Бедрок-река - Bedrock river

Река Гиба в Эфиопия

А коренная река это река что почти нет аллювий создание коренная порода над которым он течет. Однако большинство коренных рек не являются чистыми формами; они представляют собой комбинацию русла коренных пород и аллювиального русла. Способ различения коренных рек и аллювиальные реки проходит через степень осадок крышка.[1]

Степень покрытия наносами зависит от потока наносов, подаваемых в канал, и от транспортной способности канала.[1] Коренные реки обычно встречаются в возвышенность или горные районы. Их формирование может иметь несколько эрозионный факторы.

Коренные реки также являются одним из единственных способов изучения разрез в коренную породу, которая не связана с ледники.[2]

Формирование и эрозия

Разрез коренной породы может быть вызван: движение тектонических плит.[2] По мере того, как земля поднимается, река вынуждена врезаться в скалу, чтобы продолжать течь. Разрез может быть выполнен с помощью различных эрозионных процессов. Тип коренных пород может меняться по мере того, как река течет вниз по течению, влияя на эрозионные процессы. Основные процессы: мощность потока, истирание, разработка карьеров, расклинивание и растворение.[2] Эти реки представляют собой комбинацию всех этих процессов, но зависят от конкретной реки и типа ее коренных пород.

Мощность потока

Мощность потока - это технологическая энергия воды, преобразованная в кинетическая энергия из-за обострения склон. Когда вода транспортируется по каналу, это происходит за счет гравитационно потенциальная энергия.[2] По законам сохранение энергии, энергия, которая теряется при движении вниз по потоку, должна быть преобразована в другой тип энергии. Энергетическая форма, в которую он преобразуется, - это кинетическая энергия воды, ударяющей по скальной породе.[2] Скорость потенциальной потери энергии рассчитывается в силе потока реки. Уравнение мощности потока:

[1]

куда:
= мощность потока
= плотность воды
g = гравитационная постоянная
Q = гидравлический расход потока (м3/ с)
S = наклон канала

Это уравнение предполагает, что мощность потока может быть единственным наиболее важным фактором в разрезе коренных пород. В аллювиальной реке сила потока была бы скорее транспортной, потому что она собирала бы рыхлый материал и откладывала его, но при постоянном притоке наносов он не врезался бы.[3]

Истирание

Истирание - это процесс, при котором отложения переносятся потоком. Скорость эрозии, выполненной абразивным способом, зависит от прочности коренной породы.[3] На истирание также влияет количество осадок присутствует в реке. Слишком много осадка и большинству частиц не хватит энергии; слишком мало и недостаточно частиц будет контактировать со слоем. Процесс может привести к эрозии отдельных зерен или хлопьев с поверхности породы.[3] Наиболее частые признаки истирания - выбоины в скальной породе или желобообразная форма реки. Существует три типа транспорта наносов в речной процесс: растворенная нагрузка, подвешенный груз, и нагрузка на кровать.[2] Процесс, который больше всего влияет на коренную реку, - это взвешенная нагрузка.[2]

Подвешенный груз - это зерна, которые достаточно легкие, чтобы их можно было переносить в воде, и которые не соприкасаются с руслом реки, если в русле нет препятствий или топографических изменений. Эти частицы разрушают коренную реку при контакте с этими препятствиями. Поскольку они переносятся с речным потоком, они обладают значительно более высокой кинетической энергией, и контакт с аномалией в русле реки может нанести больший ущерб, чем более крупное зерно с меньшей энергией.[1] Размер зерна, который обычно удерживается в подвешенном состоянии, варьируется от очень мелкого до мелкого; глины и илы.

Эрозия почвы также может быть основным фактором эрозии коренных пород. Это вызвано сальто зерна или тяга.

При засолке зерна поднимаются водой, а затем опускаются обратно. В большинстве случаев это гравий, а если сила потока достаточно большая, то галька. Однако глины и илы имеют слишком большую когезию для транспортировки этим методом. Когда частицы соприкасаются с коренной породой, они медленно стираются с ее поверхности. Они могут постепенно образовывать микротрещины или расширять уже существующие. Физика, лежащая в основе этого эрозионного процесса, гласит: масса камня, изношенного входящей частицей, прямо пропорциональна кинетической энергии этой входящей частицы.[2]

Тяга - это когда отложения слишком велики, чтобы их можно было подобрать в потоке реки, но достаточно малы, чтобы их толкать или катить с меньшей скоростью. Тяга покрыта карьером.

Разработка карьеров

Разработка карьеров (также известная как выщипывание) - это процесс, при котором кусок коренной породы должен быть каким-то образом извлечен из русла реки, а затем вытеснен по плоской поверхности русла.[1] Этот процесс больше всего похож на ледниковую эрозию.[2] Это наиболее эффективно на реках, где трещины достаточно близки, чтобы блоки могли перемещаться речным потоком.[1]

Процесс удаления куска коренной породы может быть вызван множеством различных факторов. Трещина или прогиб в скальной породе изначально приведет к отсоединению части скальной породы.[2] Затем блок может быть вытеснен гидравлическим заклиниванием или растрескиванием на морозе.[2] Если коренная порода уже сильно соединена, трещиноватая или имеет плоскость напластования, будет легче удалить кусок.[1] Сильно соединенная или плоская подстилающая порода может облегчить подъем или смещение блоков из их положения. Ученые считают, что это происходит из-за выветривания поверхностей суставов.[1] Впоследствии стыки расклиниваются и могут быть ослаблены из-за бомбардировки частицами постели.[1]

После того, как блок коренной породы удален, его нужно протолкнуть по руслу реки. Чтобы это произошло, напряжение сдвига реки на вершине скалы должно превышать силы трения на дне скалы. Блоки со временем разрушатся, но вызовут направленная эрозия реки, пока она существует.

Клин

Заклинивание - это процесс, при котором в русле реки появляются небольшие трещины, которые увеличиваются за счет более мелких частиц.[1] Это может привести к тому, что большие блоки реки будут удалены из русла, начиная процесс разработки карьера. Первоначальные трещины появляются из-за флюса в самой коренной породе, вызванного «быстрым и большим изменением давления».[1] Они могут быть вызваны массовыми перемещениями или сильными штормами. После образования начальной трещины в трещине пассивно откладывается небольшое количество осадка, иногда не более крупинки.[1] Когда коренная порода возвращается в исходное положение, трещина остается открытой из-за расклинивания. Постепенно по мере того, как в трещине накапливается больше осадка, она будет расширяться и углубляться. Это чаще встречается в уже сочлененном русле реки.[2]

Растворение

Растворение - это процесс, при котором изменение концентрации растворенного вещества ниже по потоку регулируется скоростью растворения породы.[1] Этот процесс обычно влияет только на коренную реку, когда скала уже склонна к растворению, например, песчаник.[1] Скорее всего это можно будет увидеть в пещерах, состоящих из карбонатные породы.[1] Некоторые другие факторы, от которых зависит этот процесс, - это «соотношение минеральной поверхности к объему воды, степень химического недонасыщения и время, необходимое водяному пакету, чтобы пройти через плес».[2] Это одна из наименее вероятных форм разреза, но она играет роль в процессе.

Транспортировка и осаждение

Коренные реки по определению являются коренными породами, однако это не ограничивает их способность переносить все типы наносов и иметь участки наносов вдоль их русла. Причина, по которой это скорее пятно, чем отдельные зерна, заключается в том, что зерна с большей вероятностью оседают там, где повышена стабильность зерна.[3] Стабильность зерна повышается там, где коренная порода более грубая и где в воде меньше кинетической энергии.[3]

Несмотря на то, что зерно может откладываться в коренных реках большую часть времени, они будут переноситься через коренной участок реки в более аллювиальный участок реки.[1] В сплоченность между частицами облегчит их размещение в пластыре.[3] Поскольку ничто не удерживает частицы в коренной части, частицы будут постоянно захватываться рекой и уноситься дальше по течению. Это разовьется в виде «насыпных пластов или полос».[3] Чем глубже и шире река, тем больше вероятность того, что зерно оседает вдоль русла реки. Однако это также зависит от уклона и притока воды.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п Андерсон, Роберт С .; Андерсон, Сюзанна П. (2010). Геоморфология: механика и химия ландшафта. Издательство Кембриджского университета. С. 422–451. ISBN  978-0-521-51978-6.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Тинклер, Кейт Дж .; Воль, Эллен Э., ред. (1998). Реки над скалами. AGU Книжная доска. С. 35–43. ISBN  0-87590-090-9.
  3. ^ а б c d е ж грамм час Ходж, Ребекка А .; Хоуи, Тревор Б.; Скляр, Леонард С. (13 декабря 2011 г.). «Перенос донной нагрузки в коренных реках: роль наносов в уносе, перемещении и осаждении зерна» (PDF). Журнал геофизических исследований. 116 (F4): F04028. Дои:10.1029 / 2011JF002032. ISSN  2156-2202.