Arus Turbidit dan Arus Debris

Gravitasi Menggerakkan Arus Sedimentasi

Arus sedimentasi bertanggung jawab untuk proses transportasi dan pengendapan untuk sedimen dalam jumlah besar, baik di darat maupun di lantai danau dan lantai samudera. Empat jenis gravitasi yang mempengaruhi arus sedimentasi telah diakui (Middleton dan Hampton,  1976), dibedakan berdasarkan mekanisme butiran dalam aliran/arus. Arus turbidit,  dimana  butiran yang didukung oleh turbulensi dari fase cairan yang dominan;  aliran fluida sedimen, di mana butiran didukung oleh gerakan ke atas dari fluida yang keluar dari pori-pori, yang merupakan fase minoritas; aliran butir, di mana tekanan  dispersif diciptakan oleh dampak langsung dari gerakan butir dan di mana fase fluida  tidak perlu ada, dan debris flow, yang didukung oleh viskositas tinggi.

Arus Turbidit

Arus turbidit merupakan arus cepat yang bergerak menuruni lereng berdasarkan densitasnya yang tinggi relatif terhadap fluida, densitas yang tinggi ini dikarenakan partikel yang melimpah di dalam suspensi. Arus turbidit terjadi secara tiba-tiba dan fenomena yang singkat, banyak juga yang dipicu oleh gempa bumi maupun badai di lautan. Arus turbidit bisa melakukan perjalanan ribuan kilometer menuruni lereng lautan. Arus turbidit seperti proses besar yang tak terlihat dari proses transportasi dan pengendapan sedimen marin. Arus turbidit yang baru saja terjadi, memberikan waktu dan jarak yang cukup, berkembang menjadi gerakan cepat, massa yang bergerak turbulen memiliki kepala (head), tubuh (body), dan ekor (tail), kepala menjadi bagian yang paling tebal dalam arus turbidit, tubuh memiliki ketebalan seragam, dan ekor menjadi bagian yang mengurangi ketebalan dan konsentrasi sedimen.

Gelombang dasar merupakan gerakan cepat suspensi butiran dalam udara, dibentuk oleh letupan, bagian dari energi dari letupan menjadi tertransportasi dengan cepat dalam atmosfer, sepanjang permukaan, dan jauh dari titik nol. Ini serupa dengan arus turbidit. Gelombang dasar berhubungan dengan ledakan nuklir, letusan gunung berapi, dan pengaruh jatuhnya meteor.

Aliran Butiran

Aliran butir dipertahankan oleh tekanan dispersif, yang di mana dikarenakan momentum perubahan interaksi antar butir. Lapisan granular yang bebas merupakan Tekanan Geser (T) dan Tekanan Normal (N), menjadi tangensial dan komponen normal dari tekanan berat. Kedua tekanan tersebut dikombinasikan menjadi sudut friksi internal, α, tan α = T/N

Butiran kasar mengalir lebih cepat dan lebih tebal daripada butiran halus. Tipe aliran butiran pasir ketebalannya kurang dari 2 sentimeter dan mempunyai kecepatan kurang dari 1 meter per detik.  Butiran subaqueous mengalir dengan ketebalan kurang dari beberapa sentimeter. Aliran butiran yang tidak turbulen atau hanya sedikit turbulen tidak ada pencampuran yang cukup di antara lapisan yang lebih dalam di dalam arus dan lapisan dangkal. Butiran yang lebih besar muncul untuk bermigrasi ke puncak dari aliran, memungkinkan efek saringan kinetik, jadi disebut reverse grading (perlapisan terbalik).

Arus Fluida

Arus sedimen fluida hasil dari pelepasan intergranular fluida atas, di mana sesaat menyokong butiran melawan gaya gravitasi dan juga hasil dalam agregat butiran dengan kekuatan yang lemah. Aliran cair, di mana sedimen mengendap melalui pori dari fluida tersebut, yang sebagai hasilnya, sedimen hanya menyokong sebagian pergerakan ke atas dari pori-pori fluida.

Arus Debris

Arus Debris atau aliran lumpur merupakan pergerakan menuruni lereng dari material-material yang dialiri oleh air intergranular. Air bercampur dengan partikel-partikel kecil yang berperilaku seperti cairan yang kental; partikel-partikel yang lebih besar ada pada arus dengan kemampuan mengapungnya dan dengan kekentalan yang tinggi, menghasilkan kekuatan, atau kekohesifan dari fase fluida daripada dengan turbulensi atau tekanan dispersif atau daya angkat hidrodinamik. Reverse grading merupakan karakteristik dari lapisan basal dari endapan arus debris, ini dikarenakan tegangan yang melemah dari sedimen lempung di arus semacam itu, menjadi kehilangan kekuatan bahwa lumpur lempung menopang pada deformasi. Arus debris yang lain berasal dari bawah air. Hubungan antara ukuran klastik maksimum dan ketebalan dari aliran massa dapat berfungsi untuk membedakan antara kohesif arus debris dan kohesi dari aliran butiran. Terdapat arus kohesif dengan hanya sedikit lumpur dan arus berlumpur yang kurang kohesi (lebih jauh lagi, lumpur dapat dicuci ke dalam atau luar dari endapan gravel).