The significance of superimposed dunes in the Amazon River: Implications for how large rivers are identified in the rock record

Abstract

The recognition of large fluvial channels in the geological record is of great importance for regional palaeohydraulic and palaeogeographical reconstructions, inputs to reservoir modelling, and estimating the input of sediment to sedimentary basins, with consequent larger-scale implications for modelling basin fill. However, available criteria for the interpretation of the scale of ancient fluvial systems are still poorly tested, particularly the widelyadopted assumption that the abundance of large-scale dunes in some deep channels implies that abundant large-scale cross-strata sets will be preserved in similar palaeochannels. To test this hypothesis, high-resolution multibeam echo-sounding imaging of two reaches in the Amazon River where large dunes are common were investigated, yielding an extensive dataset concerning dune geometry, position within the channel and, most importantly, the presence and distribution of smaller superimposed dunes on their lee sides. These results show that despite 90% of the bedforms at water depths >20 m being constituted by up to 12Á2 m high compound dunes, 94% of the lee sides of these dunes are covered by smaller superimposed dunes. These results suggest that steep avalanche foresets that are several metres in height may be rare in the preserved stratigraphic record of these large channels, which are instead more commonly represented by decimetrescale cross-stratified cosets formed by superimposed dunes migrating down the lee side of the large-scale host bedforms. This observation thus suggests that the recognition of compound dune cosets is key to the interpretation of river-channel scale, since compound dunes are the principal bedform in most large river channels. Consequently, successions dominated by decimetre-scale thick cross-strata sets, but that show rarer preservation of outsized metre-scale avalanche foresets, and abundant similar-sized cosets near the base of fining-upward cycles are probably the most common bedform record of large-river channels. 2388

Transport Scaling of Dune Dimensions in Shallow Flows

“…Natural variability further complicates our understanding of what controls bedform dimensions. Observations from flume experiments (e.g., Nordin, ; Venditti et al, ) and field studies (e.g., Galeazzi et al, ; Hendershot et al, ) show tremendous natural variability in dune dimensions within and between reaches, but it is not entirely clear what drives this variability. At the dune scale, variability has been linked to merging and splitting, causing dunes to increase or decrease in size (e.g., Gabel, ; Hendershot et al, ; Swanson et al, ).…”

Quantification of bedform dynamics and bedload sediment flux in sandy braided rivers from airborne and satellite imagery

“…The distribution of migration rates is more skewed to smaller values for the UAV/MAV estimates (Figure 18(D)), probably due to the difficulty of delineating smaller unit bars in the coarser-resolution satellite imagery. Although dunes in the South Saskatchewan River cannot be resolved in these CubeSat images, such bedforms may be resolved in larger rivers (so long as turbidity levels are low), where dune size may range up to many metres in height and tens to hundreds of metres in wavelength (see Galeazzi et al, 2018 for details of such dunes in the Amazon River). In this case, dune migration rates may also be quantifiable, although the results herein suggest that estimation of solely the unit bar migration rates may yield comparable results.…”

Caracterização de depósitos fluviais de grandes e pequenos rios no Quaternário da Amazônia: Terraços de terra firme no Médio Rio Solimões, Amazonas (AM) e a formação Boa Vista, Roraima (RR)

“…Os dados da granulometria revelam semelhanças entre os terraços pleistocênicos e os rios ativos, com duas diferenças notáveis: as amostras dos terraços apresentam menos silte e menor granulação máxima. O segundo ponto refere-se à variação esperada em subambientes, posto que as amostras de canais ativos incluem amostragem de talvegues, onde a fração granulométrica máxima é reconhecidamente maior (Galeazzi et al, 2018). Já a menor proporção de silte pode relacionar-se ao método de seleção das amostras em afloramentos, que tiveram como objetivo primário a datação OSL, mas esse fator isolado não é uma explicação satisfatória.…”

“…Nesse contexto, estudos sobre a forma do leito de rios ativos e a arquitetura deposicional observada em dados geofísicos (Almeida, R. et al, 2016;Tamura et al, 2016;Galeazzi et al, 2018) têm trazido elementos relevantes para aprimorar modelos e determinar critérios de reconhecimento de rios do tipo anastomosado e meandrantes de grande porte, mas permanecem em aberto questões relativas à preservação, no registro sedimentar antigo, dos elementos deposicionais reconhecidos em sistemas ativos. Uma forma de abordar essas questões é o estudo de afloramentos de depósitos quaternários, pois é fácil determinar sua relação com os sistemas ativos em termos de processos e ambientes fisiográficos e, ao mesmo tempo, podem-se aplicar técnicas desenvolvidas para afloramentos antigos, como a análise de fácies e elementos arquitetônicos (Miall, 1996).…”

“…Dados medidos em estratificações cruzadas em afloramentos têm vetor médio semelhante, embora com maior dispersão em razão da sinuosidade dos sistemas de canais nessa escala. Esses dados de afloramentos corroboram outros, obtidos mais a jusante em trabalhos anteriores (Horbe et al, Purus têm sua nascente no alto de Fitzcarrald, onde sedimentos da bacia de antepaís andina foram soerguidos no Plioceno(Espurt et al, 2010) e, assim, têm fontes originalmente andinas, porém recicladas.A análise de fácies e elementos arquiteturais dos depósitos de terraços pleistocênicos da Amazônia Central revela ambientes análogos aos descritos em depósitos recentes na região porGaleazzi et al (2018) eTamura (2019). Dessa forma, os depósitos foram agrupados nas seguintes fácies sedimentares: F1 -areia média maciça, F2 -areia média a fina com cruzadas acanaladas, F3 -areia média a fina com cruzadas tabulares, F4 -areia média a fina com estratificação cruzada tabular de grande porte, F5 -arenitos e pelitos com laminação cruzada, F6 -conglomerado de intraclastos pelíticos e F7 -argila maciça.…”