Аллювиальный веер

редактировать
Веерообразный или конусообразный отложение отложений, пересеченное и созданное потоками

Аллювиальный веер на Французской Пиренеи

конус выноса представляет собой скопление отложений в форме участка мелкого конуса с вершиной в точечном источнике отложений, таком как узкий каньон, выходящий из откос. Они характерны для гористой местности в засушливом или полузасушливом климате, но также встречаются в более влажных средах, подверженных сильным дождям, и в районах современного оледенения. Их площадь варьируется от менее 1 квадратного километра (0,39 квадратных миль) до почти 20 000 квадратных километров (7700 квадратных миль).

Аллювиальные веера обычно образуются там, где поток выходит из ограниченного канала и может свободно распространяться и распространяться. проникнуть на поверхность. Это снижает пропускную способность потока и приводит к отложению отложений. Поток может принимать форму нечастых селевых потоков или одного или нескольких эфемерных или многолетних потоков.

Веера выноса наносов обычны в геологической летописи, например, в триасовых бассейнах восточной части Северной Америки. и Новый красный песчаник юга Девон. Такие веерные отложения, вероятно, содержат самые большие скопления гравия в геологической летописи.

Некоторые из самых крупных конусов выноса находятся вдоль Гималайского горного фронта на Индо-Гангской равнине. Смещение питающего канала (узловой отрыв) может привести к катастрофическому затоплению, как это произошло на конусе реки Коси в 2008 году.

Содержание

  • 1 Размер и геоморфология
  • 2 Формация
    • 2.1 Аллювиальные конусы с преобладанием селевого потока
    • 2.2 Аллювиальные конусы с преобладанием ручья
  • 3 Аллювиальные конусы в геологической летописи
    • 3.1 Фации отложений
  • 4 Контроль эволюции системы отложений
  • 5 В засушливом климате
  • 6 Во влажном климате
  • 7 Опасности наводнений
  • 8 В Солнечной системе
    • 8.1 Марс
    • 8.2 Титан
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки и примечания
  • 11 Внешние ссылки

Размер и геоморфология

Аллювиальные веера в Долине Смерти

Аллювиальные веера могут существовать в широком спектре размеров: от нескольких метров в диаметре у основания до целых 150 километров. поперек, с уклоном от 1,5 до 25 градусов. Наклон, измеренный от вершины, обычно вогнутый, с наиболее крутым наклоном около вершины (проксимальный веер или головка вентилятора), становится менее крутым при удалении (средний или средний вентилятор) и пологим по краям вентилятора (дистальный вентилятор или внешний вентилятор). На проксимальном веере могут присутствовать ситовые отложения, которые представляют собой лепестки крупного гравия. Отложения в аллювиальном конусе обычно грубые и плохо отсортированы, при этом отложения становятся менее крупными по направлению к дальнему конусу.

Большой вынос в долине Смерти показывает профиль «с обрезанным пальцем»

Когда в нем достаточно места На аллювиальной равнине, где все отложения наносов разветвляются, не соприкасаясь со стенами других долин или реками, развивается неограниченный конус выноса. Неограниченные аллювиальные вееры позволяют наносам естественным образом разветвляться, и на форму веера не влияют другие топологические особенности. Когда аллювиальная равнина узкая или короткая, параллельная потоку отложений, в конечном итоге изменяется форма веера. Волновая или канальная эрозия края веера иногда приводит к появлению веера «с обрезанными пальцами».

Когда многочисленные реки и ручьи выходят с горного фронта на равнину, веера могут объединяться, образуя непрерывный фартук. В засушливых и полузасушливых средах это называется баджадой, а во влажном климате непрерывный веерный фартук называется предгорным аллювиальным веером.

Формация

Аллювиальные веера обычно образуются там, где ограниченный фидерный канал выходит за горный фронт или край ледника. Когда поток выходит из питающего канала на поверхность вентилятора, он может распространяться в широкие мелкие каналы или проникать на поверхность. Это снижает переносную силу потока и приводит к отложению наносов.

Огромный (60 км) конус выноса расцветает на пустынном ландшафте между Куньлунь и Алтун горные цепи, образующие южную границу пустыни Такла-Макан в Синьцзяне. Левая сторона является активной частью веера и выглядит синей из-за воды, протекающей множеством небольших ручейков

. Поток в проксимальном веере, где наклон наиболее крутой, обычно ограничен одиночный канал (траншея с веерной головкой), глубина которого может достигать 30 метров (98 футов). Этот канал блокируется накопившимися отложениями или обломочными потоками, что приводит к тому, что поток периодически вырывается из старого канала (узловой отрыв) и перемещается в часть веера с более крутым градиентом, где отложение возобновляется.. В результате, обычно только часть вентилятора активна в любое конкретное время, а участки обхода могут подвергаться почвообразованию или эрозии.

В выносных вентиляторах может преобладать селевой поток или поток ручья. Тип вентилятора определяется климатом, тектоникой и литологией коренных пород в области, питающей поток на вентилятор.

Аллювиальные вееры, в которых преобладают селевые потоки

Селевые потоки являются тип оползня, который представляет собой непрерывную, быстро движущуюся массу воды и материала, состоящего в основном из крупных обломков. Обычно от 20 до 80 процентов частиц в селевом потоке имеют диаметр более 2 мм.

Аллювиальные вееры с преобладанием селевого потока встречаются во всех климатических условиях, но чаще встречаются там, где материнская порода аргиллит или богатый матрицей сапролит, а не более крупнозернистый, более проницаемый реголит. Обилие мелкозернистых отложений способствует начальному разрушению склонов и последующему связному потоку обломков. Насыщение богатого глиной коллювия местными сильными грозами вызывает обрушение склонов. Образовавшийся поток мусора проходит по каналу подачи и на поверхность вентилятора.

Установлено, что аллювиальные вентиляторы с преобладанием селевых потоков состоят из сети в основном неактивных распределительных каналов в верхнем вентиляторе, которые уступают место лопастям среднего и нижнего уровня. Каналы имеют тенденцию к заполнению последующими связными потоками мусора. Обычно активна только одна доля, а неактивные доли могут образовывать пустынный лак или формировать почвенный профиль из-за осаждения эоловой пыли во временных масштабах от 1000 до 10000 лет. Из-за своей высокой вязкости селевые потоки, как правило, ограничиваются проксимальным и средним веерами даже в аллювиальном веере с преобладанием селевых потоков, а паводки преобладают в дистальном веере. Тем не менее, некоторые вееры с преобладанием селевых потоков в засушливом климате почти полностью состоят из селевых потоков и отложений гравия в результате эолового отсева селевых потоков, без каких-либо признаков листового заводнения или просеивания отложений. Вентиляторы с преобладанием селевых потоков обычно крутые и плохо покрыты растительностью.

Аллювиальные вееры с преобладанием ручьев

Процессы ручьевидного потока происходят на всех выносах, но являются основным процессом переноса наносов на аллювиальных вентиляторах с преобладанием ручья.

Аллювиальные вентиляторы с преобладанием ручья встречаются там, где есть постоянный, сезонный или кратковременный поток, который питает систему распределительных каналов на веере. В засушливом или полузасушливом климате в отложениях преобладают редкие, но интенсивные дожди, которые вызывают внезапные наводнения в питающем канале. Это приводит к наводнениям на аллювиальном конусе, когда вода с отложениями покидает свой канал и распространяется по поверхности конуса. Это могут быть сверхконцентрированные потоки, содержащие от 20% до 45% отложений. По мере того, как паводок отступает, он часто оставляет отложения гравия, которые имеют вид сети плетеных потоков.

Там, где течение более непрерывное, как при весеннем таянии снега, поток врезанных русел в каналах 1 Высота –4 метра (3,3–13,1 фута) происходит в настоящей сети плетеных ручьев. Такие аллювиальные конусы с преобладанием ручьев и потоков обычно имеют более пологий уклон, но могут стать огромными и включать Коси и другие конусы вдоль горного фронта Гималаев на Индо-Гангской равнине. Здесь продолжающееся движение на Главном пограничном надвиге за последние десять миллионов лет сфокусировало дренаж 750 километров (470 миль) горного фасада всего на трех огромных веерах.

Пример активного ручного потока - доминирующий конус выноса находится в полузасушливом регионе между горными хребтами Куньлунь и Алтун, которые образуют южную границу пустыни Такла-Макан на северо-западе Китая. Общая длина этого вентилятора составляет 60 километров (37 миль). Одна часть веера имеет текущие потоки, которые непрерывно осаждают осадочные породы, так что веер все еще выходит на аллювиальную равнину. Питательные каналы состоят из прямых каналов, а также из плетеных каналов из-за большого объема наносов, поступающих с местных возвышенностей.

Аллювиальные веера в геологической летописи

Аллювиальные веера являются обычным явлением в геологические данные, но, возможно, были особенно важны до эволюции наземных растений в среднем палеозое. Они характерны для бассейнов, ограниченных разломами, и могут иметь толщину 5000 метров (16000 футов) или более из-за тектонического опускания впадины и поднятия горного фронта. Большинство из них имеют красный цвет из-за гематита, образовавшегося в результате диагенетического изменения богатых железом минералов в неглубокой окислительной среде. Примеры палеофанов включают триасовые бассейны восточной части Северной Америки и Новый красный песчаник южного Девона, девон бассейн Хорнелен в Норвегии и девон- Карбон на полуострове Гаспе в Канаде. Такие веерные отложения, вероятно, содержат самые большие скопления гравия в геологической летописи.

Фации осадконакопления

Конусы выноса аллювиальных отложений характеризуются грубым осадконакоплением, хотя в целом они имеют окаймление от проксимального до дистального. Гравий имеет хорошо развитую черепчатую структуру с опусканием гальки к вершине. Отложения вентилятора обычно имеют хорошо развитую обратную градацию, вызванную постройкой вентилятора. Однако некоторые фанаты показывают нормальную оценку, указывающую на бездействие или даже отказ фанатов. Нормальные или обратные последовательности профилирования могут иметь толщину от сотен до тысяч метров. Фации отложений, о которых сообщалось для аллювиальных конусов, включают селевые потоки, пластовые паводки и паводки верхнего режима, ситовые отложения и плетеные потоки.

Отложения селевых потоков обычны в ближних и медиальный вентилятор. Они состоят из крупнозернистого массивного гравия и блоков, которые содержат относительно большие части мелкозернистой матрицы. В отложениях селевого потока отсутствует осадочная структура, за исключением редких перестраиваемых слоев по направлению к основанию, и они плохо отсортированы. Проксимальный вентилятор может также включать в себя выступы гравия, которые были интерпретированы как отложения сита, где сток быстро проникает и оставляет после себя только крупный материал. Однако выступы гравия также интерпретируются как отложения селевых потоков. Конгломерат, образующийся в виде селевых потоков на аллювиальных вентиляторах, описывается как фангломерат.

Отложения ручьевидного потока обычно имеют пластинчатый вид, лучше отсортированы, а иногда показывают хорошо развитые осадочные структуры, такие как косослоистость. Они более распространены в медиальном и дистальном веере. В дистальном конусе, где каналы очень мелкие и переплетены, отложения ручьев состоят из песчаных прослоев с плоской и наклонной слоистостью желоба. Средний конус аллювиального конуса с преобладанием потока реки показывает почти те же фации осадконакопления, что и обычные речные среды, так что идентификация древних конусов выноса должна быть основана на радиальной палеоморфологии в предгорной обстановке.

Там, где концы аллювиальных конусов перекрываются. из-за глинистых или мергелевых отложений они могут быть потенциальной ловушкой для углеводородов и возможной целью разведки.

Контроль за развитием системы осадконакопления

Аллювиальные конусы создаются в ответ на эрозию, вызванную тектоническим поднятием, а укрупнение пластов вверх отражает циклы эрозии в высокогорьях, питающих отложения веером. Однако климат и изменения базового уровня могут иметь не меньшее значение. Аллювиальные веера в Гималаях показывают старых фанатов, закрепившихся и перекрытых более молодыми фанатами, которые, в свою очередь, прорезаны глубокими врезанными долинами, показывающими два уровня террасы. Датирование с помощью оптической стимулированной термолюминесценции (OSL) предполагает разрыв в 70–80 тысяч лет между старыми и новыми веерами, с свидетельствами тектонического наклона 45 тысяч лет назад и концом веерных отложений 20 тысяч лет назад. Считается, что как перерыв, так и недавнее прекращение веерных отложений связаны с периодами усиления юго-западных муссонных осадков. Датирование пластов в Долине Смерти позволяет предположить, что пики веерных отложений за последние 25 тысяч лет приходились на периоды быстрого изменения климата, как от влажного к сухому, так и от сухого к влажному.

В засушливом климате

Аллювиальные веера часто встречаются в пустынных районах, часто подвергающихся периодическим внезапным наводнениям из-за близлежащих гроз на местных холмах. Типичный водоток в засушливом климате имеет большой воронкообразный бассейн наверху, ведущий к узкому ущелью, открывается в аллювиальный веер внизу. Множественные плетеные потоки обычно присутствуют и активны во время потоков воды.

Phreatophytes (растения с длинными отводными корнями, способными достигать глубокого уровня грунтовых вод ) характерно образуют веерные полоски фреатофитов. Фреатофиты могут образовывать извилистые линии, расходящиеся от кончика пальца ноги. Эти прослеживают заглубленные каналы крупных отложений из конуса конуса, которые пересекаются с непроницаемыми игрой отложениями.

Во влажном климате

конус выноса также развивается в более влажном климате. В Непале река Коши построила мегафан, покрывающий примерно 15000 км (5800 квадратных миль) ниже своего выхода из предгорья Гималаев на почти ровные равнины, где река впадает в Индию перед впадением в Ганг. Вдоль верхних притоков Коши тектонические силы поднимают Гималаи на несколько миллиметров ежегодно. Подъем примерно находится в равновесии с эрозией, поэтому река ежегодно несет около 100 миллионов кубометров (3,5 миллиарда кубических футов) наносов, когда выходит из гор. Отложения такой величины за миллионы лет более чем достаточны для объяснения мегафана.

В Северной Америке потоки, впадающие в Центральной долины Калифорнии отложили более мелкие, но все же обширные выносы наносов, такие как река Кингс, вытекающая из Сьерра-Невада, которая создает низкий водораздел, поворачивая южная оконечность долины Сан-Хоакин в эндорейский бассейн без связи с океаном.

Опасности наводнений

Самая большая природная опасность для аллювиальных конусов представляют собой наводнения, сверхконцентрированные потоки и селевые потоки, обычно возникающие в результате сильных и продолжительных дождей. Наводнения обычно принимают форму коротких (несколько часов), но сильных внезапных наводнений, которые происходят без предупреждения или без предупреждения. Они характеризуются высокой скоростью и способностью переносить наносы. Селевые потоки напоминают только что залитый бетон, состоящий в основном из крупного мусора. Сверхконцентрированные потоки занимают промежуточное положение между паводками и селевыми потоками с содержанием воды от 40 до 80 процентов по массе. Наводнения могут перейти в сверхконцентрированные потоки, поскольку они увлекают отложения, в то время как селевые потоки могут стать сверхконцентрированными потоками, если они разбавлены водой. Поскольку затопление аллювиальных вентиляторов переносит большое количество наносов, каналы могут быстро блокироваться, создавая большую неопределенность в отношении путей потока, что увеличивает опасность.

В августе 2008 г. высокий муссон потоки прорывали набережную реки Коши, отводя большую часть реки в незащищенный древний канал и через прилегающие земли с высокой плотностью населения, которая оставалась стабильной более 200 лет. Более миллиона человек остались без крова, около тысячи человек погибли, тысячи гектаров посевов были уничтожены. Коши известен как Печаль Бихара за непропорционально большой вклад в число погибших в Индии во время наводнений, которое превышает количество погибших во всех странах, кроме Бангладеш.

В Солнечной системе

Марс

Большой аллювиальный запрет у основания кратера Гейла на Марсе также обнаружены Марсианские

аллювиальные веера, спускающиеся из кратеров некоторых кратеров по их более плоским днам. В кратере Сахеки были обнаружены три наносных веера. Эти вееры подтвердили прошлые речные потоки на планете и дополнительно подтвердили теорию о том, что жидкая вода когда-то присутствовала в той или иной форме на поверхности Марса. Кроме того, наблюдения за веерами в кратере Гейла, выполненные спутниками с орбиты, теперь подтверждены открытием речных осадков марсоходом Curiosity.

Titan

Аллювиальные веера наблюдались миссией Кассини-Гюйгенс на Титане с помощью прибора РЛС с синтезированной апертурой орбитального аппарата «Кассини». Эти веера более распространены в более сухих средних широтах в конце метановых / этановых рек, где считается, что частое увлажнение и высыхание происходит из-за осадков, как и в случае засушливых вееров на Земле. Радиолокационные изображения показывают, что веерный материал, скорее всего, состоит из круглых зерен водяного льда или твердых органических соединений диаметром около двух сантиметров.

См. Также

Ссылки и примечания

  1. ^ Боггс, Сэм, младший (2006). Основы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall. С. 246–250. ISBN 0131547283.
  2. ^Лидер, Майк (2011). Седиментология и осадочные бассейны: от турбулентности к тектонике (2-е изд.). Чичестер, Западный Сассекс, Великобритания: Wiley-Blackwell. С. 282–294. ISBN 9781405177832.
  3. ^ Шелтон, Джон С. (1966). Иллюстрированная геология. Сан-Франциско и Лондон: W.H. Фримен и компания. п. 154.
  4. ^ Блатт, Харви; Миддлетон, Джерард; Мюррей, Раймонд (1980). Происхождение осадочных пород (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. С. 629–632. ISBN 0136427103.
  5. ^ Morgan, A.M.; Howard, A.D.; Hobley, D.E.J.; Мур, Дж. М.; Дитрих, В. Э.; Уильямс, Р. М. Э.; Burr, D. M.; Grant, J. A.; Уилсон, С. А. (1 февраля 2014 г.). «Седиментология и климатическая среда аллювиальных конусов в марсианском кратере Сахеки и сравнение с земными веерами в пустыне Атакама» (PDF). Икар. 229 : 131–156. Bibcode : 2014Icar..229..131M. doi : 10.1016 / j.icarus.2013.11.007.
  6. ^ Leeder 2011, p.285
  7. ^ Blatt et al. 1980, p.631
  8. ^ Leeder 2011, p.290
  9. ^ Leeder 2011, p.289
  10. ^ Boggs 2006, p.247
  11. ^Blatt et al. 1980, с.629
  12. ^ Американский геологический институт. Словарь геологических терминов. Нью-Йорк: Dolphin Books, 1962.
  13. ^ Комитет по вымыванию выносом выноса, Совет по науке о воде и технологиям, Комиссия по геонаукам, окружающей среде и ресурсам, Национальный исследовательский совет. (1996). Аллювиальный веерный завод. Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press. ISBN 978-0-309-05542-0. CS1 maint: использует параметр авторов (ссылка )
  14. ^Leeder 2011, стр. 282
  15. ^Boggs 2006, pp.246-248
  16. ^ Leeder 2011, pp.285-289
  17. ^Leeder 2011, pp.287-289
  18. ^Nichols, Gary; Thompson, Ben (2005). «Контроль литологии коренных пород на современных аллювиальных породах. веерные фации, олиго-миоцен, южные Пиренеи, Испания ». Седиментология. 52 (3): 571–585. doi : 10.1111 / j.1365-3091.2005.00711.x.
  19. ^Leeder 2011, pp.287-288
  20. ^Blair, Terence C.; Mcpherson, John G. (1 июня 1992 г.). «Пересмотр модели аллювиального конуса и фаций Тролльхейма». Бюллетень GSA. 104 (6): 762–769. doi : 10.1130 / 0016-7606 (1992) 104 <0762:TTAFAF>2.3.CO; 2.
  21. ^ Boggs 2006, p.248
  22. ^Leeder 2011, pp.288-289
  23. ^ Boggs 2006, p.249
  24. ^Mack, Greg H.; Rasmussen, Keith A. (1 января 1984 г.). «Аллювиально-веерные отложения формации Катлер. (Permo-Pennsylvanian) около Ворот, Колорадо ". Бюллетень GSA. 95 (1): 109–116. doi : 10.1130 / 0016-7606 (19 84) 95 <109:ASOTCF>2.0.CO; 2.
  25. ^ Boggs 2006, pp.247-249
  26. ^Bates, Robert L.; Джексон, Дж. (1987). Глоссарий геологии (3-е изд.). Александрия, штат Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0913312894.
  27. ^Blatt et al. 1980, с.630
  28. ^Гинасси, Массимилиано; Иелпи, Алессандро (2018). «Морфодинамика и фациальная архитектура аллювиальных конусов с преобладанием речного стока, богатых песком, плейстоценовый бассейн Верхнего Вальдарно, Италия». Геологическое общество, Лондон, специальные публикации. 440 (1): 175–200. doi : 10.1144 / SP440.1.
  29. ^Leeder 2011, стр.291-293
  30. ^Манн-младший, Дж. Ф. (1957). «Оценка количества и качества грунтовых вод в засушливых регионах по аэрофотоснимкам» (PDF). Междунар. Жопа. Sci. Hydrol. Gen. Ass. Торонто. 2 : 128–132. Проверено 29 октября 2020 г.
  31. ^Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. «Геоморфология из космоса; речные формы рельефа, глава 4: плита F-19». Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 г. Получено 18 апреля 2009 г.
  32. ^Croft, M.G. и Гордон, Г.В. (10 апреля 1968 г.). «Геология, гидрология и качество воды в районе Хэнфорд-Визалия» (PDF). Геологическая служба США. Получено 9 марта 2018 г. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка )
  33. ^Ларсен, MC; Wieczorek, GF; Eaton, LS; Torres-Sierra, H. (2001). «Стихийные бедствия для наносных вентиляторов: селевые потоки и внезапное наводнение в декабре 1999 года, штат Варгас, Венесуэла». (PDF). В Сильва, W. (ред.). Труды Шестого Конгресса по водным ресурсам Карибских островов. Mayagüez, Puerto Rico. Pp. 1–7. Проверено 29 октября 2020 г.
  34. ^«Половина Бихара под водой, 30 лакхов страдают». CNN IBN. 9 января 2008 г. Архивировано из оригинала от 3 сентября 2008 г. Получено 1 сентября 2008 г.
  35. ^ОТЧЕТ О СИТУАЦИИ BIHAR FLOODS 2008 Архивировано 3 декабря 2008 г. на Wayback Machine
  36. ^Майкл Когган в Нью-Дели (29 августа 2008 г.). «Число погибших в результате наводнений в Индии растет - Just In - ABC News (Австралийская радиовещательная корпорация)». Abc.net.au.
  37. ^Бапалу, Г.В., Синха, R. (2005). «ГИС в картировании опасностей наводнений: тематическое исследование бассейна реки Коши, Индия» (PD F). Еженедельник разработки ГИС. 1 (13): 1–6. Архивировано из оригинального (PDF) 5 декабря 2013 г. Получено 5 сентября 2013 г. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка )
  38. ^Kraal, Erin R.; Asphaug, Эрик; Мур, Джеффри М.; Ховард, Алан; Бредт, Адам (март 2008 г.). «Каталог крупных наносных вееров в марсианских ударных кратерах». Икар. 194 (1): 101–110. Bibcode : 2008Icar..194..101K. doi : 10.1016 / j.icarus.2007.09.028. ISSN 0019-1035.
  39. ^Харвуд, Уильям; Уолл, Майк (27 сентября 2012 г.) «Марсоход Curiosity обнаружил древнее русло ручья». CBS News. Проверено 21 января 2016 г.
  40. ^Дж. Радебо и др. (2013). «Поклонники аллювиальных отложений на Титане обнаруживают материалы, процессы и региональные условия» (PDF). 44-я конференция по лунным и планетарным наукам. Проверено 21 января 2016 года.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с насыпными веерами.
Последняя правка сделана 2021-06-11 01:25:14
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте