Погребенная долина
— Погребенная долина это долина древней реки или ручья, заполненная ледниковыми или рыхлыми отложениями . [1] Этот осадок состоит преимущественно из гравия и песка , с небольшим количеством ила и глины . Эти типы отложений часто могут хранить и передавать большие объемы грунтовых вод и действовать как местный водоносный горизонт .
Погребенные долины, возможно, образовались в результате стока ледниковых озер до последнего крупного наступления и отступления континентального оледенения . Эти долины часто не имеют поверхностного выражения, но представляют собой основной источник подземных вод в ледниковом регионе среднего континента Северной Америки. [2] и Северной Европы . [3] В последнее время исследования были сосредоточены на понимании седиментологии этих формаций с целью определить безопасность дальнейшего использования водоносных горизонтов, которые часто в них встречаются. [4]
Обзор
[ редактировать ]Погребенные долины образуются в тех случаях, когда присутствуют древние долины рек или ручьев, которые возникли еще до недавнего оледенения и с тех пор были заполнены ледниковыми отложениями и / или смывами. [5] В плейстоцене продвижение и отступление ледников образовало ранее существовавшие долины и отложило материал, накопившийся в леднике в результате таяния ледниковых смывов или таяния льда, составлявшего сам ледник. Погребенные долины традиционно имеют V- или U-образную форму из-за их естественной формы, но погребенные долины могут иметь другую форму, если после отступления ледника произошли какие-либо эрозионные явления. [6] Способность удерживать грунтовые воды обусловлена составом ледниковых отложений. Ледниковые отложения этих ранее существовавших долин в основном состоят из более грубых материалов, таких как песок и гравий. Поскольку эти материалы более грубые, при наличии почвы, почти полностью состоящей из этих материалов, поровое пространство почвы увеличивается. Это увеличенное поровое пространство создает больше пустот для воды, особенно по сравнению с почвой, богатой илом или глиной. После того, как эти долины сформированы и заполнены, слой более мелких отложений, таких как илы и глины, покрывает верхнюю часть долины, засыпая ее. Погребенные долины наиболее известны как водоносные горизонты и часто используются для снабжения людей питьевой водой , а также для снабжения водой сельскохозяйственных и промышленных полей.
Картирование погребенных долин
[ редактировать ]Погребенные долины трудно измерить и создать модели, поскольку они обычно погребены глубоко под поверхностью Земли в геологически сложных областях. Существует несколько различных методов, которые используются для выявления погребенных долин, включая определение глубины до коренной породы , бурение/бурение земной коры для анализа состава почвы и использование существующих водяных скважин, хотя говорят, что одних только этих методов едва достаточно. [7] Для картирования погребенных долин необходимо плотное покрытие данных. Обычно плотность скважин относительно невелика, а особенно глубокие скважины редки. [8] Важно, чтобы плотность скважин была большой по всей картируемой территории, чтобы можно было достичь более высокого уровня точности. Поскольку погребенные долины образованы ледниками, топография может сильно различаться. Чем больше буров/кернов будет взято, тем точнее будет карта. Судя по глубине до коренной породы, указанной в наблюдениях за водяными скважинами, электропроводность коренной породы в значительной степени отличается от электропроводности вышележащих ледниковых отложений из-за более высокой проводимости сланца, присутствующего в некоторых почвах. В одном исследовании, проведенном в Дании, с помощью бурения/бурения на глубине от 10 до 300 м под поверхностью земли была обнаружена серия переплетенных погребенных долин. [9] Для картирования погребенных долин необходимо плотное покрытие данных. Хотя опубликованных 3D-моделей погребенных моделей не существует, 2D-модели публиковались много раз.
Погребенные долины как водоносные горизонты
[ редактировать ]Возможно, погребенные долины больше всего известны своей способностью становиться водоносными горизонтами, хранящими грунтовые воды. Основной формой пополнения погребенных долинных водоносных горизонтов является просачивание грунтовых вод через ледниковые тиллы и верхние межпахотные водоносные горизонты. [10] Фактически, многие поселения на Среднем Западе получают воду из водоносных горизонтов, образовавшихся в этих погребенных долинах, например, Майами, штат Огайо. [11] В некоторых прерийных погребенных долинах Канады подстилающий материал состоит из плотного сланца , в то время как покрытие погребенной долины состоит из настолько плотного четвертичного состава , что оно значительно ограничивает пополнение водоносного горизонта погребенной долины, почти до точки полностью ограничить его. [12] Пополнение запасов воды очень важно, поскольку многие города по всему миру используют погребенные долины в качестве основного источника воды. Часто причина картирования погребенных долин связана с возможностью использовать ранее пробуренные глубоко скважины, которые снабжали водой населенные пункты. [13] Поскольку погребенные долины когда-то были долинами на поверхности Земли, они имеют наклон или уклон . Из-за этого уклона в долинах вода будет двигаться под действием силы тяжести и создавать поток воды из более высоких областей в более низкие.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Огайо ДНР, Строительство колодца в погребенной долине
- ^ Кехью, Алан Э.; Беттгер, Уильям М. (ноябрь – декабрь 1986 г.). «Среда отложения погребенных водоносных горизонтов в Северной Дакоте». Подземные воды . 24 (6): 728–734. дои : 10.1111/j.1745-6584.1986.tb01688.x .
- ^ Йоргенсен, Ф; Сандерсен, П. (2006). «Погребенные и открытые туннельные долины в Дании - эрозия под многочисленными ледяными щитами». Четвертичные научные обзоры . 25 (11–12): 1339–1363. Бибкод : 2006QSRv...25.1339J . doi : 10.1016/j.quascirev.2005.11.006 .
- ^ Смит, Л.Н. (2004). «Стратиграфия позднего плейстоцена и последствия дегляциации и подледниковых процессов в доли Флэтхед Кордильерского ледникового щита, долина Флэтхед, Монтана, США». Осадочная геология . 165 (3–4): 295–332. Бибкод : 2004SedG..165..295S . дои : 10.1016/j.sedgeo.2003.11.013 .
- ^ Сейюм, В., и Экстайн, Ю. (2014). Гидравлические взаимоотношения между погребенными долинными отложениями ледникового дрейфа и прилегающими коренными породами на северо-востоке Огайо, США. Гидрогеологический журнал, 22 (5), 1193–1206.
- ^ Метцен, Дж. (2012). Открытие погребенной долины плейстоцена в Немецкой бухте на юге Северного моря. Четвертичный Интернационал , 279–280, 325.
- ^ Ольденборгер, Г., Логан, К., Хинтон, М., Пугин, А., Сапиа, В. и др. (2016). Картирование коренных пород сетей погребенных долин с использованием сейсмических отражений и аэроэлектромагнитных данных. Журнал прикладной геофизики, 128, 191–201.
- ^ Хойер А., Йоргенсен Ф., Сандерсен П., Вьеццоли А. и Мёллер И. (2015). Трехмерное геологическое моделирование сложной сети погребенных долин, построенное на основе данных скважин и АЭМ. Журнал прикладной геофизики, 122, 94–102.
- ^ Он, X., Зонненборг, Т., Йоргенсен, Ф. и Йенсен, К. (2017). Моделирование реальной системы погребенных долин с вертикальной нестационарностью с использованием многоточечной статистики. Гидрогеологический журнал, 25 (2), 359–370.
- ^ Дракон, К. (2008). Влияние антропогенного загрязнения на химический состав подземных вод полунапорного водоносного горизонта (водоносный горизонт великопольской долины, Польша). Управление водными ресурсами, 22(3), 343–355.
- ^ «Заповедник Майами. (2009). Вода в водоразделе реки Грейт-Майами» . Архивировано из оригинала 11 ноября 2016 г. Проверено 8 мая 2017 г.
- ^ Водоносные горизонты погребенных долин в канадских прериях: геология, гидрогеология и происхождение 1 1 вклад сектора наук о Земле (ess) 20120131. (2012). Канадский журнал наук о Земле, 49 (9), 987–1004.
- ^ Клюйвинг, С., Алейд Бош, Дж., Эббинг, Дж., Месдаг, К., и Вестерхофф, Р. (2003). Береговой и морской сейсмический и литостратиграфический анализ глубоко врезанной системы погребенных долин четвертичного периода в северных Нидерландах. Журнал прикладной геофизики, 53 (4), 249–271.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Эндрю Гуди (2013). Энциклопедия геоморфологии . Рутледж. п. 106. ИСБН 978-1-134-48276-4 .
- Консорциум подземных вод
- Полезные иллюстрации от Агентства по охране окружающей среды США