Войти
. Взаимодействие между эрозией и тектоникой было темой дискуссии с начала 1990-х гг. Хотя тектоническое воздействие на поверхностные процессы, такие как эрозия, было признано давно (например, образование реки в результате тектонического подъема ), противоположное (эрозионное влияние на тектоническую активность) только недавно были рассмотрены. Основные вопросы, связанные с этой темой, - какие типы взаимодействий существуют между эрозией и тектоникой и каковы последствия этих взаимодействий. Хотя это все еще является предметом споров, ясно одно: ландшафт Земли является продуктом двух факторов: тектоники, которая может создавать рельеф и поддерживать рельеф за счет поднятия поверхности и горных пород, и климата, который опосредует эрозионные процессы, которые со временем изнашивают горные районы. Взаимодействие этих процессов может формировать, изменять или разрушать геоморфологические объекты на поверхности Земли.
Взаимодействия и пути обратной связи для тектонических и эрозионных процессов Термин тектоника относится к изучению структуры поверхности Земли и способов ее меняется со временем. Тектонические процессы обычно происходят на границах плит, которые относятся к одному из трех типов: конвергентные границы, расходящиеся границы или трансформируемые границы. Эти процессы формируют и изменяют топографию поверхности Земли, эффективно увеличивая рельеф за счет механизмов изостатического подъема, утолщения земной коры и деформации в виде разломов и складывание. Повышение отметок по сравнению с региональными базовыми уровнями приводит к более крутым уклонам русла реки и увеличению орографически локализованных осадков, что в конечном итоге приводит к резкому увеличению скорости эрозии. Топография и общий рельеф данной области определяют скорость, с которой будет течь поверхностный сток, в конечном итоге определяя потенциальную эрозионную силу стока. Более длинные и крутые склоны более подвержены эрозии в периоды сильных дождей, чем более короткие, постепенно наклонные участки. Таким образом, большие горные цепи и другие участки с высоким рельефом, образованные тектоническим поднятием, будут иметь значительно более высокие темпы эрозии. Кроме того, тектоника может напрямую влиять на скорость эрозии в краткосрочном масштабе, как это ясно в случае землетрясений, которые могут вызвать оползни и ослабить окружающие породы из-за сейсмических возмущений.
Хотя тектоническое поднятие в любом случае приведет к некоторой форме увеличения высоты, следовательно, к более высокой скорости эрозии, основное внимание уделяется изостатическому поднятию, поскольку оно обеспечивает фундаментальную связь между причинами. и эффекты эрозионно-тектонических взаимодействий.
Понимание принципа изостазии является ключевым элементом для понимания взаимодействий и обратных связей, общих между эрозией и тектоникой. Принцип изостазии гласит, что, когда литосфера может двигаться вертикально, она плавает на соответствующем уровне в астеносфере, так что давление на глубине компенсации в астеносфере значительно ниже основания литосферы такое же. Изостатическое поднятие является одновременно причиной и следствием эрозии. Когда происходит деформация в виде утолщения коры, возникает изостатический отклик, в результате которого утолщенная кора опускается, а окружающая более тонкая кора поднимается. Результирующее поднятие поверхности приводит к увеличению высоты, что, в свою очередь, вызывает эрозию. В качестве альтернативы, когда большое количество материала размывается вдали от поверхности Земли, происходит поднятие, чтобы поддерживать изостатическое равновесие. Из-за изостазии высокие скорости эрозии на значительных горизонтальных участках могут эффективно поглощать материал из нижней коры и / или верхней мантии. Этот процесс известен как изостатический отскок и аналогичен реакции Земли после удаления крупных ледниковых щитов.
Изостатическое поднятие и соответствующая эрозия ответственны за формирование геологических особенностей регионального масштаба, а также локальных структур. Два таких примера включают:
Формирование речной антиклинали Русловой поток описывает процесс, в котором горячая, вязкая Материал земной коры течет горизонтально между верхней корой и литосферной мантией и в конечном итоге выталкивается на поверхность. Эта модель призвана объяснить особенности, общие для метаморфических внутренних районов некоторых коллизионных орогенов, в первую очередь системы Гималаи - Тибетское плато. В горных районах с обильными дождями (таким образом, с высокой скоростью эрозии) образуются реки с глубоким врезанием. По мере того как эти реки истирают поверхность Земли, происходят две вещи: (1) давление на подстилающие породы снижается, что фактически делает их слабее, и (2) подстилающий материал приближается к поверхности. Это снижение прочности земной коры в сочетании с эрозионной эксгумацией позволяет отвести поток нижележащего канала к поверхности Земли.
A естественная арка, вызванная эрозия пород с разным выветриванием в Джебель-Харазе (Иордания )Термин эрозия относится к группе природных процессов, включая выветривание, растворение, истирание, коррозию и перенос, при котором материал изнашивается с поверхности Земли для транспортировки и осаждения в других местах.
обратная связь эрозии с тектоникой обеспечивается перемещением поверхностной или приповерхностной массы (породы, почвы, песка, реголита и т. д.) в новое место. Это перераспределение материала может иметь серьезные последствия для состояния гравитационных напряжений в области, в зависимости от величины переносимой массы. Поскольку тектонические процессы сильно зависят от текущего состояния гравитационных напряжений, перераспределение поверхностного материала может привести к тектонической активности. Хотя эрозия во всех ее формах, по определению, истирает материал с поверхности Земли, процесс истощения массы как результат глубокого речного разреза имеет самые серьезные тектонические последствия.
шишки талуса, полученные в результате массового истощения, северный берег Ис-фьорда, Свальбард, Норвегия.Массовое истощение - это геоморфический процесс, посредством которого поверхностный материал перемещается вниз по склону, как правило, в виде массы, в основном под действием силы тяжести. Когда реки текут по крутым склонам гор, происходит глубокий разрез русла, поскольку поток реки истирает подстилающую породу. Разрез большого канала постепенно уменьшает количество гравитационной силы, необходимой для возникновения разрушения склона, что в конечном итоге приводит к потере массы. Удаление большого количества поверхностной массы таким образом вызовет изостатический отклик, приводящий к подъему до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.
Недавние исследования показали, что эрозионные и тектонические процессы влияют на структурную эволюцию некоторых геологических объектов, в первую очередь орогенных клиньев. Очень полезные модели песочницы, в которых горизонтальные слои песка медленно прижимаются к упору, показали, что геометрия, структуры и кинематика образования орогенного клина с эрозией и седиментацией и без них существенно различаются. Численные модели также показывают, что эволюция орогенов, их окончательная тектоническая структура и возможное развитие высокого плато - все они чувствительны к долгосрочному климату над горами, например, концентрации осадков на одной стороне орогена из-за до орографического подъема при преобладающем направлении ветра.
