Антидюна
Антидюна встречающаяся — это форма пласта, в речных и других русловых средах. Антидюны возникают в сверхкритическом потоке , что означает, что число Фруда больше 1,0 или скорость потока превышает скорость волны; это также известно как верхний режим потока . В антидюнах осадки откладываются на стороне верхнего течения (штосс) и размываются с нижней (подветренной) стороны, напротив слоев с более низким режимом течения. В результате антидюны мигрируют вверх по течению, навстречу течению. Антидюны называются синфазными формами дна, что означает, что высота поверхности воды имитирует высоту дна; это связано со сверхкритическим режимом течения. Антидюнные гряды быстро развиваются, увеличивая амплитуду по мере продвижения вверх по течению. Возникающая волна на поверхности воды также увеличивается по амплитуде. Когда эта волна становится нестабильной, разбивается и смывает вниз по течению, большая часть антидюнного ложа может быть разрушена.
Формирование
[ редактировать ]
Антидюны обычно встречаются в речной среде на мелководье с высокой скоростью течения. В отличие от ряби и дюн в режиме более низкого потока, антидюны обычно симметричны и мигрируют против направления потока. Антидюны быстро развиваются, увеличивая амплитуду по мере миграции против течения. Когда поверхностная волна над ними становится неустойчивой и разбивается (когда амплитуда поверхностной волны достигает 1/7 ее длины), большая часть антидюнной гряды разрушается и ее осадки сносятся вниз по течению.
Антидюны обычно наблюдаются в небольших ручьях, текущих через пляжи в океан. Исследования водотоков показали, что они также могут возникать в подводных средах под плотными потоками, такими как мутные течения . Антидюны образуют осадочные структуры , характерные для их режима потока, что позволяет геологам- осадочникам понять условия потока в прошлом. В отличие от пластов с низким режимом течения, таких как дюны и рябь , которые обычно вызывают перекрестную стратификацию падения вниз по течению, антидюны образуют смесь слоев с пологим падением вниз по течению и вверх по течению. В то время как антидюны мигрируют вверх по течению, перекрестная стратификация с падением вверх по течению не указывает на антидюны или условия режима верхнего течения. Если число Фруда достаточно велико, циклические ступеньки . вместо антидюн могут образовываться [1]
Антидюны мигрируют вверх по течению, потому что течение ручья во впадине мелкое и быстрое, а на гребне замедляется и углубляется. В результате напряжение сдвига на дне уменьшается от впадины к гребню, вызывая седиментацию, и увеличивается от гребня к жесткому, вызывая эрозию. Инерция потока перемещает максимальное и минимальное напряжение сдвига немного ниже по течению от впадины и гребня. Это позволяет пласту со временем усиливаться по мере того, как во впадине происходит эрозия, а на гребне - отложения.
Кристофер Р. Филдинг заметил связь между их формированием и климатом. Климат с экстремальными сезонами дождей, приводящий к увеличению стока, создает более высокую скорость потока в ручьях и реках, тем самым увеличивая способность к формированию структур верхнего режима стока. [2] Вот видео, показывающее образование и разрушение современной антидюны.
История
[ редактировать ]В 1899 году первое описание антидюн было представлено Воаном Корнишем Королевскому географическому обществу . Он заметил, что пока вода текла вниз по течению, возникали волны, которые двигались вверх по течению, вынося песок и другой материал. Это наблюдение было позже подтверждено Джоном С. Оуэнсом в 1908 году. Термин «антидюна» был введен Г. К. Гилбертом в профессиональной статье Геологической службы США 1914 года , озаглавленной «Перенос мусора проточной водой». [3] Он написал этот отчет совместно с EC Murphy, их описание антидюн и стоячих волн расширило предыдущий отчет Корниша и Оуэнса. Их информация была собрана в ходе лабораторного исследования, спонсируемого Геологической службой США . Первым человеком, предпринявшим аналитическое описание антидюн, был Уолтер Б. Лангбейн в 1942 году. Он применил анализ размерностей к результатам Гилбертса и нашел точки перехода, используя числа Фруда в зависимости от скорости и гидравлического радиуса . [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Картиньи, Матье ЖБ; Постма, Джордж; Ван Ден Берг, Ян Х.; Мастберген, Дик Р. (15 февраля 2011 г.). «Сравнительное исследование волн отложений и циклических шагов на основе геометрии, внутренних структур и численного моделирования» . Морская геология . 280 (1–4): 40–56. Бибкод : 2011МГеол.280...40С . дои : 10.1016/j.margeo.2010.11.006 . ISSN 0025-3227 .
- ^ Филдинг, 2006, Таблицы режима верхнего течения, линзы и размывы: расширение диапазона архитектурных элементов для речных отложений, Sedimentary Geology , т. 190, стр. 227-240.
- ^ Гилберт, Г.К. (1914), « Перевозка мусора проточной водой » Профессиональный документ Геологической службы США № 86.
- ^ Кеннеди, Джон Ф. (1961) Стационарные волны и антидюны в аллювиальных каналах. Технический отчет. Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния, США.ч 1. стр. 1-8
- Ягишита, Кодзи; Тайра, Асахико (1989). «Зерновая ткань лабораторной антидюны». Седиментология . 36 (6): 1001. Бибкод : 1989Седим..36.1001Г . дои : 10.1111/j.1365-3091.1989.tb01537.x .
- Миддлтон, Г.В., Перекос Антидюны в большом лотке
- ЭЙЛСА АЛЛАБИ и МАЙКЛ ОЛЛАБИ. «антидюна». Словарь наук о Земле. 1999. Энциклопедия.com. 7 октября 2010 г. < [1] .
- Журнал геофизических исследований, 2009, Том. 114, выпуск F4
- https://web.archive.org/web/20110710201741/http://fluidflow.es-designs.com/?p=219
Внешние ссылки
[ редактировать ]- https://web.archive.org/web/20081011003303/http://radio.weblogs.com/0100021/stories/2002/03/06/sedimentTransportInAntidun.html
- https://web.archive.org/web/20110710201132/http://fluidflow.es-designs.com/?p=150
- https://web.archive.org/web/20110710201620/http://fluidflow.es-designs.com/?p=155
- https://web.archive.org/web/20110710201702/http://fluidflow.es-designs.com/?p=159
- https://web.archive.org/web/20080908004604/http://radio.weblogs.com/0100021/categories/antidunes/2002/06/13.html
- https://web.archive.org/web/20110710201741/http://fluidflow.es-designs.com/?p=219
| Масштабные функции | |
|---|---|
| Аллювиальные реки | |
| Коренная река | |
| Кровати | |
| Региональные процессы | |
| Механика | |
