Jump to content

осадок

Река сбрасывает осадки в океан

Осадки — это природный материал, который разрушается в результате процессов выветривания и эрозии и впоследствии переносится под действием ветра, воды или льда или под действием силы тяжести, действующей на частицы. Например, песок и ил могут переноситься во взвешенном состоянии в речной воде и, достигая морского дна, отлагаться в результате отложений ; если они захоронены, они могут в конечном итоге превратиться в песчаник и алевролит ( осадочные породы ) в результате литификации .

Осадки чаще всего переносятся водой ( речные процессы ), а также ветром ( эоловые процессы ) и ледниками . Пляжные пески и отложения в речных руслах являются примерами речного переноса и отложения , хотя осадки также часто оседают из медленно движущейся или стоячей воды в озерах и океанах. Песчаные дюны пустыни и лесс являются примерами эолового переноса и отложения. Ледниково- моренные отложения и тиллы представляют собой отложения, переносимые льдом.

Классификация

[ редактировать ]
Отложения в Мексиканском заливе
Отложения у полуострова Юкатан

Осадки можно классифицировать по размеру зерен , форме зерен и составу.

Размер зерна

[ редактировать ]

Размер осадков измеряется по логарифмической шкале с основанием 2, называемой шкалой «Фи», которая классифицирует частицы по размеру от «коллоида» до «валуна».

шкала φ Диапазон размеров
(метрический)
Диапазон размеров
(дюймы)
Совокупный класс
(Вентворт)
Другие имена
< −8 > 256 мм > 10,1 дюйма Валун
от −6 до −8 64–256 мм 2,5–10,1 дюйма Булыжник
от −5 до −6 32–64 мм 1,26–2,5 дюйма Очень крупный гравий Галька
от −4 до −5 16–32 мм 0,63–1,26 дюйма Крупный гравий Галька
от −3 до −4 8–16 мм 0,31–0,63 дюйма Средний гравий Галька
от −2 до −3 4–8 мм 0,157–0,31 дюйма Мелкий гравий Галька
от −1 до −2 2–4 мм 0,079–0,157 дюйма Очень мелкий гравий Гранулы
от 0 до −1 1–2 мм 0,039–0,079 дюйма Очень крупный песок
от 1 до 0 0,5–1 мм 0,020–0,039 дюйма Крупный песок
2 к 1 0,25–0,5 мм 0,010–0,020 дюйма Средний песок
3 к 2 125–250 мкм 0,0049–0,010 дюйма Мелкий песок
4 к 3 62,5–125 мкм 0,0025–0,0049 дюйма Очень мелкий песок
с 8 до 4 3,9–62,5 мкм 0,00015–0,0025 дюйма Ил Грязь
> 8 < 3,9 мкм < 0,00015 дюйма Глина Грязь
> 10 < 1 мкм < 0,000039 дюйма Коллоид Грязь
Схематическое изображение разницы в форме зерен. Показаны два параметра: сферичность (по вертикали) и закругление (по горизонтали).

Форму частиц можно определить по трем параметрам. Форма — это общая форма частицы, обычно ее описывают как сферическую, пластинчатую или стержнеобразную. Округлость . является мерой того, насколько острые углы зерен Это варьируется от хорошо округлых зерен с гладкими углами и краями до плохо округлых зерен с острыми углами и краями. Наконец, текстура поверхности описывает мелкие детали, такие как царапины, ямки или гребни на поверхности зерна. [1]

Форма (также называемая сферичностью ) определяется путем измерения размера частицы по ее главным осям. Уильям К. Крамбейн предложил формулы для преобразования этих чисел в единую меру формы: [2] такой как

где , , и – длинная, промежуточная и короткая оси частицы. [3] Форма варьируется от 1 для идеально сферической частицы до очень малых значений для пластинчатой ​​или стержнеобразной частицы.

Альтернативная мера была предложена Снидом и Фолком: [4]

которая опять же меняется от 0 до 1 с увеличением сферичности.

Округлость

[ редактировать ]
Сравнительная таблица для оценки округлости зерен осадка

Округлость описывает, насколько острые края и углы частиц. Для его точного измерения были разработаны сложные математические формулы, но их трудно применить, и большинство геологов оценивают округлость по сравнительным таблицам. Общие описательные термины варьируются от очень угловатых до угловатых, от подугловых до полукруглых, от округлых до очень округлых, с возрастающей степенью округлости. [5]

Текстура поверхности

[ редактировать ]

Текстура поверхности описывает мелкие особенности зерна, такие как ямки, трещины, гребни и царапины. Чаще всего их оценивают на кварцевых зернах, поскольку они сохраняют свои поверхностные отметки в течение длительного периода времени. Текстура поверхности варьируется от полированной до матовой и может раскрыть историю транспортировки зерна; например, для эоловых отложений особенно характерны матовые зерна, переносимые ветром. Оценка этих особенностей часто требует использования сканирующего электронного микроскопа . [6]

Состав осадка можно измерить с точки зрения:

Это приводит к неоднозначности, в которой глину можно использовать как в качестве диапазона размеров, так и в качестве состава (см. Глинистые минералы ).

Транспортировка осадков

[ редактировать ]
Отложения накапливаются на искусственных волноломах, поскольку они уменьшают скорость потока воды, поэтому поток не может нести столько наносов.
Ледниковый перенос валунов. Эти валуны будут откладываться по мере отступления ледника.

Осадки транспортируются в зависимости от силы несущего их потока, а также от их собственного размера, объема, плотности и формы. Более сильные потоки увеличат подъемную силу и сопротивление частицы, заставляя ее подниматься, в то время как более крупные или плотные частицы с большей вероятностью будут падать сквозь поток.

Речные процессы

[ редактировать ]
Глубокие, эродирующие флювиальные отложения вдоль реки Матануска , Аляска.

В географии и геологии или процессы речных отложений перенос речных отложений связаны с реками и ручьями , а также отложениями и формами рельефа , созданными отложениями. Это может привести к образованию ряби и дюн , фрактальной форме эрозии, сложной структуре естественных речных систем, а также развитию пойм и возникновению ливневых паводков . Осадки, перемещаемые водой, могут быть больше, чем осадки, перемещаемые воздухом, поскольку вода имеет более высокую плотность и вязкость . В типичных реках наибольший перенос наносов имеет размер песка и гравия , но более крупные паводки могут нести булыжники и даже валуны .

Когда ручей или реки связаны с ледниками , ледяными щитами или ледяными шапками термин флювиогляциальный или флювиогляциальный , используется , как в случае с перигляциальными потоками и наводнениями, вызванными прорывами ледниковых озер . [7] [8] Процессы речных отложений включают движение отложений и эрозию или отложение на русле реки . [9] [10]

Эоловые процессы: ветер

[ редактировать ]

Ветер приводит к переносу мелких отложений и образованию полей и почв песчаных дюн из переносимой по воздуху пыли.

Ледниковые процессы

[ редактировать ]
Ледниковые отложения из Монтаны

Ледники несут отложения самых разных размеров и откладывают их в моренах .

Массовый баланс

[ редактировать ]

Общий баланс между отложениями при транспортировке и отложениями, отлагающимися на дне, определяется уравнением Экснера . Это выражение утверждает, что скорость увеличения высоты дна из-за отложений пропорциональна количеству наносов, выпадающих из потока. Это уравнение важно тем, что изменения мощности потока меняют способность потока переносить наносы, и это отражается на характере эрозии и отложений, наблюдаемых по всему ручью. Это может быть локализовано и просто из-за небольших препятствий; примерами являются выгребные ямы за валунами, где поток ускоряется, и отложения на внутренней стороне изгибов меандра . Эрозия и отложение также могут быть региональными; эрозия может произойти из-за снятия плотины и падения уровня основания . Отложение может произойти из-за установки плотины, из-за которой река собирается в бассейн и выбрасывает всю свою нагрузку, или из-за повышения уровня основания.

Берега и мелкое море

[ редактировать ]

Моря, океаны и озера со временем накапливают осадки. Осадки могут состоять из терригенного материала, происходящего на суше, но могут откладываться как в наземной, морской или озерной (озерной) среде, так и из отложений (часто биологических), зародившихся в водоеме. Терригенный материал часто поступает из близлежащих рек и ручьев или из переработанных морских отложений (например, песка ). В середине океана экзоскелеты мертвых организмов в первую очередь ответственны за накопление отложений.

Отложения являются источником осадочных пород , которые могут содержать окаменелости обитателей водоема, которые после смерти были покрыты накапливающимися осадками. Отложения дна озера, которые не затвердели в породу, можно использовать для определения прошлых климатических условий.

Ключевые морские среды отложения

[ редактировать ]
Голоценовый эолианит и карбонатный пляж на Лонг-Айленде, Багамы.

К основным областям отложения отложений в морской среде относятся:

  • Прибрежные пески (например, пляжные пески, речные пески стока, прибрежные косы и косы, в основном обломочные с небольшим содержанием фауны)
  • Континентальный шельф ( илистые глины , увеличение содержания морской фауны).
  • Край шельфа (низкий запас терригенных веществ, преимущественно известковые скелеты фауны)
  • Шельфовый склон (значительно более мелкозернистые алевриты и глины)
  • Слои эстуариев с образовавшимися отложениями получили название « заливные илы ».

Еще одна среда осадконакопления, представляющая собой смесь речных и морских вод, — это турбидитовая система, которая является основным источником отложений в глубоких осадочных и абиссальных бассейнах , а также в глубоких океанических желобах .

Любая депрессия в морской среде, где осадки накапливаются с течением времени, называется ловушкой отложений .

Теория нулевой точки объясняет, как отложение отложений подвергается гидродинамическому процессу сортировки в морской среде, что приводит к измельчению зерен отложений в сторону моря.

Экологические проблемы

[ редактировать ]

Эрозия и попадание сельскохозяйственных отложений в реки

[ редактировать ]

Одной из причин высоких нагрузок наносов является -огневая и вахтовая обработка тропических подсечно лесов. Когда поверхность земли лишается растительности, а затем иссушается всеми живыми организмами, верхние слои почвы становятся уязвимыми как для ветровой, так и для водной эрозии. В ряде регионов Земли целые сектора страны оказались под угрозой эрозии. Например, на Мадагаскара высоком центральном плато , которое составляет примерно десять процентов территории этой страны, большая часть территории покрыта растительностью, а овраги подверглись эрозии подстилающей почвы, образуя характерные овраги, называемые лаваками . Обычно они имеют ширину 40 метров (130 футов), длину 80 метров (260 футов) и глубину 15 метров (49 футов). [11] В некоторых районах количество лавак достигает 150 на квадратный километр. [12] а лаваки могут составлять 84% всех наносов, выносимых реками. [13] Это заиление приводит к обесцвечиванию рек до темно-красно-коричневого цвета и приводит к гибели рыбы. Кроме того, заиление речных бассейнов влечет за собой затраты на управление отложениями и заиление. Затраты на удаление примерно 135 миллионов м3 3 накопленных отложений только из-за водной эрозии, вероятно, превышает 2,3 миллиарда евро (евро) ежегодно в ЕС и Великобритании, с большими региональными различиями между странами. [14]

Эрозия также является проблемой в районах современного сельского хозяйства, где удаление местной растительности для выращивания и сбора одного типа сельскохозяйственных культур оставило почву без поддержки. [15] Многие из этих регионов расположены вблизи рек и водостоков. Потеря почвы из-за эрозии удаляет полезные сельскохозяйственные угодья, увеличивает нагрузку наносов и может способствовать переносу антропогенных удобрений в речную систему, что приводит к эвтрофикации . [16]

Коэффициент доставки наносов (SDR) представляет собой долю валовой эрозии (межручьевой, речной, овражной и речной эрозии), которая, как ожидается, будет доставлена ​​к устью реки. [17] Перенос и отложение осадков можно смоделировать с помощью моделей распределения осадков, таких как WaTEM/SEDEM. [18] В Европе, по оценкам модели WaTEM/SEDEM, коэффициент доставки осадков составляет около 15%. [19]

Развитие побережья и отложение осадков возле коралловых рифов

[ редактировать ]

Развитие водоразделов вблизи коралловых рифов является основной причиной стресса кораллов, связанного с отложениями. Удаление естественной растительности в водоразделе для освоения подвергает почву усиленному ветру и осадкам и, как следствие, может привести к тому, что обнаженные отложения станут более восприимчивыми к эрозии и попаданию в морскую среду во время дождей. Отложения могут негативно влиять на кораллы разными способами, например, физически удушая их, истирая их поверхность, заставляя кораллы расходовать энергию во время удаления осадка и вызывая цветение водорослей, что в конечном итоге может привести к уменьшению пространства на морском дне, где могут жить молодые кораллы (полипы). решить.

Когда отложения попадают в прибрежные районы океана, изменяется соотношение наземных, морских и органических отложений, характеризующее морское дно вблизи источников выхода наносов. Кроме того, поскольку источник отложений (т. е. земля, океан или органические вещества) часто коррелирует с тем, насколько крупными или мелкими являются размеры зерен отложений, которые характеризуют территорию в среднем, гранулометрический состав отложений будет смещаться в зависимости от относительного поступления суши ( обычно мелкие), морские (обычно крупные) и осадки органического происхождения (изменяются с возрастом). Эти изменения в морских отложениях характеризуют количество отложений, взвешенных в толще воды в любой момент времени, и стресс кораллов, связанный с отложениями. [20]

Биологические соображения

[ редактировать ]

В июле 2020 года морские биологи сообщили, что аэробные микроорганизмы (в основном) в « квази-суспензионном состоянии » были обнаружены в бедных органикой отложениях возрастом до 101,5 миллиона лет, на глубине 250 футов ниже морского дна в Южно-Тихоокеанском круговороте (SPG). («самое мертвое место в океане») и может быть самой долгоживущей формой жизни, когда-либо обнаруженной. [21] [22]

См. также

[ редактировать ]
  • Бар (морфология реки) - возвышенная область отложений в реке, отложенная потоком.
  • Пляжные выступы - береговые образования, состоящие из отложений различных классов в виде дуги.
  • Биорексистазия - Теория почвообразования.
  • Bioswale – элементы ландшафта, предназначенные для управления поверхностными стоками.
  • Декантация - процесс разделения смесей.
  • Отложение (геология) - геологический процесс, при котором отложения, почва и камни добавляются к форме рельефа или массиву суши.
  • Среда осадконакопления - процессы, связанные с отложением определенного типа отложений.
  • Эрозия - естественные процессы, которые удаляют почву и камни.
  • Уравнение Экснера – Закон ухудшения отложений
  • Размер зерна , также известный как размер частиц. Диаметр отдельных зерен осадка или литифицированных частиц в обломочных породах.
  • Дождевая пыль , также известная как осадки осадка – форма осадков, содержащая видимую пыль.
  • Реголит – слой рыхлых неоднородных поверхностных отложений, покрывающий твердую горную породу.
  • Песок – зернистый материал, состоящий из мелкодисперсных горных пород и минеральных частиц.
  • Седиментология - Изучение природных отложений и процессов их образования.
  • Ловушка отложений - любая топографическая впадина, где с течением времени существенно накапливаются отложения.
  • Оседание - процесс, при котором частицы движутся ко дну жидкости и образуют осадок.
  • Поверхностный сток - поток избыточной дождевой воды, не просачивающейся в почву по ее поверхности.
  1. ^ Боггс, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. п. 65. ИСБН  0131547283 .
  2. ^ Крумбейн, Уильям К. (1941). «Измерение и геологическое значение формы и округлости осадочных частиц». Журнал SEPM осадочных исследований . 11 : 64–72. дои : 10.1306/D42690F3-2B26-11D7-8648000102C1865D .
  3. ^ Боггс 2006 , с. 582.
  4. ^ Снид, Эдмунд Д.; Фолк, Роберт Л. (март 1958 г.). «Галька в нижнем течении реки Колорадо, штат Техас, исследование морфогенеза частиц». Журнал геологии . 66 (2): 114–150. Бибкод : 1958JG.....66..114S . дои : 10.1086/626490 . S2CID   129658242 .
  5. ^ Боггс 2006 , стр. 66–67.
  6. ^ Боггс 2006 , стр. 68–70.
  7. ^ Нойендорф, Клаус К.Е.; Мель, Джеймс П. младший; Джексон, Джулия А., ред. (2011). Глоссарий геологии (5-е исправленное изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. п. 800. ISBN  978-3-642-06621-4 . OCLC   751527782 .
  8. ^ Уилсон, М.Е. и Мур, Дж.Э. 2003. Глоссарий по гидрологии, Американский геологический институт, Springer, 248 стр.
  9. ^ Чарльтон, Ро (2008). Основы речной геоморфологии . Лондон: Ратледж. п. 234 . ISBN  978-0-415-33454-9 .
  10. ^ Воль, Эллен (2014). Реки в ландшафте: наука и управление . Уайли-Блэквелл. п. 330. ИСБН  978-1-118-41489-7 .
  11. ^ Саве, Бенджамин Элиша (25 апреля 2017 г.). «Эрозионные формы рельефа: что такое лавака?» . Мировой Атлас . Проверено 24 сентября 2021 г.
  12. ^ Воаринцоа, NRG; Кокс, Р.; Разанацехено, мама; Ракотондразафи, AFM (1 июня 2012 г.). «Связь между геологией коренных пород, топографией и распространением лаваки на Мадагаскаре». Южноафриканский геологический журнал . 115 (2): 225–250. Бибкод : 2012SAJG..115..225В . дои : 10.2113/gssajg.115.225 .
  13. ^ Кокс, Ронад; Бирман, Пол; Юнгерс, Мэтью С.; Ракотондразафи, А. Ф. Мишель (июль 2009 г.). «Скорость эрозии и источники отложений на Мадагаскаре, полученные на основе анализа лаваки, склонов и речных отложений». Журнал геологии . 117 (4): 363–376. Бибкод : 2009JG....117..363C . дои : 10.1086/598945 . S2CID   55543845 .
  14. ^ Панагос, Панос; Мэтьюз, Фрэнсис; Пато, Эдуард; Де Микеле, Карло; Куаранта, Эмануэле; Безак, Нейц; Каффас, Константинос; Патро, Эпари Ритеш; Ауэль, Кристиан; Шляйсс, Антон Дж.; Фендрих, Артур; Лиакос, Леонид; Ван Эйнде, Элиза; Виейра, Диана; Боррелли, Паскуале (январь 2024 г.). «Понимание стоимости эрозии почвы: оценка затрат на удаление отложений из водоемов Европейского Союза» . Журнал чистого производства . 434 : 140183. doi : 10.1016/j.jclepro.2023.140183 .
  15. ^ Кетчесон, JW (1 марта 1980 г.). «Долгосрочное воздействие интенсивного возделывания и монокультуры на качество почв Южного Онтарио». Канадский журнал почвоведения . 60 (3): 403–410. дои : 10.4141/cjss80-045 .
  16. ^ Олссон, Томас (2014). «Устойчивое развитие и производство продуктов питания» . В Мотарджеми — Ясмин; Леливельд, Хабб (ред.). Управление безопасностью пищевых продуктов: практическое руководство для пищевой промышленности . Эльзевир. ISBN  9780128056820 . Проверено 24 сентября 2021 г.
  17. ^ Фернандес, К.; Ву, JQ; МакКул, Дания; Стекле, Колорадо (1 мая 2003 г.). «Оценка водной эрозии и выхода наносов с помощью ГИС, RUSLE и SEDD» . Журнал охраны почвы и воды . 58 (3): 128–136. ISSN   0022-4561 .
  18. ^ Ван Ромпай, Антон Джей Джей; Верстратен, Герт; Ван Ост, Кристоф; Говерс, Джерард; Поэзен, Жан (1 октября 2001 г.). «Моделирование среднегодового выхода наносов с использованием распределенного подхода» . Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 26 (11): 1221–1236. Стартовый код : 2001ESPL...26.1221V . дои : 10.1002/особ.275 . ISSN   1096-9837 . S2CID   128689971 .
  19. ^ Боррелли, П.; Ван Ост, К.; Мейсбургер, К.; Алуэлл, К.; Лугато, Э.; Панагос, П. (01 февраля 2018 г.). «Шаг к целостной оценке деградации почв в Европе: сочетание локальной эрозии с переносом наносов и потоками углерода» . Экологические исследования . 161 : 291–298. Бибкод : 2018ER....161..291B . дои : 10.1016/j.envres.2017.11.009 . ISSN   0013-9351 . ПМЦ   5773246 . ПМИД   29175727 .
  20. ^ Риск, Майкл Дж. (апрель 2014 г.). «Оценка воздействия отложений и питательных веществ на коралловые рифы». Текущее мнение об экологической устойчивости . 7 : 108–117. Бибкод : 2014COES....7..108R . дои : 10.1016/j.cosust.2014.01.003 .
  21. ^ Ву, Кэтрин Дж. (28 июля 2020 г.). «Эти микробы, возможно, выжили 100 миллионов лет под морским дном. Спасенные из своих холодных, тесных и бедных питательными веществами домов, бактерии проснулись в лаборатории и начали расти» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 31 июля 2020 г.
  22. ^ Мороно, Юки; и др. (28 июля 2020 г.). «Аэробная микробная жизнь сохраняется в кислородных морских отложениях возрастом 101,5 миллиона лет» . Природные коммуникации . 11 (3626): 3626. Бибкод : 2020NatCo..11.3626M . дои : 10.1038/s41467-020-17330-1 . ПМЦ   7387439 . ПМИД   32724059 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Протеро, Дональд Р.; Шваб, Фред (1996), Осадочная геология: введение в осадочные породы и стратиграфию , WH Freeman, ISBN  978-0-7167-2726-2
  • Сивер, Раймонд (1988), Сэнд , Нью-Йорк: Научно-американская библиотека, ISBN  978-0-7167-5021-5
  • Николс, Гэри (1999), Седиментология и стратиграфия , Молден, Массачусетс: Wiley-Blackwell, ISBN  978-0-632-03578-6
  • Ридинг, Х.Г. (1978), Осадочная среда: процессы, фации и стратиграфия , Кембридж, Массачусетс: Blackwell Science, ISBN  978-0-632-03627-1
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 03897bc99dcc335d9ebe29661e8f195d__1710629220
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/03/5d/03897bc99dcc335d9ebe29661e8f195d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sediment - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)