Srautų geologinis darbas

Perskaičius šį straipsnį, sužinosite apie: - 1. Įvadas į upelių geologinį darbą 2. Srauto erozija 3 . Srauto srautai 4. Upių transportas 5 . Upių nusodinimas 6. Nuosėdų atsiskaitymo greitis ir rūšiavimas 7. Srauto indėlių vieta ir tipai 8. Natūralūs ir potvynių lygumai 9. Kanalo depozitai 10. Deltas.

Įvadas į upelių geologinį darbą:

Veikiantis vanduo yra labai svarbus geologinis agentas. Reikia suprasti, kad didžioji žemės kraštovaizdžio dalis savo dabartinę formą turi vandens veiklai. Verta paminėti, kad dauguma nuosėdų uolienoje esančių medžiagų vienu metu buvo perkeliamos tekančiu vandeniu. Upės per metus į jūrą perneša daugiau kaip 10 ¹¹ kN nuosėdų.

Apskaičiuota, kad srautai kasmet į jūrą patenka apie 33350 kubinių kilometrų vandens. Tai sudaro apie 1057520 cum / sek. Didelė dalis srauto energijos sunaudojama nuosėdų erozijai ir transportavimui. Tiltų statyba, srovės energijos panaudojimas, drėkinimo rezervuarų kūrimas, potvynių kontrolė ir vandens tiekimas bei upių reguliavimas laivybai ir tt yra visos įvairios upėms skirtos programos.

Kai kurie praeities ir dabartinių srautų indėliai yra ekonominiai statybinių medžiagų šaltiniai. Priešingai, kai kurie srauto nuosėdos gali užsikimšti arba užkimšti kanalus, užpildyti rezervuarus arba pažeisti išsivysčiusias žemes.

Pagrindinė srautų funkcija yra nutekėti perteklinius vandenis iš žemių. Vykdydami šią funkciją, upeliai sunaikina slėnius sau, paima ir transportuoja uolieną, ima medžiagą į tirpalą ir sudaro nuosėdų nuosėdas.

Erozija, transportavimas ir nusodinimas yra pagrindiniai srauto darbų skyriai. Srautai gali būti geriausiai ištirti atsižvelgiant į jų energiją ir poveikį. Srauto energija yra jos sugebėjimas atlikti srauto darbą, kurį sudaro uolienų, nuosėdų ir ištirpusių medžiagų pašalinimas.

Jei srautas turi didelį energijos kiekį, jis yra veiksmingas erozijos agentas ir, kai srautas turi nedidelį energijos kiekį, jis yra nusodinimo agentas. Jei srautas gali atlikti savo apkrovą, sakoma, kad jis yra klasifikuojamas arba klasėje.

Srauto erozija:

Srauto erozija reiškia mechaninę arba cheminę medžiagos, kurią ji patiria, pašalinimą. Srautai ištirpdo roko medžiagas, ypač iš karbonato grupės uolų. Srautai mažina lovos medžiagą ir bankus įvairiais mechaniniais būdais.

Srautai pasiima daleles:

i) Pagal poveikį

ii) trinties

iii) Hidrauliniu pakėlimu

(iv) pagal koroziją

v) Korozija ir

vi) hidrauliniu būdu.

i) Erosija pagal poveikį:

Šis medžiagos pašalinimo būdas vyksta tada, kai srovės jėga išstūmimo kryptimi yra didesnė nei dalelės masės dalis toje kryptimi.

(ii) Frikcinių vilčių erozija:

Taip atsitinka, kai trintis tarp tekančio vandens ir dalelės, esančios srovės dugne, viršija dalelių svorio komponentą judėjimo kryptimi.

(iii) Hidraulinio keltuvo erozija:

Taip atsitinka, kai vandens keliama jėga viršija dalelių masę. Srauto, kuriame fragmentai liko ant dugno, greitis yra nulis. Vandens greitis aukštesniame lygyje yra didesnis. Šie greičio pokyčiai lemia didesnį slėgį bazėje ir mažesnį slėgį virš dalelės. Šis slėgio padidėjimas žemesniame lygyje ir atitinkama viršutinė trauka gali pakakti fragmentų pakėlimui.

(iv) korozijos ar abrazyvo erozija:

Srovės nuosėdos yra atsakingos už srauto erozinę galią. Skaidrus vanduo yra santykinai neveiksmingas erozijai sukelti. Srautai, judantys sraute, veikia kaip įrankiai erozijai sukelti.

Tuo pačiu metu kartu su šlifavimo ar šlifavimo metu patenka abrazyviniai fragmentai. Proceso metu fragmentai suapvalinami ir akmens paviršius tampa poliruotas. Erozija taip pat atsiranda dėl akmens poveikio uolai.

(v) korozijos erozija:

Erozija čia nurodo tirpiklio veikimą vandenyje ant uolienų mineralų. Srauto tirpinimas priklauso nuo roko tipo. Ypač kalkakmenis ir dolomitas yra tirpūs rūgštiniuose vandenyse (taip pat galima pažymėti, kad didžioji dalis ištirpusių medžiagų, esančių sraute, tiekiami požeminiu vandeniu, išleidžiančiu į srautą).

vi) Hidraulinio įstrigimo erozija:

Vandens slėgis uolienų įtrūkiuose suspausto jų viduje esantį orą, kuris gali išpjauti įvairių dydžių blokus. Šiais veiksmais srautų tekančiu vandeniu dažnai priverstinai mažinami srautai. Sūkurinis vandens sūkuris gali pakelti laisvas daleles. Turbulencija gali nuvalyti kanalo lovą ir šonus.

Srauto erozijos greitis:

Srautų, dėl kurių srautai patenka į jų lovas, greitis priklauso nuo kelių sąlygų.

(i) Silpnas akmenis, turinčius tirpių elementų, greitai nusidėvi, o stipriose netirpių uolienų dėvėjimosi veikloje atsilieka. Sluoksniuotos uolienos yra mažiau atsparios nei masyvi akmenys. Kiti dalykai, lygūs, uolienos su daugeliu sąnarių ir įtrūkimų susidėvėjo greičiau nei kiti, nes šios angos yra silpnumo plokštumos.

(ii) Greitai judantys srautai susiduria su sunkesniu smūgiu ir daugiau nei lėtai judantys srautai ir todėl jų kanalai yra daugiau. Srauto greitis priklauso nuo (a) dugno nuolydžio (b) jo tūrio (išleidimo) (c) jo apkrovos ir (d) jo kanalo formos. Akivaizdu, kad aukštesnis kanalo sluoksnis, tuo didesnis bus greitis. Energija išleidžiama nuosėdoms judėti.

Kiti dalykai, lygūs srautui, kuris yra aiškus, turi didesnį greitį nei tada, kai jis turi nuosėdų. Srautas sulėtėja dėl trinties su jo lova ir šonais. Kreivas kanalas su plačiu nelygiu dugnu suteikia didelį trintį, kuris sukelia vangią srovę. Tiesūs kanalai su siauromis ir lygiomis dugnomis suteikia mažiau trinties ir skatina didesnį greitį.

(iii) Kadangi srauto greitis sumažėja, nes padidėja jo apkrova, taip pat sumažės apkrovos smūgiai. Tai reiškia, kad kuo didesnis atliktų įrankių skaičius, tuo didesnis pūtimų skaičius per tam tikrą laiką, bet silpnesnis kiekvienas smūgis. Priešingai, kuo mažiau įrankių, tuo mažiau bus per tam tikrą laiką pristatytų smūgių, bet kiekvienas smūgis tampa stipresnis.

Suskirstyti srautai:

Kai srauto gradientas yra pakankamai pakankamas, kad jam būtų suteiktas greitis, reikalingas išplauti įdubusius nuosėdas iš intakų šlaituose, jis sako, kad jis yra lygus. Jei ji gali transportuoti daugiau nei pristatyta, ji pašalina medžiagą iš lovos tol, kol ji tampa žemesnė nuolydžiu.

Jei ji negali transportuoti visų pristatytų prekių, dalis krovinio paliekama kaip indėlis. Tai reiškia, kad kanalas pakyla ir gradientas palaipsniui staigiau, kol laikui bėgant srautas pakils pakankamai greitai, kad nugabintų į jį patekusias nuosėdas.

Upių transportas:

Visa medžiaga, kurią srautas patenka iš įvairių erozijos taškų iki nusėdimo vietos, yra srauto apkrova.

Srautas perduodama medžiaga gaunama iš daugelio šaltinių, pateiktų toliau:

i) Pagrindinė srauto apkrovos dalis yra teikiama atmosferos ir slidėjimo bei uolienų slankiojant nuo intakų šlaituose. Lietaus metu pradžioje išsiliejimas yra purvas, pilnas atliekų, nes jis plaunamas išilgai gulsių, kalnų šlaitų. Kultivavimo regionuose, jei dirbamos teritorijos yra nuožulnios, daugybė labai mažų upelių ir smulkių intakų palieka nesupakuotą medžiagą į pagrindinį srautą.

(ii) Medžiaga, susidariusi dėl bankų dėvėjimo ir srovės lovos, padidina srauto krūvį.

(iii) Medžiagos iš stačių bankų gali patekti į srautą, nes jos gali būti išstumtos arba gravitacijos, tiek bet kurio žemės judėjimo būdu.

(iv) Vietoj plonai išsibarsčiusios augalijos dirvožemio smėlio dulkės ir kt. gali būti pašalintos vėju ir jos gali būti nukristos į srautą.

v) Vėjo vulkaniniai pelenai gali patekti į upelį.

(vi) Lydantys ledynai, vežantys dumblą ir miltelius, gali patekti į upelį.

vii) Požeminis vanduo prideda didelį kiekį tirpių medžiagų.

Transporto metodai:

Srauto apkrovą transportuoja traukos, suspensijos ir tirpalo procesas.

i. Traukos:

Nuosėdos, pernelyg didelės arba sunkios, kad jas būtų galima vežti suspensijoje, sudaro lovos apkrovą. Šios šiurkštesnės dalelės juda išilgai srauto apačios ir sudaro lovos apkrovą. Grindų apkrova pagal šlifavimo veiksmus atlieka maksimalų erozijos darbą.

Dalelės, sudarančios sluoksnio apkrovą, judančios, slankiosios ir sūdančios sluoksniais išilgai srauto sluoksnio. Sūdant nuosėdas, nuosėdos sudaro eilę šuolių ar praleidimų išilgai upelio sluoksnio.

Taip atsitinka, kai dalelės susidaro aukštyn, susidūrusios arba pakeliamos srovės, o po to važiuoja žemyn per trumpą atstumą, kol sunkumas traukia juos atgal į srauto sluoksnį. Didesnės dalelės, kurios negali judėti druskos būdu, sukasi arba stumdosi išilgai dugno priklausomai nuo jų formų.

ii. Sustabdymas:

Daugeliu atvejų srautai sudaro didžiausią jų apkrovos dalį. Iš tiesų matomas debesys, suspenduotas vandenyje, yra akivaizdžiausia srauto apkrovos dalis. Normaliomis sąlygomis suspensijoje yra smėlio, dumblo ir molio. Tačiau potvynių metu taip pat gabenamos didesnės dalelės. Bendras suspensijos medžiagos kiekis padidėja pasroviui, nes į pagrindinį srautą prisijungia vis daugiau intakų.

iii. Sprendimas:

Be medžiagos, gabenamos mechaniškai, tirpale yra nemažai medžiagų. Didžioji dalis srauto transportuojamos ištirpusios apkrovos tiekiama požeminiu vandeniu. Vanduo, kuris perpylia per žemę, įgyja tirpių dirvožemio junginių. Šis vanduo patenka į žemiau esančių dugno uolienų plyšius ir poras, taip pat gali ištirpinti papildomas mineralines medžiagas. Galiausiai daug šio mineralinio vandens patenka į srautus.

Gali būti suprantama, kad srauto greitis neturi įtakos srauto gebėjimui nešioti ištirpusį krūvį. Kai medžiaga yra tirpalo, ji eina ten, kur srautas nepriklauso nuo srauto greičio.

Ištirpusios apkrovos kiekis priklauso nuo klimato ir geologinio nustatymo. Ištirpusioji apkrova paprastai išreiškiama ištirpusios medžiagos dalimi milijonui vandens dalių (milijonų dalių arba ppm). Vidutinė ištirpusio pasaulio upių apkrova yra 115–120 ppm. Vandenys kasmet į vandenynus tiekia maždaug 4 mlrd. Tonų ištirpusių mineralinių medžiagų.

Upių nusodinimas:

Jei sąlygos, kurios leidžia srautui transportuoti savo krovinį, yra atvirkštinės, srautas tęs savo apkrovą. Visi srauto indėliai vadinami aluumu.

Įvairios srauto sukeltos priežastys yra šios:

a) Mažėjantis gradientas didelių slėnių viduryje ir apatinėje dalyje sumažina srovės greitį, dėl kurio susidaro nuosėdų nusodinimas.

b) Upės, tekančios per mažai lietaus, dažnai praranda vandenį tiek greitai išgaruodamos, tiek nusėda į žemę. Sumažėjęs tūris - tai sumažintas greitis ir sumažėjusi nešimo galia. Dėl to susidaro nusodinimas.

c) Daugelis upių sulaiko savo burną, kai tikrinama srovė.

d) nusodinimą lemia ir upių kanalų formų pokyčiai. Pavyzdžiui, jei vanduo, įkrautas nuosėdomis, palieka siaurą, tiesią ir lygią kanalo dalį, kad patektumėte į plačią, kreivą ir netaisyklingą, padidėja srovės trintis su lova ir bankais, todėl srauto greitis sumažėja, todėl nuosėdų nusodinimas.

e) Didelio nuolydžio intakai dažnai į savo vangius pagrindinius upelius patenka daugiau nuosėdų nei tai, ką pastarasis gali plauti į priekį, o tai sukelia nuosėdas prie pagrindinio slėnio grindų.

Greitumo nustatymas ir dalelių rūšiavimas:

Kai srauto greitis sumažina jo pajėgumą nešioti nuosėdas, jis pradeda kristi nuosėdų apkrovą. Didžiausios dalelės yra pirmosios, kurios atsiskaito. Kiekvienas dalelių dydis turi kritinį nusėdimo greitį.

Kadangi srauto greitis nukrenta žemiau tam tikro dalelių dydžio kritinio nusėdimo greičio, tos kategorijos nuosėdos pradeda nusistovėti. Tokiu būdu srauto transportavimas suteikia mechanizmą, kuriuo atskiriamos įvairių dydžių kietosios dalelės. Šis procesas vadinamas rūšiavimu, kuris paaiškina, kodėl panašaus dydžio dalelės kaupiamos kartu.

Srauto indėlių vieta ir tipai:

Srautas lašina nešamą medžiagą (alluviumą) stačiuose šlaituose, pačiame upelyje, virš potvynių ir prie upės žiočių.

Alluviniai ventiliatoriai ir kūgiai:

Alluvinis ventiliatorius yra srauto indėlis, kuris yra pastatytas ten, kur srauto gradientas staiga sumažėja. Tai dažniausiai matoma, kai srautas palieka kalną ir atsiranda į platų slėnį ar paprastą žemę. Šio tipo indėliai yra dėl staigaus nuosėdų srauto greičio sumažėjimo.

Indėlis pasirodo kaip ventiliatoriaus formos krūva ar kūgio senėjimas link taško, kuriame srautas gradientuojasi ir vadinamas aliuviniu ventiliatoriumi. Kadangi ventiliatorius staigesnis, storesnis ir šiurkštesnis, depozitas užima šiek tiek kūginę formą ir vadinamas aliuviniu kūgiu.

Kartais mes randame daugybę lygiagrečių srautų, tekančių žemyn kalnų šlaito iki paprasto žemės, sukurdami eilę aluvinių gerbėjų. Sujungus gretimus aluvialinius gerbėjus, suteikiama įvairių pavadinimų, tokių kaip piedmont aluvialinis ventiliatorius, sudėtinis aluvialinis ventiliatorius arba bajada (Ispanijos terminas)

Indėliai ir kanale:

Greitai tekantys srautai, turintys vidutiniškai aukštus nuolydžius, linkę susilpninti nei užstatai, todėl jų kursus dažniausiai apibūdina tokios savybės kaip puodų angos, kriokliai ir slenksčiai, nei nuosėdų nuosėdos.

Pažymėtina, kad net tokių kanalų kanaluose gali susidaryti nusodinimas. Pavyzdžiui, mes paprastai randame žvyro juostą pasroviui nuo krioklio, kuriame sukaupta šiurkštesnė roko šiukšlių dalis.

Kitoje situacijoje sparčiai tekantis intakas gali prisidėti prie didesnio krūvio į pagrindinį srautą, nei pastarasis. Tai sukelia smėlio ar žvyro nuosėdų susidarymą pasroviui nuo sankryžos.

Kai kuriose situacijose srautas gali būti maitinamas tiek smėlio, kad tai užtrunka vadinamu pintu modeliu. Tokiu atveju kanalas tampa barų labirintu, tarp kurio vanduo teka.

Smėlio strypai taip pat yra paplitę, kai srautai teka lenkimo serijose, vadinamose kreivėmis. Kai srautas teka aplink lenkimą, vandens greitis išorinėje pusėje padidėja, o toje pusėje atsiranda erozija. Tuo pačiu metu vanduo, esantis vidurio viduryje, lėtėja, todėl susidaro nuosėdos. Šie nuosėdos, atsirandančios lenkimo viduje, vadinami taškais.

Kai kuriose vietose srautas gali sudaryti trumpą grandinę savo jau sukurtame kilpos maršrute. Kanalo, palikto per kairę, kilpa visiškai atjungiama nuo srovės, o sukurta funkcija vadinama ežero arkele arba apleistu lenktyniu.

Natūralūs leves ir potvyniai:

Kai potvynyje kyla aluvinė upė ir galiausiai viršija savo bankus, ji nedelsiant sumažina savo apkrovą, nes greitis staiga sumažėja, kai vanduo išeina iš uždarojo kanalo.

Kadangi perpildymas lėtai juda nuo kanalo, gluosniai ir kita augmenija padeda sulėtinti jo judėjimą ir sumažinti jo energiją. Rezultatas - smulkių nuosėdų keteros tiesiai išilgai kiekvienos kanalo pusės. Tokie grioveliai vadinami natūraliais atramais.

Didelė upė gali būti ribojama natūralių 4–6 m aukščio lašų. Vienas potvynis gali pridėti 15 cm iki 60 cm smėlio ir dumblo. Natūralios dėmės yra tik išilgai didelių upių, kurios dažnai pakraunamos ir užtvindytos dažnai.

Ribojamos žemos žemės plotai, tarp natūralių dumblių ir slėnio sienų, kurios taip pat užtvindytos, patenka į nuosėdas. Tokiu būdu upių lygumos, kuriose yra aluviniai nuosėdos, palaipsniui susilieja su natūraliais sluoksniais. Šios slėnio lygumos vadinamos potvynių lygumomis. Potvynių lygumos kiekvienas užtvindymas gauna smulkių nuosėdų sluoksnį. Šios dumblo nuosėdos papildo potvynių lygumą.

Dėl dirvožemio vaisingumo daugelis potvynių lygumos yra tankiai apgyvendintos. Natūralūs dumbliai yra apsaugos nuo potvynių lygumos vidutiniškai didelės vandens būklės metu, nes kanalai laiko vandenį kanale.

Kanalo indėliai:

Srauto kanale deponuotas aluviumas vadinamas kanalo užpildymu. Šie kaupimai gali būti įvairių formų, tačiau paprastai jie yra žinomi kaip upių barai ar smėlio barai.

Šie indėliai formuojami šiose vietose:

(a) Išilgai ekrano kraštų

(b) Aštrios ašies vidinėje pusėje.

c) Aplinkinių kliūčių

d) Žemos salos

Srovė, turinti pernelyg perkrautą aluvį, gali nusėsti savo svorį skirtingose ​​padėtyse, dėl kurių srautas suskaidomas į susipynimo kanalus, kurie vėl susivienija. Ši funkcija vadinama tinkleliu. Taip pat yra situacijų, kai srovė nusėda ir mažina nuosėdas pakaitomis dėl srauto greičio sumažėjimo ir padidėjimo. Ši funkcija vadinama šveitimu ir užpildymu.

Indėliai kreivėse:

Jei srautas yra ryškus lenkimas, vandens masė prie išorinio banko juda didesniu greičiu nei vandens masė prie vidinio banko. Rezultatas - koncentruotas erozija ant išorinių kanalo sričių, dėl kurių nukenčia nuožulnumas, ty slinkimas vidinėje kreivės pusėje.

Sraigtinis srautų srautas (7.7 pav.) Kartu su turbulentine difuzija atlieka nuosėdas iš gilios sparčiai tekančios srauto dalies lenkimo išorėje į seklią lėtai tekančią mažiau turbulentinį vandenį, esančią lenkimo viduje, kai jis yra nusodintas . Taigi, kadangi erozija vienoje pusėje nuplėšia bankus, priešinga pusė yra pastatyta ir dėl to srautas migruoja į šoną.

Deltas:

„Deltas“ yra nuosėdos, pastatytos ant nuosėdų, tekančių upeliuose. Kai kurios nuosėdos, kurias upės patenka į jūrą arba ežerus, yra nuvedamos bangos ir srovės. Didelė dalis nuosėdų dažnai susikaupia nuo upių žiočių, ypač jei jie teka į trapumą ar beveik nulenkiančius vandens telkinius. Tokie indėliai gali sudaryti deltas.

Kadangi upė įeina į vandenyną ar vandenyną, vandenyje, jo greitis staiga sumažėja. Ši situacija galiausiai sukelia kanalo užsikimšimą nuo nuosėdų iš lėtesnio vandens. Dėl šios priežasties upė siekia trumpesnį aukštesnio gradiento kelią iki bazinio lygio. Šiame veiksme pagrindinis kanalas skirstomas į kelis mažesnius, vadinamus „distributaries“.

Deltas pasižymi tokiais perėjimo kanalais, kurie veikia priešingai nei intakai. Intakai perkelia vandenį į pagrindinį kanalą, o skirstytuvai nešioja vandenį nuo pagrindinio kanalo. Po keleto kanalo poslinkių, viena delta gali išsivystyti maždaug trikampio formos, pavyzdžiui, graikų raidės delta (A).

Deltos statybą skatinantys veiksniai yra šie:

i) Srauto didelių nuosėdų kiekis.

ii) bangų ar silpnų bangų trūkumas priimančiame stovinčiame vandens telkinyje (ežere, jūroje).

iii) jūros druskingumas. Druska veikia kaip molio komponento koaguliatorius nuosėdose.