Отложения представляет собой природный материал, который разрушается в результате процессов выветривания и эрозии, и впоследствии переносится под действием ветра, воды или льда или силой гравитации, действующей на частицы. Например, песок и ил могут переноситься в виде суспензии в речной воде и при достижении морского дна, осаждаемых седиментацией. В случае захоронения они могут со временем превратиться в песчаник и алевролит (осадочные породы ) в результате литификации.
Отложения чаще всего переносятся водой (речные процессы ), но также ветер (эоловые процессы ) и ледники. Прибрежные пески и отложения в русле реки являются примерами речного переноса и отложений, хотя отложения также часто осаждаются из медленно движущейся или стоячей воды в озерах и океанах. Песчаные дюны пустыни и лёсс являются примерами эолового переноса и отложений. ледниковые моренные отложения и до представляют собой отложения, переносимые льдом.
Отложения можно классифицировать по размеру зерна или состав.
Размер осадка измеряется по логарифмической шкале 2, называемой шкалой «Phi», которая классифицирует частицы по размеру от «коллоидных» до «валунных».
Шкала φ | Диапазон размеров. (метрическая система) | Диапазон размеров. (дюймы) | Совокупный класс. (Вентворт) | Другие названия |
---|---|---|---|---|
< −8 | >256 мм | >10,1 дюйма | Боулдер | |
от −6 до −8 | 64–256 мм | 2,5– 10,1 дюйма | Галька | |
от −5 до −6 | 32–64 мм | 1,26–2,5 дюйма | Очень крупный гравий | Галька |
от −4 до −5 | 16–32 мм | 0,63–1,26 дюйма | Крупный 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 дюйма | Мелкий гравий | Галька |
от -1 до -2 | 2–4 мм | 0,079–0,157 дюйма | Очень мелкий гравий | Гранулы |
от 0 до -1 | 1-2 мм | 0,039–0,079 дюйма | Очень крупный песок | |
от 1 до 0 | 0,5–1 мм | 0,020–0,039 дюйм | Крупный песок | |
от 2 до 1 | 0,25–0,5 мм | 0,010–0,020 дюйм | Средний песок | |
3–2 | 125–250 μm | 0,0049–0,010 дюйм | Хорошо песок | |
от 4 до 3 | 62,5–125 мкм | 0,0025–0,0049 дюйм | Очень мелкий песок | |
от 8 до 4 | 3,9– 62,5 мкм | 0,00015–0,0025 в | Ил | Грязь |
>8 | < 3.9 μm | < 0.00015 in | Глина | Грязь |
>10 | < 1 μm | < 0.000039 in | Коллоид | Грязь |
Состав отложений можно измерить с помощью:
Это приводит к к неоднозначности, в которой глина может использоваться как в качестве диапазона размеров, так и в качестве состава (см. глинистые минералы ).
Отложения переносятся в зависимости от силы потока, который их несет, и его собственного размера, объема, плотности и формы. Более сильные потоки увеличивают подъемную силу и сопротивление частицы, вызывая ее подъем, в то время как более крупные или более плотные частицы с большей вероятностью будут падать через поток.
Реки и ручьи несут в своих потоках наносы. Этот осадок может находиться в различных местах потока, в зависимости от баланса между восходящей скоростью частицы (силы сопротивления и подъемной силы) и скоростью осаждения частицы. Эти зависимости показаны в следующей таблице для числа Рауза, которое представляет собой отношение скорости падения наносов к скорости движения вверх.
где
Вид транспорта | Число Рауза |
---|---|
Слойная нагрузка | >2,5 |
Подвешенная нагрузка : 50% Подвешенная | >1,2, <2.5 |
Подвешенная нагрузка : 100% Подвешенная | >0,8, <1.2 |
Стирка нагрузка | <0.8 |
Если восходящая скорость приблизительно равна скорости осаждения, осадок будет перемещаться вниз по потоку полностью как подвешенный груз. Если восходящая скорость намного меньше скорости осаждения, но все же достаточно высока для движения осадка (см. Начало движения ), он будет перемещаться вдоль слоя как нагрузка на слой на качение, скольжение и сальто (прыжок в поток, перенос на небольшое расстояние и снова оседание). Если восходящая скорость выше, чем скорость осаждения, осадок будет переноситься высоко в потоке как загрузка промывки.
Поскольку обычно в потоке есть частицы разных размеров, это является обычным для материалов разных размеры для перемещения по всем областям потока для заданных условий потока.
Движение наносов может создавать самоорганизованные структуры, такие как рябь, дюны или антидюны на реке или русло ручья. Эти формы пластов часто сохраняются в осадочных породах и могут использоваться для оценки направления и величины потока, отложившего отложения.
Наземный сток может размывать частицы почвы и переносить их вниз по склону. Эрозия, связанная с сухопутным стоком, может происходить разными способами в зависимости от метеорологических условий и условий потока.
Основные речные (река и ручьи) среды для отложения отложений включают:
Ветер приводит к переносу мелких отложений и формированию полей песчаных дюн и почвы из переносимой по воздуху пыли.
Ледники несут широкий диапазон размеров отложений и откладывают их в моренах.
Общий баланс между осадок при переносе и осадок, осаждающийся на пласте, определяется уравнением Экснера. Это выражение утверждает, что скорость увеличения высоты пласта из-за отложений пропорциональна количеству осадка, выпадающего из потока. Это уравнение важно тем, что изменения мощности потока изменяют способность потока переносить отложения, и это отражается в схемах эрозии и отложений, наблюдаемых по всему потоку. Это можно локализовать и просто за счет небольших препятствий; примерами являются промывные скважины за валунами, где поток ускоряется, и отложения на внутренней стороне изгибов меандра . Эрозия и осаждение также могут быть региональными; эрозия может возникнуть из-за сноса плотины и падения базового уровня. Отложение может произойти из-за строительства плотины, которое заставляет реку объединяться и отлагать всю свою нагрузку, или из-за повышения базового уровня.
Моря, океаны и озера со временем накапливают отложения. Осадки могут состоять из терригенного материала, который происходит на суше, но может откладываться либо в наземной, морской или озерной (озерной) среде, либо из отложений (часто биологических), возникающих в водоеме. Терригенный материал часто поступает из близлежащих рек и ручьев или из переработанных морских отложений (например, песок ). В середине океана экзоскелеты мертвых организмов в первую очередь ответственны за накопление отложений.
Отложенные отложения являются источником осадочных пород, которые могут содержать окаменелости обитателей водоема, которые после смерти были покрыты накопившимися отложениями. Осадки озерного дна, не затвердевшие в породу, могут использоваться для определения прошлых климатических условий.
Основные районы отложения отложений в морской среде включают:
Еще одна среда осадконакопления, которая представляет собой смесь речных и морских, - 51>турбидитовая система, которая является основным источником отложений в глубоких осадочных и абиссальных бассейнах, а также в глубоких океанических желобах.
Любая депрессия в морская среда, где осадки Накопление с течением времени известно как отстойник.
Теория нулевой точки объясняет, как отложения наносов подвергаются гидродинамическому процессу сортировки в морской среде, что приводит к осколочению частиц осадка в сторону моря.
Одной из причин высоких наносов является подсечка и сжигание и сменная обработка почвы тропических лесов. Когда поверхность земли очищается от растительности, а затем иссушается от всех живых организмов, верхние слои почвы становятся уязвимыми как для ветровой, так и для водной эрозии. В ряде регионов земли целые сектора страны стали подвержены эрозии. Например, на Мадагаскаре высоком центральном плато, которое составляет примерно десять процентов площади суши этой страны, большая часть суши обезвожена, а в нижележащую почву образовались овраги. борозды обычно глубиной более 50 метров и шириной один километр. Это заиление приводит к обесцвечиванию рек до темно-красно-коричневого цвета и приводит к гибели рыбы.
Эрозия также является проблемой в областях современного сельского хозяйства, где удаление местной растительности для выращивания и сбора одного вида сельскохозяйственных культур оставило почву без поддержки. Многие из этих регионов находятся рядом с реками и дренажами. Потеря почвы из-за эрозии приводит к удалению полезных сельскохозяйственных угодий, увеличению наносов и может способствовать транспортировке антропогенных удобрений в речную систему, что приводит к эвтрофикации.
Коэффициент выноса наносов (SDR) - это часть общей эрозии, эрозия ручьев, оврагов и ручьев), который, как ожидается, будет доставлен к устью реки. Перенос и осаждение наносов можно моделировать с помощью моделей распределения отложений, таких как WaTEM / SEDEM. В Европе, согласно оценкам модели WaTEM / SEDEM, коэффициент поступления отложений составляет около 15%.
Развитие водоразделов вблизи коралловых рифов является основной причиной образования отложений. связанный стресс кораллов. Удаление естественной растительности в водоразделе в целях развития подвергает почву повышенному ветру и осадкам и, как следствие, может привести к тому, что открытые отложения станут более восприимчивыми к эрозии и попаданию в морскую среду во время дождей. Осадки могут во многих отношениях негативно влиять на кораллы, например, физически задыхая их, истирая их поверхности, заставляя кораллы расходовать энергию при удалении отложений, и вызывая цветение водорослей, которое в конечном итоге может привести к уменьшению пространства на морском дне, где молодые кораллы (полипы) могут селиться.
Когда отложения попадают в прибрежные районы океана, пропорция наземных, морских и органических отложений, характеризующих морское дно вблизи источников выхода наносов, изменяется. Кроме того, поскольку источник отложений (например, суша, океан или органические вещества) часто коррелирует с тем, насколько в среднем крупный или мелкий размер зерен отложений, характеризующих территорию, гранулометрический состав отложений будет изменяться в зависимости от относительного поступления земли обычно мелкие), морские (как правило, крупные) и органические (изменяются с возрастом) отложения. Эти изменения в морских отложениях характеризуют количество отложений, взвешенных в толще воды в любой момент времени, и стресс кораллов, связанный с отложениями.
В июле 2020 года морские биологи сообщили, что аэробные микроорганизмы (в основном), в «квази-приостановленная анимация ", были обнаружены в отложениях с низким содержанием органических веществ, возрастом до 101,5 миллионов лет, на 250 футов ниже морского дна в круговороте южной части Тихого океана (SPG) («самое мертвое место в океане»), и может быть самой долгоживущей формой из когда-либо найденных.