Войти
Текущая рябь сохранилась в песчанике формации Моенкопи, Национальный парк Кэпитол-Риф, Юта, США. A форма пласта особенность, которая возникает на границе раздела текучей среды и подвижного слоя в результате перемещения материала слоя потоком текучей среды. Примеры включают рябь и дюны на дне реки. Формы пластов часто сохраняются в летописи горных пород в результате присутствия в обстановке отложений . Формы пластов часто являются характеристикой параметров потока и могут использоваться для определения глубины и скорости потока, и, следовательно, число Фруда.
Пласты повсеместно присутствуют во многих средах (например, речных, эоловых, ледниково-флювиальных, дельтовых и глубоководных), хотя до сих пор ведутся споры о том, как они развиваются. Существуют две отдельные, хотя и не исключающие друг друга, модели инициирования образования ложа: инициирование дефекта и мгновенное инициирование.
Теория дефектов предполагает, что турбулентные волны, возникающие в турбулентных потоках, увлекают осадок, который при осаждении порождает дефекты в несвязном материале. Эти отложения затем распространяются вниз по потоку посредством процесса разделения потока, тем самым образуя поля пластов. Считается, что происхождение дефектов связано с пакетами шпилечных вихревых структур. Эти когерентные турбулентные структуры вызывают коридоры уноса на подвижном слое, формируя линии зерен, которые взаимодействуют с низкоскоростными полосами, вызывая агломерацию зерен. При достижении критической высоты зерен происходит разделение потока по новой структуре. Осадок будет размываться близко от точки повторного прикрепления и откладываться ниже по потоку, создавая новый дефект. Таким образом, этот новый дефект вызовет образование другого дефекта, и процесс будет продолжаться, распространяясь вниз по потоку, в то время как скопления зерен быстро превращаются в небольшие пласты.
В общем, теория распространения дефектов играет большую роль при низких скоростях переноса отложений, поскольку при высоких скоростях дефекты могут быть смыты, и образования слоев обычно возникают через вся кровать спонтанно. Venditti et al. (2005) сообщают, что мгновенное инициирование начинается с образования перекрестной штриховки, которая приводит к шевронным формам, которые мигрируют независимо от структуры рисунка. Эта шевронная структура реорганизуется, чтобы сформировать будущие гребни пластов. Venditti et al. (2006), основываясь на более ранней модели Лю (1957), предположили, что мгновенное инициирование является проявлением межфазной гидродинамической нестабильности типа Кельвина-Гельмгольца между высокоактивным псевдожидкостным слоем осадка и флюидом над ним.. Кроме того, Venditti et al. (2005) подразумевают, что нет никакой связи между мгновенным инициированием и структурами когерентных турбулентных потоков, поскольку пространственно-временные случайные события должны фиксироваться на месте, чтобы генерировать перекрестную штриховку. Более того, нет четкого объяснения влияния турбулентности на формирование пластов, так как они могут также находиться под ними. Важно отметить, что исследования ламинарных пластов использовали усредненные по времени условия потока для определения степени турбулентности, что указывает на число Рейнольдса в ламинарном режиме. Однако мгновенный процесс, такой как всплеск и развертка, которые нечасты при низком числе Рейнольдса, но все же присутствуют, могут быть движущими механизмами для создания пластов. Образование пластов пластов в ламинарных потоках все еще является предметом дискуссий в научном сообществе, поскольку, если это правда, это предполагает, что должны быть другие процессы для развития дефектов, кроме предложенного Бестом (1992). Эта альтернативная модель развития пластов при низких скоростях переноса отложений должна объяснить образование дефектов и пластов в случаях, когда поток не является турбулентным.
Фазовые диаграммы или диаграммы стабильности определяются как графики, которые показывают режимы существования одного или нескольких стабильных состояний пласта. Стабильность слоя может быть определена, когда форма слоя находится в равновесии и не изменяется во времени для тех же условий потока. Эту неизменность во времени не следует путать со статической морфологией или замороженным равновесием; напротив, пласт перемещается и регулируется в динамическом равновесии с потоком и переносом наносов для этих конкретных условий. Эти фазовые диаграммы используются для двух основных целей: i) для прогнозирования состояний пластов при известных условиях потока и переноса наносов и, ii) в качестве инструмента для реконструкции палеосреды на основе известного состояния пластов или осадочной структуры. Несмотря на большую полезность таких диаграмм, их очень сложно построить, что делает их неполными или очень трудными для интерпретации. Эта сложность заключается в количестве переменных, необходимых для количественной оценки системы.
Размерная фазовая диаграмма для комбинированных потоков. Взаимосвязь полей устойчивости фаз комбинированного потока на графике колебательной скорости в зависимости от однонаправленной скорости. Типичные однонаправленные формы пласта представляют собой удельную скорость потока, предполагая типичные отложения (пески и илы) и глубины воды и диаграмму, подобную приведенной ниже, можно использовать для интерпретации среды осадконакопления, при увеличивающейся скорости воды, идущей вниз по карте.
| Режим потока | Форма слоя | Возможность сохранения | Советы по идентификации |
| Нижняя часть | |||
| Нижняя плоскость слоя | Высокая | Плоские пластинки, почти полное отсутствие тока | |
| Рябь | Высокая | Мелкие волнистости сантиметрового масштаба | |
| Песчаные волны | От средних до низких | Редкие, длиннее волны, чем рябь | |
| Дюны / Megaripples | Высокая | Крупная рябь метрового масштаба | |
| Верхняя | |||
| Верхняя плоская пластина | Высокая | Плоские пластинки, +/- выровненные зерна (линии разделения ) | |
| Antidunes | Low | Вода в фазе с формой пласта, низкий угол, тонкие пластинки | |
| бассейн и желоб | Очень низкий | В основном эрозионные элементы |
Эта диаграмма предназначена для общего использования, поскольку изменения в размере зерен и глубине потока могут изменить имеющуюся форму пласта и пропустить ее в определенных сценариях. Двунаправленные среды (например, приливные отмели) создают аналогичные формы пластов, но повторная обработка осадки и противоположные направления потока усложняют структуры.
Эта последовательность пласта также может быть схематически показано:
Формы пластов, образовавшиеся в песках в каналах при однонаправленном потоке. Числа в целом соответствуют возрастающему режиму потока, то есть увеличению скорости потока воды. Синими стрелками схематично показаны линии тока воды над дном. Течение всегда слева направо. «Нижнее плоское русло» относится к плоской конфигурации русла реки, которое образуется через низкие скорости переноса наносов.
Линия разделения, снизу слева направо; Формация Кайента, Национальный парк Каньонлендс.Элементы «дна верхней плоскости» плоские и характеризуются однонаправленным потоком с высокими скоростями переноса отложений как пласт нагрузка и подвешенная нагрузка. В условиях верхнего слоя пласта могут образовываться разделительные линии тока, которые обычно представляют собой тонкие полосы на поверхности слоя из-за потока высокой энергии.
Megaripple из Юты 