreção expelirão fluidos mais frescos que a água do mar, presumivelmente gerados pela desidratação de minerais de argila em profundidade. Modelos de fluxo de fluido dos prismas de acreção usam a lei de Darcy, com matriz e fraturas/falhas atribuídas a diferentes permeabilidades. As pressões de fluido nos prismas de acreção são comumente altas, mas variam de hidrostáticas a litostáticas. A permeabilidade da matriz ou intergranular varia de menos de 10 −20 m² a 10 −13 m². A permeabilidade de fraturas provavelmente excede 10 −12 m². Uma estimativa global do fluxo de fluido para os prismas de acreção sugere que eles reciclam os oceanos a cada 500 m.y. O fluxo de fluido para fora dos prismas de acreção ocorre por meio de fluxo distribuído através da permeabilidade intergranular e ao longo de zonas de fluxo focado, tipicamente falhas. O fluxo de fluido focado é de 3 a 4 ordens de magnitude mais rápido que o fluxo distribuído, provavelmente representando as diferenças médias de permeabilidade ao longo desses respectivos caminhos de expulsão. Durante a evolução geológica dos prismas de acreção, o fluxo distribuído através dos espaços porosos diminui como resultado da consolidação e cimentação, enquanto o fluxo ao longo dos sistemas de fraturas se torna dominante. Embora as falhas de empurrão sejam mais comuns no ambiente compressional dos prismas de acreção, falhas normais e de deslizamento são drenos de fluido eficientes, pois são mais fáceis de dilatar. Observações de prismas modernos e antigos sugerem fluxo de fluido episódico que provavelmente está acoplado a deslocamentos episódicos de falhas e, em última análise, ao ciclo sísmico.