Осадок

Часть серии на |
Отложения |
---|
Осадок - это естественный материал, который разбивается процессами выветривания и эрозии и впоследствии транспортируется действием ветра, воды или льда или силы тяжести, действующей на частицы. Например, песок и ил можно переносить в подвеске в речной воде и при достижении морского ложа, осажденного седиментацией ; Если они погребены, они могут в конечном итоге стать песчаником и алезом ( осадочные породы ) посредством литификации .
Отложения чаще всего транспортируются водой ( речные процессы ), а также ветром ( эолийские процессы ) и ледниками . Пляжные пески и отложения речных каналов являются примерами речного транспорта и осаждения , хотя осадок также часто оседает из медленной или стоячей воды в озерах и океанах. Песчаные дюны пустыни и Loeess являются примерами эолианского транспорта и осаждения. Отложения ледникового морена и до перевода на льду.
Классификация
[ редактировать ]

Осадок может быть классифицирован на основе размера зерна , формы зерна и композиции.
Размер зерна
[ редактировать ]Размер отложений измеряется по шкале базы Log 2, называемой шкалой «PHI», которая классифицирует частицы по размеру от «коллоидного» до «валун».
Φ Шкала | Размер диапазона (Метрика) |
Размер диапазона (дюймы) |
Совокупный класс (Вентворт) |
Другие имена |
---|---|---|---|---|
<-8 | > 256 мм | > 10.1 в | Валун | |
От -6 до -8 | 64–256 мм | 2,5–10,1 в | Булыжник | |
От -5 до -6 | 32–64 мм | 1,26–2,5 в | Очень грубый гравий | Галька |
От -4 до -5 | 16–32 мм | 0,63–1,26 в | Грубый 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 в | Прекрасный гравий | Галька |
От -1 до -2 | 2–4 мм | 0,079–0,157 в | Очень прекрасный гравий | Гранула |
От 0 до -1 | 1–2 мм | 0,039–0,079 в | Очень грубый песок | |
От 1 до 0 | 0,5–1 мм | 0,020–0,039 в | Грубый песок | |
2–1 | 0,25–0,5 мм | 0,010–0,020 в | Средний песок | |
От 3 до 2 | 125–250 мкм | 0,0049–0,010 в | Мелкий песок | |
От 4 до 3 | 62,5–125 мкм | 0,0025–0,0049 в | Очень мелкий песок | |
От 8 до 4 | 3,9–62,5 мкм | 0,00015–0,0025 в | Ил | Грязь |
> 8 | <3,9 мкм | <0,00015 в | Глина | Грязь |
> 10 | <1 мкм | <0,000039 в | Коллоид | Грязь |
Форма
[ редактировать ]
Форма частиц может быть определена в терминах трех параметров. Форма . является общей формой частицы, причем общие описания являются сферическими, платиными или похожими на удивление Округа . - это мера того, насколько острые углах зерновых Это варьируется от хорошо окруженных зерен с гладкими углами и краями до плохо округленных зерен с острыми углами и краями. Наконец, текстура поверхности описывает мелкие особенности, такие как царапины, ямы или хребты на поверхности зерна. [ 1 ]
Форма
[ редактировать ]Форма (также называемая сферичностью ) определяется путем измерения размера частицы на ее основных осях. Уильям С. Крумбейн предложил формулы для преобразования этих чисел в одну меру формы, [ 2 ] такой как
где , , и являются длинной, промежуточной и короткой длиной оси частицы. [ 3 ] Форма варьируется от 1 для идеально сферической частицы до очень маленьких значений для тромбоцитов или стержней частицы.
Альтернативная мера была предложена Snied и Folk: [ 4 ]
что, опять же, варьируется от 0 до 1 с увеличением сферичности.
Округлая
[ редактировать ]
Округа описывает, насколько острые края и углы частицы. Сложные математические формулы были разработаны для его точного измерения, но их трудно применить, и большинство геологов оценивают округлость из схемы сравнения. Обычные описательные термины варьируются от очень углового до углового до субингера до подспирации до округленного до очень округления, с увеличением степени округлости. [ 5 ]
Поверхностная текстура
[ редактировать ]Текстура поверхности описывает мелкие особенности зерна, такие как ямы, переломы, хребты и царапины. Они чаще всего оцениваются на кварцевых зернах, потому что они сохраняют свои поверхностные маркировки в течение длительного времени. Текстура поверхности варьируется от полированной к матовой, и может раскрыть историю транспортировки зерна; Например, замороженные зерна особенно характерны для эолийских отложений, транспортируемых ветром. Оценка этих функций часто требует использования сканирующего электронного микроскопа . [ 6 ]
Композиция
[ редактировать ]Состав осадка может быть измерен в терминах:
- Родительская рок -литология
- Минеральный состав
- Химический макияж
Это приводит к неоднозначности, при которой глина может использоваться как диапазон размера, так и композиции (см. Минералы глины ).
Перенос отложений
[ редактировать ]

Осадок транспортируется в зависимости от прочности потока, который несет его, и его собственного размера, объема, плотности и формы. Более сильные потоки увеличат подъем и перетаскивают частицу, вызывая ее подниматься, в то время как более крупные или более плотные частицы будут с большей вероятностью пропасть через поток.
Речные процессы
[ редактировать ]В географии и геологии или процессы речных осадков речные отложения связаны с реками и ручьями , а также отложениями и рельефами, создаваемыми отложениями. Это может привести к формированию рябь и дюн , в фрактальных моделях эрозии, сложных моделей естественных речных систем, а также в развитии поймы и возникновении внезапных наводнений . Осадок, перемещенные водой, может быть больше, чем осадок, перемещающийся на воздухе, потому что вода имеет как более высокую плотность , так и вязкость . В типичных реках наибольшее переносимое осадок имеет песок и гравийный размер, но большие наводнения могут нести булыжники и даже валуны .
Когда ручей или реки связаны с ледниками , ледяными щитами или ледяными колпачками термин глясиофлювиальные или флювиогуальные , используется , как и в перислоциальных потоках и наводнениях в ледниковом озеро . [ 7 ] [ 8 ] Процессы речных отложений включают движение осадка и эрозию или осаждение на русле реки . [ 9 ] [ 10 ]Эолийские процессы: ветер
[ редактировать ]Ветер приводит к транспортировке мелких осадков и образованию поля песчаной дюны и почвы из воздушной пыли.
Ледяные процессы
[ редактировать ]
Ледники несут широкий спектр размеров отложений и осаждают его в морене .
Массовый баланс
[ редактировать ]Общий баланс между отложением в транспорте и отложением, нанесенным на слое, определяется уравнением Exner . Это выражение гласит, что скорость увеличения повышения слоя из -за осаждения пропорциональна количеству отложений, выпадающего из потока. Это уравнение важно в том, что изменения в силе потока изменяют способность потока переносить осадок, и это отражается в моделях эрозии и осаждения, наблюдаемых во всем потоке. Это может быть локализовано и просто из -за небольших препятствий; Примерами являются размытые отверстия позади валунов, где ускоряется поток, а осаждение на внутренней стороне изгибов меандер . Эрозия и осаждение также могут быть региональными; Эрозия может произойти из -за удаления плотины и падения уровня базового уровня . Осаждение может произойти из -за размещения плотины, которое приводит к тому, что река укладывает и откладывает всю его нагрузку или из -за повышения уровня базового уровня.
Берега и мелкие моря
[ редактировать ]Моря, океаны и озера накапливают осадок с течением времени. Осадок может состоять из терригенного материала, который происходит на земле, но может быть осажден либо в наземной, морской или озерной (озеро) средах, либо из отложений (часто биологических), происходящих в водоемов. Терригенный материал часто поставляется близлежащими реками и ручьями или переработанными морскими осадками (например, песком ). В середине океана экзоскелеты мертвых организмов в первую очередь ответственны за накопление отложений.
Отложенные отложения являются источником осадочных пород , которые могут содержать окаменелости жителей водоема, которые после смерти были покрыты накоплением отложений. Отложения ложа на озере, которые не закреплены в скалу, могут быть использованы для определения прошлых климатических условий.
Ключевые морские осадковые среды
[ редактировать ]Основные области для отложения отложений в морской среде включают:
- Прибрежные пески (например, пляжные пески, речные пески, прибрежные батончики и сплевы, в основном обкладывающие с небольшим содержанием фауны)
- Континентальный шельф ( иловые глины , увеличение содержания морской фауны).
- Полея полки (низкий терригенный запас, в основном известковые скелеты фауны)
- Склон полки (гораздо более мелкозернистые илы и глины)
- Кровати устьев с полученными месторождениями, называемыми « залива грязи ».
Еще одна осадочная среда, которая представляет собой смесь речных и морских, - это турбидитская система, которая является основным источником осадка для глубоких осадочных и абиссальных бассейнов , а также глубоких океанических траншей .
Любая депрессия в морской среде, где накапливаются отложения с течением времени, известна как ловушка осадков .
Теория нулевой точки объясняет, как осаждение отложений подвергается гидродинамическому процессу сортировки в морской среде, приводящей к морю, штрафу размера зерна отложений.
Экологические проблемы
[ редактировать ]Эрозия и доставка сельскохозяйственных отложений в реки
[ редактировать ]нагрузки наносится сжигание, сжигание и изменение выращивания тропических Одной из причин высокого лесов. Когда поверхность земли лишена растительности, а затем обжарена от всех живых организмов, верхние почвы уязвимы как для эрозии ветра и воды. В ряде регионов Земли целые сектора страны стали эродируемыми. Например, на Мадагаскар высоком центральном плато , который составляет приблизительно десять процентов земельного участка этой страны, большая часть земельной площадки девижет, а овраги разрывались в нижнюю почву, образуя отличительные окли, называемые лаваками . Обычно они имеют ширину 40 метров (130 футов) шириной 80 метров (260 футов) и глубиной 15 метров (49 футов). [ 11 ] В некоторых областях 150 лаваков/квадратный километр, [ 12 ] и Лаваки могут составлять 84% всех отложений, унесенных реками. [ 13 ] Это залитие приводит к обесцвечиванию рек до темно -красного коричневого цвета и приводит к убийствам рыбы. Кроме того, седиментация речных бассейнов подразумевает затраты на управление отложениями и залив. Стоимость удаления примерно 135 миллионов М 3 накопленных отложений из -за эрозии воды, вероятно, ежегодно превышает 2,3 миллиарда евро (€) 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 урожая одного типа урожая оставило почву не поддержать. [ 15 ] Многие из этих регионов находятся рядом с реками и дренажами. Потеря почвы из -за эрозии удаляет полезную сельскохозяйственную угодью, добавляет нагрузки на отложений и может помочь транспортировать антропогенные удобрения в речную систему, что приводит к эвтрофикации . [ 16 ]
Коэффициент доставки осадков (SDR) представляет собой долю валовой эрозии (Interill, Rill, Gully и ручья эрозия), которая, как ожидается, будет доставлена в выход реки. [ 17 ] Передача отложений и осаждение могут быть смоделированы с помощью моделей распределения отложений, таких как Watem/Sedem. [ 18 ] В Европе, согласно оценке модели Watem/Sedem, коэффициент доставки отложений составляет около 15%. [ 19 ]
Развитие прибрежных районов и седиментация возле коралловых рифов
[ редактировать ]Развитие водосбора вблизи коралловых рифов является основной причиной связанного с осадками кораллового стресса. Разделение естественной растительности в водосборном бассейне для развития подвергает почву увеличению ветра и осадков, и в результате может привести к тому, что открытый осадок станет более восприимчивым к эрозии и доставке в морскую среду во время дождевых событий. Осадок может негативно повлиять на кораллы во многих отношениях, например, путем физического задушивания их, истирания их поверхностей, заставляя кораллы тратить энергию во время удаления отложений и вызывая цветение водорослей, что в конечном итоге может привести к меньшему пространству на морском дне, где ювенильные кораллы (полипы) могут решить.
Когда отложения вводятся в прибрежные районы океана, доля земли, морского и органического осадка, который характеризует морское дно вблизи источников выхода отложений. Кроме того, поскольку источник осадка (то есть земля, океан или органически) часто коррелирует с тем, как грубые или мелкие размеры зерна отложений, которые характеризуют площадь в среднем, распределение отложений по размеру зерна будет сдвигаться в соответствии с относительным входом земли ( Обычно нормально), морской (обычно грубый) и органически происходящий (переменный с возрастом) осадок. Эти изменения в морских осадках характеризуют количество осадка, подвешенного в толще воды в любое время и коралловое напряжение, связанное с отложением. [ 20 ]
Биологические соображения
[ редактировать ]В июле 2020 года морские биологи сообщили, что аэробные микроорганизмы (в основном), в « квазиспендированной анимации », были обнаружены в органически бедных отложениях, до 101,5 миллионов лет, 250 футов ниже морского дна в южно-Тихоокеанском гидре (SPG), возрастет на 250 футов ниже морского дна в южно-Тихоокеанском гидре (SPG). («Самое мертвое место в океане»), и может быть самыми длинными формами жизни, когда-либо найденными. [ 21 ] [ 22 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Бар (морфология реки) - повышенная область осадка в реке, которая была отложена потоком
- Пляжные куспсы - плановая линия, состоящие из различных сортов осадка в дуговой схеме
- Биоргексистанция - теория формирования почвы
- Bioswale - Ландшафтные элементы, предназначенные для управления поверхностным стоком воды
- Декантирование - процесс разделения смесей
- Осаждение (геология) - геологический процесс, в котором отложения, почвы и породы добавляются в рельефную форму или землю
- Осадочная среда - процессы, связанные с осаждением определенного типа осадка
- Эрозия - естественные процессы, которые удаляют почву и скалу
- Уравнение Exner - Закон об преподавании отложений
- Размер зерна , также известный как размер частиц - диаметр отдельных зерен отложений или литифицированных частиц в обломочных породах
- Дождевая пыль , также известная как осаждение отложений - форма осадки, содержащая видимую пыль
- Реголит - слой свободных, гетерогенных поверхностных отложений, покрывающих твердую скалу
- Песок - гранулированный материал, состоящий из тонко разделенных породов и минеральных частиц
- Седиментология - изучение природных отложений и их процессов образования
- Ловушка отложений - любая топографическая депрессия, при которой отложения существенно накапливаются с течением времени
- Оседание - процесс, с помощью которого частицы движутся в сторону дна жидкости и образуют осадок
- Поверхностный сток - поток избыточной дождевой воды, не проникающий в землю над его поверхностью
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Боггс, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4 -е изд.). Верхняя седл -река, Нью -Джерси: Пирсон Прентис Холл. п. 65. ISBN 0131547283 .
- ^ Крумбейн, Уильям С. (1941). «Измерение и геологическое значение формы и округлости осадочных частиц». SEPM Журнал осадочных исследований . 11 : 64–72. doi : 10.1306/D42690F3-2B26-11D7-8648000102C1865D .
- ^ Boggs 2006 , p. 582.
- ^ Sneed, Edmund D.; Фолк, Роберт Л. (март 1958 г.). «Камешка в нижней реке Колорадо, штат Техас, исследование морфогенеза частиц». Журнал геологии . 66 (2): 114–150. Bibcode : 1958jg ..... 66..114S . doi : 10.1086/626490 . S2CID 129658242 .
- ^ Boggs 2006 , с. 66–67.
- ^ Boggs 2006 , с. 68–70.
- ^ Neuendorf, Klaus ke; Мел, Джеймс П. младший; Джексон, Джулия А., ред. (2011). Глоссарий геологии (5 -е пересмотренное изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. п. 800. ISBN 978-3-642-06621-4 Полем OCLC 751527782 .
- ^ Wilson, We & Moore, Je 2003. Глоссарий гидрологии, Американский геологический институт, Springer, 248pp.
- ^ Чарлтон, Ро (2008). Основы речной геоморфологии . Лондон: Ратледж. п. 234 . ISBN 978-0-415-33454-9 .
- ^ Wohl, Ellen (2014). Реки в ландшафте: наука и управление . Wiley-Blackwell. п. 330. ISBN 978-1-118-41489-7 .
- ^ Соу, Бенджамин Элиша (25 апреля 2017 г.). "Эрозионные рельефы: что такое лавака?" Полем Worldatlas . Получено 24 сентября 2021 года .
- ^ Существительное, NRG; Кокс, р.; Разанацеэно, мама; Rakotondrazafy, AFM (июнь 2012 г.). «Связь между геологией коренной породы, топографией и распределением дыр на Мадагаскаре». Южноафриканский журнал геологии . 115 (2): 225-250. Bibcode : 2012sajg..115..225V . Doi : 10.2113 / gssajg.115.225 .
- ^ Кокс, Ронад; Бирман, Пол; Юнгерс, Мэтью С.; Rakotondrazafy, AF Michel (июль 2009 г.). «Скорость эрозии и источники отложений на Мадагаскаре, выведенные из 10, являются анализом лаваки, склона и речного отложений». Журнал геологии . 117 (4): 363–376. Bibcode : 2009jg .... 117..363c . doi : 10.1086/598945 . S2CID 55543845 .
- ^ Panagos, Panos; Мэтьюз, Фрэнсис; Пато, Эдуард; Де Мишель, Карло; Каварта, Эмануэле; Безак, NEJC; Каффас, Константинос; Патро, Эпри Ритеш; Ауэль, Кристиан; Schleiss, Anton J.; Фендрих, Артур; Лиакос, Леонидас; Ван Эйнде, Элиза; Вийра, Диана; Боррелли, Паскуале (январь 2024 г.). «Понимание стоимости эрозии почвы: оценка затрат на удаление отложений из резервуаров Европейского Союза» . Журнал чистого производства . 434 : 140183. DOI : 10.1016/j.jclepro.2023.140183 .
- ^ Кетчесон, JW (1 марта 1980 г.). «Большое воздействие интенсивного выращивания и монокультуры на качество почв южного Онтарио». Канадский журнал по почвенной науке . 60 (3): 403–410. doi : 10.4141/cjss80-045 .
- ^ Олссон, Томас (2014). «Устойчивость и производство продуктов питания» . В Motarjemi, Yasmine; Леливельд, Хабб (ред.). Управление пищевыми продуктами: практическое руководство для пищевой промышленности . Elsevier. ISBN 9780128056820 Полем Получено 24 сентября 2021 года .
- ^ Фернандес, C.; Wu, jq; МакКул, DK; Stöckle, CO (2003-05-01). «Оценка эрозии воды и урожайности отложений с помощью ГИС, Расле и Седд» . Журнал по сохранению почвы и воды . 58 (3): 128–136. ISSN 0022-4561 .
- ^ Ван Ромпей, Антон Дж.Дж; Verstraeten, Gert; Ван Оост, Кристоф; Управляющие, Джерард; Poesen, Jean (2001-10-01). «Моделирование среднего годового урожайности отложений с использованием распределенного подхода» . Земля поверхностных процессов и рельефа . 26 (11): 1221–1236. Bibcode : 2001epl ... 26.1221v . Doi : 10,1002/esp.275 . ISSN 1096-9837 . S2CID 128689971 .
- ^ Боррелли, П.; Van Oost, K.; Meusburger, K.; Alewell, C.; Lugato, E.; Panagos, P. (2018-02-01). «Шаг к целостной оценке деградации почвы в Европе: сочетание эрозии на месте с переносом осадка и потоками углерода» . Экологические исследования . 161 : 291–298. Bibcode : 2018er .... 161..291b . doi : 10.1016/j.envres.2017.11.009 . ISSN 0013-9351 . PMC 5773246 . PMID 29175727 .
- ^ Риск, Майкл Дж (апрель 2014 г.). «Оценка влияния отложений и питательных веществ на коралловые рифы». Текущее мнение об экологической устойчивости . 7 : 108–117. Bibcode : 2014coes .... 7..108r . doi : 10.1016/j.cosust.2014.01.003 .
- ^ Ву, Кэтрин Дж. (28 июля 2020 г.). «Эти микробы, возможно, выжили на 100 миллионов лет под морским днем - спасенные от их холодных, тесных и плотных питательных веществ, бактерии проснулись в лаборатории и росли» . New York Times . Получено 31 июля 2020 года .
- ^ Мороно, Юки; и др. (28 июля 2020 г.). «Аэробная микробная жизнь сохраняется в Oxic Marine Sepiter со старинным 101,5 миллионами лет» . Природная связь . 11 (3626): 3626. Bibcode : 2020natco..11.3626m . doi : 10.1038/s41467-020-17330-1 . PMC 7387439 . PMID 32724059 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Протеро, Дональд Р.; Schwab, Fred (1996), осадочная геология: введение в осадочные породы и стратиграфия , WH Freeman, ISBN 978-0-7167-2726-2
- Сивер, Рэймонд (1988), Сэнд , Нью -Йорк: научная американская библиотека, ISBN 978-0-7167-5021-5
- Николс, Гэри (1999), Sedimentology & Stratygraphy , Malden, MA: Wiley-Blackwell, ISBN 978-0-632-03578-6
- Рединг, HG (1978), Осадочная среда: процессы, фации и стратиграфия , Кембридж, Массачусетс: Blackwell Science, ISBN 978-0-632-03627-1