Geologische Arbeit der Flüsse

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, erfahren Sie mehr über: - 1. Einführung in die geologische Arbeit der Flüsse 2. Erosion des Flusses 3 . Bewertete Ströme 4. Flusstransport 5 . Flussablagerung 6. Siedlungsgeschwindigkeit und Sortierung von Partikeln 7. Lage und Arten der Stromablagerungen 8. Natürliche Deiche und Flutebenen 9. Kanalablagerungen 10. Deltas.

Einführung in die geologische Arbeit der Flüsse:

Fließendes Wasser ist ein geologisches Mittel von großer Bedeutung. Es sollte erkannt werden, dass ein großer Teil der Erdlandschaft seine heutige Form der Wirkung von Wasser verdankt. Es ist erwähnenswert, dass das meiste Material, das sich jetzt in Sedimentgesteinen befindet, zu einer Zeit von fließendem Wasser bewegt wurde. Flüsse transportieren jährlich über 10 ¹¹ kN Sediment zum Meer.

Es wird geschätzt, dass Bäche jedes Jahr rund 33350 Kubikkilometer zu den Meeren führen. Dies entspricht etwa 1057520 Cum / Sek. Ein beträchtlich großer Teil der Stromenergie wird für die Erosion und den Transport von Sedimenten verbraucht. Brücken bauen, Stromgewinnung nutzen, Stauseen für die Bewässerung, Hochwasserschutz, Wasserversorgung und die Regulierung von Flüssen für die Schifffahrt usw. schaffen, sind alles verschiedene Anwendungen, die den Flüssen gewidmet sind.

Einige Lagerstätten sowohl der Vergangenheit als auch der Gegenwart sind wirtschaftliche Baumaterialquellen. Umgekehrt können einige Flussablagerungen Kanäle verstopfen oder verstopfen, Reservoirs füllen oder das entwickelte Land beschädigen.

Die Hauptfunktion der Bäche besteht darin, überschüssiges Wasser aus dem Land zu entwässern. Bei dieser Funktion erodieren die Bäche Täler für sich, nehmen Gesteinsbrocken auf, transportieren sie, nehmen etwas Material in Lösung und bilden Ablagerungen aus Sedimentationsmaterial.

Erosion, Transport und Ablagerung sind daher die Hauptbereiche der Stromarbeit. Streams können am besten unter Berücksichtigung ihrer Energie und ihrer Auswirkungen untersucht werden. Die Energie eines Stromes ist seine Fähigkeit, die Stromarbeit auszuführen, die aus der Entfernung von Gestein, Sediment und gelöster Materie besteht.

Wenn der Strom eine große Energiemenge besitzt, ist er ein wirksames Erosionsmittel und wenn ein Strom eine geringe Energiemenge aufweist, ist er ein Ablagerungsagens. Wenn der Strom nur in der Lage ist, seine Last zu tragen, wird angegeben, dass er gestaffelt ist oder einen Grad hat.

Stream Erosion:

Unter Stromerosion versteht man die mechanische oder chemische Entfernung von Material, auf die er trifft. Bäche lösen Gesteinsmaterie besonders aus den Gesteinen der Karbonatgruppe. Bäche erodieren das Bettmaterial und die Bänke auf verschiedene mechanische Weise.

Streams nehmen Partikel auf:

(i) durch Auswirkung

(ii) durch Reibung

(iii) Durch hydraulische Hebung

(iv) Durch Korrosion

(v) durch Korrosion und

(vi) durch hydraulisches Rupfen.

(i) Erosion durch Auswirkung:

Diese Art des Materialabtrags findet statt, wenn die aktuelle Kraft in Verschiebungsrichtung größer ist als die Komponente des Gewichts des Partikels in dieser Richtung.

(ii) Erosion durch Reibungswiderstand:

Dies geschieht, wenn die Reibung zwischen dem fließenden Wasser und einem Partikel am Boden des Stroms den Gewichtsanteil des Partikels in Bewegungsrichtung übersteigt.

(iii) Erosion durch hydraulischen Hub:

Dies geschieht, wenn die von Wasser ausgeübte Auftriebskraft das eingetauchte Gewicht des Partikels übersteigt. Die Geschwindigkeit des Stroms, bei dem die Fragmente auf dem Boden liegen, ist Null. Die Wassergeschwindigkeit auf einem höheren Niveau ist größer. Diese Geschwindigkeitsänderungen führen zu einem höheren Druck an der Basis und einem niedrigeren Druck über dem Partikel. Diese Druckerhöhung auf niedrigerem Niveau und der entsprechende Aufwärtsschub können ausreichen, um die Bruchstücke anzuheben.

(iv) Erosion durch Korrosion oder Abrieb

Die von einem Bach getragenen Sedimente sind für die erosive Kraft des Flusses verantwortlich. Klares Wasser ist relativ unwirksam und verursacht Erosion. Die vom Strom in Bewegung getragenen Fragmente wirken als Werkzeuge, um Erosion hervorzurufen.

Gleichzeitig geht dies mit dem abrasiven Verschleiß der Bruchstücke selbst durch Reiben oder Schleifen einher. Dabei werden die Bruchstücke abgerundet und die Gesteinsoberfläche poliert. Erosion tritt auch aufgrund des Aufpralls von Gestein über Gestein auf.

(v) Erosion durch Korrosion:

Erosion bezieht sich hier auf die Lösungsmittelwirkung von Wasser auf Gesteinsmineralien. Die Auflösung eines Baches hängt von der Art des Gesteins ab, das er durchquert. Insbesondere Kalkstein und Dolomit sind in sauren Gewässern löslich (es kann auch bemerkt werden, dass das meiste gelöste Material, das in einem Bach gefunden wird, durch unterirdisches Wasser zugeführt wird, das in den Bach abläuft).

(vi) Erosion durch hydraulisches Rupfen:

Wasserdrücke in den Rissen eines Gesteins komprimieren die Luft in ihnen, wodurch Blöcke unterschiedlicher Größe herausgebrochen werden können. Weiche Bäche werden oft durch fließendes Wasser unterboten. Ein wirbelnder Wirbel aus Wasser kann lose Partikel anheben. Turbulenzen können das Kanalbett und die Seiten durchwühlen.

Rate der Stromerosion:

Die Geschwindigkeit, mit der Bäche die Erosion ihrer Betten bewirken, hängt von mehreren Bedingungen ab.

(i) Schwache Gesteine ​​mit löslichen Elementen unterliegen einem schnellen Verschleiß, während bei starken unlöslichen Steinen die Tragefunktion verzögert wird. Geschichtete Gesteine ​​erweisen sich als weniger widerstandsfähig als massive Gesteine. Wenn andere Dinge gleich sind, werden Steine ​​mit zahlreichen Fugen und Rissen schneller abgetragen als andere, da diese Öffnungen Schwächungsebenen sind.

(ii) Sich schnell bewegende Ströme schlagen härtere Schläge und mehr davon als sich langsam bewegende Ströme und tragen daher ihre Kanäle mehr. Die Geschwindigkeit eines Stroms hängt von (a) der Steigung des Bettes (b) seinem Volumen (Austragung) (c) seiner Last und (d) der Form seines Kanals ab. Je steiler das Kanalbett ist, desto größer ist natürlich die Geschwindigkeit. Beim Bewegen des Sediments wird Energie aufgewendet.

Wenn andere Dinge gleich sind, hat ein klarer Strom eine höhere Geschwindigkeit als bei Sedimenten. Ein Strom wird durch Reibung mit seinem Bett und seinen Seiten behindert. Der gekrümmte Kanal mit breitem unebenem Boden bietet eine große Reibung, die dazu neigt, eine träge Strömung zu erzeugen. Gerade Kanäle mit schmalen und glatten Böden bieten weniger Reibung und eine höhere Geschwindigkeit.

(iii) Da die Geschwindigkeit eines Stroms mit zunehmender Last abnimmt, werden auch die Schläge der Last verringert. Dies bedeutet, je größer die Anzahl der transportierten Werkzeuge ist, desto größer ist die Anzahl der Schläge, die in einer bestimmten Zeit abgegeben werden, aber desto schwächer wird jeder Schlag. Im Gegenteil, je weniger Werkzeuge mitgeführt werden, desto weniger Schläge werden in einer bestimmten Zeit abgegeben, aber jeder Schlag wird stärker.

Bewertete Streams:

Wenn der Gradient eines Flusses gerade ausreichend ist, um ihm die Geschwindigkeit zu geben, die erforderlich ist, um das Sediment, das von den Nebenflüssen des Flusses vorwärts gebracht wird, nach vorne zu spülen, wird gesagt, dass es einen Grad aufweist. Wenn es in der Lage ist, mehr zu transportieren, als geliefert wird, entfernt es Material aus seinem Bett, bis es an einer niedrigeren Neigung zur Neigung kommt.

Wenn es nicht gelingt, den gesamten Liefergegenstand zu transportieren, wird ein Teil der Ladung als Kaution hinterlegt. Auf diese Weise wird der Kanal angehoben und der Gradient wird allmählich steiler, bis der Strom schnell genug fließt, um das mitgebrachte Sediment wegzutragen.

Flussverkehr:

Das gesamte Material, das von einem Strom von den verschiedenen Erosionspunkten zum Ort der Ablagerung befördert wird, bildet die Stromlast.

Das von einem Stream mitgeführte Material stammt aus einer Reihe von Quellen, die unten angegeben sind:

(i) Der Hauptteil einer Stromlast wird während des Bewitterungsprozesses und des Abrutschens und Versetzens von Gesteinen von den Hängen der Nebenflüsse zugeführt. Während der Regenfälle ist der Ablauf am Anfang schlammig und voller Abfall, während er heftig entlang der Abhänge der Hügelhänge wäscht. Wenn die gepflügten Flächen in Hanglagen abfallen, transportieren einige sehr kleine Bäche und kleinere Nebenflüsse das lose nicht verfestigte Material zum Hauptstrom.

(ii) Material aufgrund des Verschleißes der Ufer und des Flussbettes erhöht die Stromlast.

(iii) Materialien von steilen Ufern können in den Fluss fallen, da sie entweder durch die Schwerkraft oder durch Erdbewegungen verschoben werden können.

(iv) Anstelle von dünn gestreuter Vegetation kann das Bodenmaterial Sandstaub usw. durch Wind entfernt werden und diese können in den Bach fallen.

(v) Vulkanasche, die vom Wind getragen wird, kann in den Bach fallen.

(vi) Schmelzende Gletscher, die Schlick und pulverisiertes Gestein tragen, können in den Fluss gelangen.

(vii) Grundwasser fügt eine große Menge löslicher Materialien hinzu.

Transportmittel:

Die Stromlast wird von einem Strom durch Zug, Suspension und Lösung transportiert.

ich. Zugkraft:

Sedimente, die zu groß oder zu schwer sind, um in Suspension gebracht zu werden, bilden die Bettlast. Diese gröberen Partikel bewegen sich am Boden des Flusses entlang und bilden die Bettlast. Die Bettlast durch das Schleifen führt die maximale Erosionsarbeit aus.

Die Partikel, die die Bettlast bilden, bewegen sich durch Rollen, Gleiten und Versalzung entlang des Flussbettes. Bei der Versalzung bilden die Sedimentpartikel eine Reihe von Sprüngen oder Sprüngen entlang des Flussbettes.

Dies geschieht, wenn Partikel durch Kollisionen nach oben getrieben oder von der Strömung angehoben und dann eine kurze Strecke stromabwärts transportiert werden, bis die Schwerkraft sie zurück in das Flussbett zieht. Schwerere Teilchen, die sich nicht durch Salzbildung bewegen können, rollen oder gleiten am Boden entlang, je nach ihrer Form.

ii. Suspension:

In den meisten Fällen tragen Bäche den größten Teil ihrer Last in Suspension. In der Tat ist die sichtbare Sedimentwolke, die im Wasser schwebt, der offensichtlichste Teil der Ladung eines Baches. Unter normalen Bedingungen werden Sand, Schluff und Ton in Suspension befördert. Bei Fluten werden aber auch größere Partikel in Suspension befördert. Die Gesamtmenge des in Suspension befindlichen Materials nimmt stromabwärts zu, da immer mehr Nebenflüsse in den Hauptstrom münden.

iii. Lösung:

Neben dem mechanisch getragenen Material wird beträchtliches Material in Lösung befördert. Die gelöste Ladung, die durch den Strom transportiert wird, wird zum größten Teil vom Grundwasser geliefert. Wasser, das durch den Boden sickert, erhält lösliche Bodenverbindungen. Dieses Wasser sickert durch Risse und Poren im Gestein darunter und kann zusätzlich Mineralstoffe auflösen. Schließlich gelangt ein Großteil dieses mineralhaltigen Wassers in Bäche.

Es kann erkannt werden, dass die Geschwindigkeit des Stroms keinen Einfluss auf die Fähigkeit des Stroms hat, die gelöste Last zu tragen. Sobald das Material in Lösung ist, geht es unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit dorthin, wo der Strom fließt.

Die Menge der gelösten Ladung hängt vom Klima und der geologischen Einstellung ab. Die gelöste Ladung wird normalerweise als Teile gelösten Materials pro Million Teile Wasser (parts per million oder ppm) ausgedrückt. Die durchschnittliche gelöste Last der Flüsse der Welt wird auf 115 bis 120 ppm geschätzt. Etwa 4 Milliarden Tonnen gelöster Mineralstoffe werden jedes Jahr von den Bächen an die Ozeane geliefert.

Flussablagerung:

Wenn die Bedingungen, unter denen ein Strom seine Ladung transportieren kann, umgekehrt sind, wird der Strom seine Last ablegen. Alle Stromablagerungen werden Alluvium genannt.

Die verschiedenen Ursachen für die Ablagerung durch einen Strom sind folgende:

(a) Ein abnehmender Gradient in den mittleren und unteren Abschnitten großer Täler verringert die Strömungsgeschwindigkeit und führt zur Sedimentablagerung.

(b) Flüsse, die durch Regionen mit geringem Niederschlag fließen, verlieren häufig Wasser, sowohl durch rasche Verdampfung als auch durch Sinken des Bodens. Reduziertes Volumen bedeutet reduzierte Geschwindigkeit und verringerte Tragkraft. Die Abscheidung erfolgt folglich.

(c) Viele Flüsse legen sich an ihren Mündungen ab, wo die Strömung kontrolliert wird.

(d) Die Ablagerung wird auch durch Änderungen in den Formen der Flusskanäle bewirkt. Wenn beispielsweise mit Sediment beladenes Wasser einen engen, geraden und glatten Abschnitt des Kanals hinterlässt, um in einen breiten, krummen und unregelmäßigen Abschnitt einzutreten, wird die Reibung der Strömung mit dem Bett und den Ufer erhöht und die Strömungsgeschwindigkeit wird daher verringert Ablagerung von Sediment.

(e) Zuflüsse mit hohen Steigungen bringen oftmals mehr Sediment zu ihren trägen Hauptströmen, als das, was letztere vorwaschen kann, was zu Ablagerungen am Boden des Haupttals führt.

Absetzgeschwindigkeit und Sortierung von Partikeln:

Wenn die Geschwindigkeit eines Flusses abnimmt, verringert sich seine Fähigkeit, das Sediment zu transportieren, und die Sedimentlast fällt ab. Die größten Teilchen setzen sich zuerst ab. Jede Partikelgröße hat eine kritische Absetzgeschwindigkeit.

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit unter die kritische Absetzgeschwindigkeit einer bestimmten Partikelgröße fällt, beginnt sich das Sediment in dieser Kategorie abzusetzen. Auf diese Weise stellt der Stromtransport einen Mechanismus bereit, durch den die Feststoffpartikel verschiedener Größen getrennt werden. Dieser Vorgang wird als Sortieren bezeichnet. Dies erklärt, warum Partikel ähnlicher Größe gemeinsam abgeschieden werden.

Lage und Arten der Stream-Einlagen:

Ein Bach lagert das beförderte Material (Alluvium) am Fuß steiler Hänge, im Bach selbst, über den Überschwemmungsgebieten und an der Flussmündung ab.

Schwemmfächer und Kegel:

Ein Schwemmfächer ist eine Ablagerung, bei der der Gradient eines Abflusses abrupt abnimmt. Diese sind häufig dort zu sehen, wo ein Bach einen Berg verlässt und in ein weites Tal oder Flachland übergeht. Diese Art von Ablagerung beruht auf einer plötzlichen Geschwindigkeitsabnahme des Sedimentstroms.

Die Ablagerung erscheint wie ein fächerförmiger Haufen oder Kegel, der in Richtung des Punkts bricht, an dem der Flussgradient bricht, und wird als Schwemmfächer bezeichnet. Wenn der Ventilator steiler, dicker und gröber wird, nimmt die Ablagerung eine etwas konische Form an und wird als Schwemmkegel bezeichnet.

Manchmal finden wir mehrere parallele Bäche, die den Berghang hinunter zum ebenen Boden fließen, wodurch eine Reihe von Schwemmfächern entsteht. Das durch die Verschmelzung benachbarter Schwemmfächer gebildete Merkmal erhält unterschiedliche Namen, wie etwa Piedmont-Schwemmfächer, zusammengesetzte Schwemmfächer oder Bajada (spanischer Begriff).

Einlagen im und entlang des Ärmelkanals:

Schnell fließende Bäche mit mäßig hohen Steigungen neigen zum Abtrag als zur Ablagerung, und daher sind ihre Abläufe meist durch solche Merkmale wie Schlaglöcher, Wasserfälle und Stromschnelle gekennzeichnet, und nicht durch Ablagerungen von Sediment.

Es kann bemerkt werden, dass sogar in Kanälen solcher Ströme in einigen Situationen eine Abscheidung auftreten kann. Zum Beispiel können wir im Allgemeinen einen Kiesbalken stromabwärts eines Wasserfalls finden, wo sich die gröberen Gesteinsbrocken angesammelt haben.

In einer anderen Situation kann ein fließend fließender Nebenfluss dem Hauptstrom mehr Last zuführen als das, was letzterer tragen kann. Dadurch bildet sich stromabwärts von der Kreuzung eine Sand- oder Kiesablagerung.

In manchen Situationen kann ein Strom mit so viel Sand gespeist werden, dass er ein sogenanntes Flechtmuster benötigt. Der Kanal wird in einem solchen Fall zu einem Labyrinth von Stäben, zwischen denen das Wasser fließt.

Sandstangen sind auch üblich, wenn Bäche in einer Reihe von Kurven fließen, die als Mäander bezeichnet werden. Wenn ein Strom um eine Biegung fließt, nimmt die Geschwindigkeit des Wassers an der Außenseite zu, was zu einer Erosion an dieser Seite führt. Gleichzeitig verlangsamt sich das Wasser an der Innenseite des Mäanders, wodurch sich Sedimente bilden. Diese Ablagerungen an der Innenseite der Kurve werden Punktbalken genannt.

An einigen Stellen kann ein Strom einen Kurzschluss in seinem Pfad bilden, der eine bereits gebildete Schleifenroute bildet. Die übriggebliebene Kanalschleife wird vollständig vom Strom getrennt und das gebildete Merkmal wird als Ochsenbogensee oder verlassener Mäander bezeichnet.

Natürliche Deiche und Überschwemmungsgebiete:

Wenn ein alluvialer Fluss bei Flut aufsteigt und schließlich seine Ufer übersteigt, nimmt er sofort einen Großteil seiner Last ab, da die Geschwindigkeit abrupt abnimmt, sobald das Wasser den Begrenzungskanal verlässt.

Wenn sich der Überlauf langsam vom Kanal wegbewegt, helfen Weiden und andere Vegetation dabei, ihre Bewegung zu verlangsamen und ihre Energie zu verringern. Das Ergebnis ist, dass sich entlang jeder Seite des Kanals ein Grat aus feinem Sediment bildet. Solche Grate werden als natürliche Dämme bezeichnet.

Ein großer Fluss kann von natürlichen Dämmen mit einer Höhe von 4 m bis 6 m begrenzt werden. Eine einzelne Flut kann 15 cm zu 60 cm feinem Sand und Schlick hinzufügen. Natürliche Deiche gibt es nur an großen Flüssen, die häufig stark beladen und überflutet sind.

Die angrenzenden Tieflandgebiete, zwischen den natürlichen Deiche und den ebenfalls überfluteten Tälern, erhalten Sediment. So werden allmählich Flussauen mit Schwemmland mit den natürlichen Dämmen verschmolzen. Diese Lagerstätten werden Überschwemmungsgebiete genannt. Die Überschwemmungsgebiete erhalten bei jeder Überflutung eine Schicht feinen Bodensatzes. Diese Schlammablagerungen ergänzen die Fruchtbarkeit der Überschwemmungsgebiete.

Aufgrund der Fruchtbarkeit der Böden sind die meisten Überschwemmungsgebiete dicht besiedelt. Die natürlichen Dämme dienen zum Schutz der Überschwemmungsgebiete bei mäßig hohen Wasserzuständen, da die Dämme das Wasser im Kanal halten.

Kanaleinlagen:

Das im Kanal eines Streams abgelagerte Alluvium wird als Kanalfüllung bezeichnet. Diese Ansammlungen können verschiedene Formen annehmen, sind aber allgemein als Flussbarren oder Sandbarren bekannt.

Diese Ablagerungen werden an folgenden Stellen gebildet:

(a) Entlang der Bildschirmränder

(b) An der Innenseite einer scharfen Kurve.

(c) umgebende Hindernisse

(d) in Form von niedrigen Inseln

Ein Strom mit übermäßig überladenem Alluvium kann seine Last in Schichten an verschiedenen Positionen ablagern, was zur Folge hat, dass der Strom in verschachtelte Kanäle aufgeteilt wird, die sich wieder vereinigen. Diese Funktion wird geflochtener Stream genannt. Es gibt auch Situationen, in denen ein Strom die Ablagerungen abwechselnd ablagert und abträgt, da die Strömungsgeschwindigkeit abnimmt und ansteigt. Diese Funktion wird als Suchen und Füllen bezeichnet.

Einlagen bei Curves:

Bei einem stark gebogenen Bach bewegt sich die Wassermasse nahe dem äußeren Ufer mit einer höheren Geschwindigkeit als die Wassermasse nahe dem inneren Ufer. Das Ergebnis ist eine konzentrierte Erosion an den äußeren Bereichen des Kanals, die zu einer Abrutschungsneigung führt, dh zu einer Aufbiegung an der Innenseite der Kurve.

Die spiralförmige Strömung der Ströme (Abb. 7.7) führt zusammen mit turbulenter Diffusion Sedimente vom tief fließenden Teil des Stroms an der Außenseite der Biegung zu den flachen, langsam fließenden, weniger turbulenten Gewässern im Inneren der Biegung, wo sie sich ablagern . Da die Erosion die Ufer auf einer Seite wegschneidet, wird die gegenüberliegende Seite aufgebaut und der Strom wandert folglich seitlich.

Deltas:

Deltas sind Ablagerungen an den Mündungen von Sediment führenden Bächen. Einige der Sedimente, die Flüsse in das Meer oder in Seen bringen, werden von Wellen und Strömungen mitgerissen. Ein Großteil der Sedimente sammelt sich häufig an der Mündung der Flüsse, besonders wenn sie in saubere oder fast saubere Gewässer münden. Solche Ablagerungen können Deltas bilden.

Wenn der Fluss in das relativ ruhige Wasser eines Ozeans oder Sees eintritt, sinkt seine Geschwindigkeit abrupt. Diese Situation führt schließlich dazu, dass der Kanal mit Sediment aus dem sich verlangsamenden Wasser verstopft wird. Infolgedessen sucht der Fluss eine kürzere Route mit höherer Steigung zum Basisniveau. In dieser Aktion teilt sich der Hauptkanal in mehrere kleinere Kanäle auf, die Distributoren genannt werden.

Deltas zeichnen sich durch diese verschiebbaren Kanäle aus, die den Nebenflüssen entgegenwirken. Die Nebenflüsse führen Wasser in den Hauptkanal, während die Verteiler das Wasser vom Hauptkanal wegführen. Nach einer Reihe von Verschiebungen des Kanals kann sich ein einzelnes Delta wie das griechische Buchstabendelta (A) zu einer ungefähr dreieckigen Form entwickeln.

Folgende Faktoren begünstigen den Bau eines Deltas:

(i) Große Sedimentmenge im Strom.

(ii) Mangel an Wellen oder schwachen Wellen im aufnehmenden Gewässer (See, Meer).

(iii) Salzgehalt des Meeres Salz wirkt in den Sedimenten als Koagulator der Tonkomponente.