Истощение (эрозия)
Истирание – это процесс эрозии , который происходит во время горных пород столкновения и транспортировки . Транспортировка отложений и сглаживание поверхности коренных пород ; это может быть через воду или ветер. [1] Камни, подвергающиеся истиранию, часто встречаются на русле ручья или вблизи него . [2] Истирание также частично ответственно за превращение валунов в более мелкие камни и, в конечном итоге, в песок. [3]
Эрозия истощения позволяет прошлые и настоящие геологические понять палеогеоморфическую изменения, а также интерпретировать среду. Исследователи используют форму частиц (результат истирания) для изучения эрозии и изменений окружающей среды. [4]
Механизм
[ редактировать ]- Последствия истощения территории вдоль реки Хааст в Новой Зеландии
Галька, как правило, крупнее вверх по течению...
...и уменьшаться дальше вниз по течению...
Степень истирания зависит от ряда факторов: свойств частиц, таких как размер, форма, поверхность, пористость, твердость и трещины, а также свойств окружающей среды, таких как время, скорость , давление , сдвиг и температура. [5]
Как правило, частицы больше подвержены истиранию ниже по течению, поскольку скорость рек имеет тенденцию быть выше, и, следовательно, их способность (способность переносить наносы) увеличивается. Это означает, что груз трется сам о себя больше и с большей силой, когда он подвешен в реке, тем самым увеличивая эрозию за счет истирания. Хотя есть момент, когда после транспортировки на определенное расстояние галька достигает размера, относительно невосприимчивого к дальнейшему истиранию. Гранулометрический состав отложений, образовавшихся в результате истощения, также будет зависеть от литологии породы, из которой они образовались. Размер частиц обычно постоянно уменьшается по мере того, как река течет дальше по течению, в процессе, называемом оклейкой вниз по течению. [6] Поскольку истирание влияет на размер гальки, оно также влияет на ее движение, а размер и состояние гальки могут объяснить прошлые условия водных путей, такие как течение. [7]
Скорость эрозии
[ редактировать ]На скорость эрозии в результате истирания влияют форма, литология и энергия удара горных пород. [8] следовательно, более мягкие породы более подвержены эрозии истиранию. [9] По мере истирания и разрушения коренной породы она становится во взвешенном состоянии: ниже по течению реки или водного пути нагрузка на коренную породу увеличивается из-за истощения. На взвешенные отложения сильно влияют литология, наклон бассейна, осадки и лесные пожары; [10] Лесные пожары в целом существенно нарушают окружающую среду и, следовательно, ее геологию. [11] Скорость эрозии по отношению к истиранию максимальна на водных путях с крутыми склонами и мягкими камнями. [12] такие как сланец , аргиллит или другие распространенные осадочные породы. [13]
Округление камней и песчинок в водной среде происходит гораздо медленнее, чем при ветре. [14] Это связано с тем, что молекулы воды вокруг песка защищают его от столкновений, а плотность воды снижает энергию удара. [15] Кроме того, чем более неравномерной (по сравнению с округлыми) являются частицы отложений, тем более они подвержены эрозии. Однако округлые частицы часто являются результатом сильной эрозии. [16]
Различия в литологии влияют на то, насколько быстро эрозия (истощение) изменяет береговую линию . Было замечено, что сланцы быстро округляются, но затем быстро размываются. При этом кварцит дольше сохраняет округлую форму. [17] Было обнаружено, что кварцит легко округляется по сравнению со сланцем и песчаником . Сланцы часто разрушаются до плоской поверхности под действием высокой энергии, а не до округлых частиц. Песчаник разрушается и принимает форму кварцита и сланца. Породы, подвергшиеся химическим изменениям, таким как литификация, имеют тенденцию сильно сопротивляться эрозии. [18]
Космогенное воздействие
[ редактировать ]Эрозия может повлиять на датировку космогенного воздействия валунов, изменяя концентрацию космогенных изотопов . [19] Таким образом, найдя космогенное воздействие для двух образцов одной и той же породы, можно определить время воздействия и скорость эрозии. [20] Чем точнее измерение изотопов , тем точнее будет скорость эрозии или время воздействия. Датирование космогенного воздействия является мощным инструментом для недооценки процессов, которым подвергаются горные породы, и может привести к лучшему пониманию геоморфологических исследований. [21]
Истощение в океанской среде
[ редактировать ]Истощение океанской среды описывается как «океаны, поглощающие сушу», поскольку высокая энергия ударов волн и высокий уровень отложений приводят к значительной эрозии точек соприкосновения океана и суши. [22] Истощение океана приводит к отступлению береговой линии, а глубина океана увеличивается до глубины основания волн. [23]
Повышение уровня моря привело к усилению береговой эрозии . Это вызывает обеспокоенность у политиков, исследователей побережья и специалистов по планированию недвижимости из-за воздействия эрозии на наводнения. [24]
На скалистых берегах, как правило, отсутствует растительность: это приводит к небольшому количеству или отсутствию гуминовых кислот (органических соединений, таких как почва). Отсутствие гуминовой кислоты означает меньшую химическую эрозию, поэтому эрозия береговых линий почти исключительно вызвана столкновениями частиц. [25]
Истощение в вулканических условиях
[ редактировать ]Когда пепел и вулканические пирокласты извергаются из вулкана, они подвергаются истощению. [26] Истирание — одна из причин, почему вулканический пепел очень мелкозернистый. Чем сильнее эрозия истощения, тем больше образуется мелкозернистой золы. [27] Следствием этого является нарушение геологической стабильности вулкана, изменение тефры (камни и частицы, выброшенные из вулкана во время извержения) и увеличение количества частиц в атмосфере, влияющих на климат. [28] На скорость истощения тефры влияет размер вулкана, особенно глубина и высота вулканической колонны. [29]
Похожие процессы
[ редактировать ]Эффекты истирания можно ошибочно принять за эффекты сортировки, при которой на размер зерен отложений влияют механизмы переноса отложений, например, суспензия или нагрузка на пласт. Больше всего это влияет на галечные пляжи, поскольку галька сталкивается друг с другом, что приводит к их сглаживанию. [30] Истирание сыпучего материала наблюдается и в химической промышленности, где оно нежелательно. Продукты могут быть потеряны в процессе и загрязнения могут образоваться , требующие дополнительной фильтрации.
Износ, происходящий в промышленном применении, обусловлен широким спектром механизмов: механическим, термическим и химическим. [31] При абразивоструйной очистке срок службы абразива ( песка или дроби) ограничен истиранием, поскольку по мере изнашивания поверхности заготовки абразив также разрушается. [32] Истощение способствует другим типам эрозии, таким как дефляция и коррозия . [33] Хотя истирание часто считают типом коррозии, они различаются тем, что истирание не перемещает неподвижные поверхности, а вместо этого разрушает их через перемещаемые материалы.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Миллер, К.Л. и Джеролмак, Д.: Контроль скорости и продуктов истощения частиц в результате столкновений с донной нагрузкой, Earth Surf. Динам. Обсуждать. [препринт], https://doi.org/10.5194/esurf-2020-86 , в обзоре, 2020 г.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Путконен, Яакко и Терри Свенсон. «Точность космогенного возраста морен Яакко». ScienceDirect, том. 59, нет. 2 марта 2003 г., стр. 255–261.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Бемроуз, ЧР; Бриджуотер, Дж. (январь 1987 г.). «Обзор методов испытаний на истощение и истощение». Порошковая технология. 49 (2): 97–126. doi:10.1016/0032-5910(87)80054-2. ISSN 0032-5910.
- ^ Гомес, Бэзил; Россер, Бренда Дж.; Пикок, Дэвид Х.; Хикс, Д. Мюррей; Палмер, Джули А. (июнь 2001 г.). «Оштрафование ниже по течению в быстро ухудшающейся реке с гравийным руслом». Исследования водных ресурсов. 37 (6): 1813–1823. Бибкод: 2001WRR....37.1813G. doi: 10.1029/2001wr900007. ISSN 0043-1397.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Миллер, К.Л. и Джеролмак, Д.: Контроль скорости и продуктов истощения частиц в результате столкновений с донной нагрузкой, Earth Surf. Динам. Обсуждать. [препринт], https://doi.org/10.5194/esurf-2020-86 , в обзоре, 2020 г.
- ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии — перенос отложений и растворенных веществ, а также денудация ландшафтов в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
- ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии — перенос отложений и растворенных веществ, а также денудация ландшафтов в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
- ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии — перенос отложений и растворенных веществ, а также денудация ландшафтов в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
- ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии — перенос отложений и растворенных веществ, а также денудация ландшафтов в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
- ^ Ассис Кандзи, Милтон. «Критические проблемы мягких пород». ScienceDirect, том. 6, нет. 3 июня 2014 г., стр. 186–195.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Лим, Майкл и др. «Количественная оценка контроля и влияния приливов и волн на эрозию прибрежных скал». Журнал прибрежных исследований, том. 27, 2011, стр. 46–56.
- ^ Вуд, А. «Эрозия побережья в Аберистуите; геологические и человеческие факторы». Интернет-библиотека Wiley, том. 13, нет. 1 апреля 1978 г., стр. 61–72.
- ^ Вуд, А. «Эрозия побережья в Аберистуите; геологические и человеческие факторы». Интернет-библиотека Wiley, том. 13, нет. 1 апреля 1978 г., стр. 61–72.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.
- ^ Путконен, Яакко и Терри Свенсон. «Точность космогенного возраста морен Яакко». ScienceDirect, том. 59, нет. 2 марта 2003 г., стр. 255–261.
- ^ Путконен, Яакко и Терри Свенсон. «Точность космогенного возраста морен Яакко». ScienceDirect, том. 59, нет. 2 марта 2003 г., стр. 255–261.
- ^ Путконен, Яакко и Терри Свенсон. «Точность космогенного возраста морен Яакко». ScienceDirect, том. 59, нет. 2 марта 2003 г., стр. 255–261.
- ^ Джонс, Т.Дж., Рассел, Дж.К. Производство пепла в результате истощения вулканических каналов и шлейфов. Sci Rep 7, 5538 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-05450-6
- ^ Миллер, Кимберли Литвин; Сабо, Тимеа; Джеролмак, Дуглас Дж.; Домокос, Габор (ноябрь 2014 г.). «Количественная оценка значения истирания и избирательного переноса для эволюции размера зерен ниже по течению». Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли. 119 (11): 2412–2429. Бибкод:2014JGRF..119.2412M. doi: 10.1002/2014jf003156. ISSN 2169-9003.
- ^ Бемроуз, ЧР; Бриджуотер, Дж. (январь 1987 г.). «Обзор методов испытаний на истощение и истощение». Порошковая технология. 49 (2): 97–126. doi:10.1016/0032-5910(87)80054-2. ISSN 0032-5910.
- ^ Бемроуз, ЧР; Бриджуотер, Дж. (январь 1987 г.). «Обзор методов испытаний на истощение и истощение». Порошковая технология. 49 (2): 97–126. doi:10.1016/0032-5910(87)80054-2. ISSN 0032-5910.
- ^ Аним, Мэйбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль выбранных береговых линий между Комендой и Соленым прудом, Гана». Географический журнал Ганы, том. 9, нет. 1, 2017, стр. 109–126.