stringtranslate.com

Истощение (эрозия)

Истирание — это процесс эрозии , который происходит во время столкновения и перемещения горных пород . Перемещение осадка откалывает и сглаживает поверхности коренной породы ; это может происходить через воду или ветер. [1] Камни, подвергающиеся эрозии истирания, часто встречаются на дне ручья или около него . [2] Истирание также частично ответственно за превращение валунов в более мелкие камни и в конечном итоге в песок. [3]

Эрозия истирания позволяет понять прошлые и настоящие геологические изменения, а также интерпретировать палеогеоморфные среды. Исследователи используют формы частиц (результат истирания) для изучения эрозии и изменений окружающей среды. [4]

Механизм

Степень истирания зависит от ряда факторов: свойств частиц, таких как размер, форма, поверхность, пористость, твердость и трещины, а также свойств окружающей среды, таких как время, скорость , давление , сдвиг и температура. [5]

Как правило, частицы больше подвержены истиранию ниже по течению, так как скорость реки, как правило, выше, и, следовательно, ее способность (способность переносить осадок) увеличивается. Это означает, что груз трется сам о себя больше и с большей силой, когда находится в реке, тем самым увеличивая эрозию от истирания. Хотя есть точка после переноса на определенное расстояние, когда галька достигает размера, который относительно невосприимчив к дальнейшему истиранию. Распределение размера зерен осадков, образующихся в результате истирания, также будет контролироваться литологией породы , из которой они получены. Размеры частиц, как правило, непрерывно уменьшаются по мере того, как река течет дальше вниз по течению, в процессе, называемом осветлением вниз по течению. [6] Поскольку истирание влияет на размер гальки, оно также влияет на движение гальки, а размер и состояние гальки могут объяснить прошлые условия водных путей, такие как поток. [7]

Скорость эрозии

Скорость эрозии от истирания зависит от формы горных пород, литологии и энергии удара, [8] поэтому более мягкие породы более подвержены эрозии от истирания. [9] Поскольку истирание и разрушение происходят на коренной породе, она становится взвешенной: вниз по течению реки или водного пути донная нагрузка увеличивается из-за истирания. Взвешенные осадки в значительной степени зависят от литологии, уклона бассейна, осадков и лесных пожаров; [10] лесные пожары в целом значительно нарушают окружающую среду и, следовательно, ее геологию. [11] Скорость эрозии, в отношении истирания, самая высокая в водных путях, которые крутые с мягкими породами, [12] такими как сланец , аргиллит или другие распространенные осадочные породы. [13]

Частицы осадка размывают русло реки.

Округление камней и песчинок происходит гораздо медленнее в водной среде, чем под действием ветра. [14] Это происходит потому, что молекулы воды вокруг песка защищают его от столкновений, а плотность воды снижает энергию удара. [15] Кроме того, чем более нерегулярна (по сравнению с округлой) частица осадка, тем больше она подвержена эрозии. Однако округлые частицы часто являются результатом сильной эрозионной среды. [16]

Различия в литологии влияют на то, как быстро эрозия (истирание) изменяет береговую линию . Было замечено, что сланцевые породы быстро округляются, но затем быстро разрушаются. В то время как кварцит остается округлым в течение более длительного времени. [17] Было обнаружено, что кварцит легче округляется по сравнению со сланцем и песчаником . Сланцы часто разрушаются в плоскую поверхность под действием высокой энергии истирания, а не в округлые частицы. Песчаник разрушается до формы между кварцитом и сланцем. Породы, которые подверглись химическим изменениям, таким как литификация, как правило, сильно сопротивляются эрозии. [18]

Космогенное воздействие

Эрозия может повлиять на датирование космогенной экспозиции валунов, изменяя концентрацию космогенных изотопов . [19] Таким образом, найдя космогенную экспозицию для двух образцов одной и той же породы, можно найти время экспозиции и скорость эрозии. [20] Чем точнее измерение изотопов , тем точнее будет скорость эрозии или время экспозиции. Датирование космогенной экспозиции является мощным инструментом для понимания процесса, которому подвергаются породы, и может привести к более глубокому пониманию в геоморфологических исследованиях. [21]

Истощение в океанической среде

Истощение в океанической среде описывается как «поглощение океанами суши», поскольку высокая ударная энергия волн и высокая седиментация приводят к значительной эрозии точек контакта океана и суши. [22] Истощение океана приводит к отступлению береговых линий, а глубины океана увеличиваются до глубины основания волны. [23]

Эрозия побережья в Лангеланне, Дания, показывает, как высокая энергия удара частиц осадка влияет на точки контакта океана и суши.

Повышение уровня моря привело к увеличению прибрежной эрозии . Это вызывает беспокойство у политиков, исследователей побережья и планировщиков недвижимости из-за влияния эрозии на наводнения. [24]

Скалистые береговые линии, как правило, лишены растительности: это приводит к малому количеству или отсутствию гуминовой кислоты (органических соединений, таких как почва). Отсутствие гуминовой кислоты означает, что химическая эрозия меньше, поэтому эрозия на береговых линиях почти исключительно вызвана столкновениями частиц. [25]

Истощение в вулканических условиях

Когда пепел и вулканические пирокласты извергаются из вулкана, они подвергаются истиранию. [26] Истиранию является одной из причин, по которой вулканический пепел очень мелкозернистый. Чем больше эрозия истирания, тем более мелкозернистый пепел образуется. [27] Следствием этого является нарушение геологической стабильности вулкана, разнообразная тефра (камень и частицы, выброшенные из вулкана во время извержения) и большее количество частиц в атмосфере, влияющих на климат. [28] Скорость истирания тефры зависит от размера вулкана, в частности, от глубины и высоты вулканической колонны. [29]

Похожие процессы

Эффекты истирания можно ошибочно принять за эффекты сортировки, при которых размер зерен осадков зависит от механизмов переноса осадков, например, суспензия или донная нагрузка. Это больше всего влияет на галечные пляжи, поскольку галька сталкивается друг с другом, что приводит к ее сглаживанию. [30] Истирание твердых частиц также наблюдается в химической промышленности, где это нежелательно. В ходе процесса могут быть потеряны продукты и могут быть созданы загрязняющие вещества , требующие дополнительной фильтрации.

Истирание, возникающее в промышленных условиях, возникает из-за широкого спектра механизмов: механических, термических и химических. [31] При абразивной струйной очистке срок службы абразива ( песка или дроби) ограничен истиранием, поскольку по мере износа поверхности заготовки абразив также разрушается. [32] Истирание способствует другим типам эрозии, таким как дефляция и коррозия . [33] Хотя истирание часто считают типом коррозии, они различаются, поскольку истирание не перемещает неподвижные поверхности, а вместо этого разрушает их через проходящие материалы.

Ссылки

  1. ^ Миллер, К. Л. и Джеролмак, Д.: Контроль скоростей и продуктов истирания частиц при столкновениях с донными отложениями, Earth Surf. Dynam. Обсуждение. [препринт], https://doi.org/10.5194/esurf-2020-86, в обзоре, 2020.
  2. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  3. ^ Путконен, Яакко и Терри Свонсон. «Точность космогенных возрастов морен Яакко». ScienceDirect, т. 59, № 2, март 2003 г., стр. 255–261.
  4. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  5. ^ Bemrose, CR; Bridgwater, J. (январь 1987 г.). «Обзор истирания и методов испытаний на истирание». Powder Technology. 49 (2): 97–126. doi:10.1016/0032-5910(87)80054-2. ISSN 0032-5910.
  6. ^ Гомес, Бэзил; Россер, Бренда Дж.; Пикок, Дэвид Х.; Хикс, Д. Мюррей; Палмер, Джули А. (июнь 2001 г.). «Очистка нисходящего потока в быстро нарастающей реке с гравийным дном». Water Resources Research. 37 (6): 1813–1823. Bibcode: 2001WRR....37.1813G. doi: 10.1029/2001wr900007. ISSN 0043-1397.
  7. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  8. ^ Миллер, К. Л. и Джеролмак, Д.: Контроль скоростей и продуктов истирания частиц при столкновениях с донными отложениями, Earth Surf. Dynam. Обсуждение. [препринт], https://doi.org/10.5194/esurf-2020-86, в обзоре, 2020.
  9. ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии — перенос осадков и растворенных веществ и денудация ландшафта в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
  10. ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии — перенос осадков и растворенных веществ и денудация ландшафта в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
  11. ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии — перенос осадков и растворенных веществ и денудация ландшафта в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
  12. ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии — перенос осадков и растворенных веществ и денудация ландшафта в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
  13. ^ Ассис Кандзи, Милтон. «Критические проблемы мягких пород». ScienceDirect, т. 6, № 3, июнь 2014 г., стр. 186–195.
  14. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126
  15. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  16. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  17. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  18. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  19. ^ Лим, Майкл и др. «Количественная оценка контроля и влияния приливов и волн на эрозию прибрежных скальных утесов». Журнал прибрежных исследований, т. 27, 2011 г., стр. 46–56.
  20. ↑ Вуд, А. «Эрозия побережья в Аберистуите; геологические и человеческие факторы». Wiley Online Library, т. 13, № 1, апрель 1978 г., стр. 61–72.
  21. ↑ Вуд, А. «Эрозия побережья в Аберистуите; геологические и человеческие факторы». Wiley Online Library, т. 13, № 1, апрель 1978 г., стр. 61–72.
  22. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  23. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  24. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  25. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.
  26. ^ Путконен, Яакко и Терри Свонсон. «Точность космогенных возрастов морен Яакко». ScienceDirect, т. 59, № 2, март 2003 г., стр. 255–261.
  27. ^ Путконен, Яакко и Терри Свонсон. «Точность космогенных возрастов морен Яакко». ScienceDirect, т. 59, № 2, март 2003 г., стр. 255–261.
  28. ^ Путконен, Яакко и Терри Свонсон. «Точность космогенных возрастов морен Яакко». ScienceDirect, т. 59, № 2, март 2003 г., стр. 255–261.
  29. ^ Джонс, Т.Дж., Рассел, Дж.К. Образование пепла в результате истирания в вулканических каналах и шлейфах. Sci Rep 7, 5538 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-05450-6
  30. ^ Миллер, Кимберли Литвин; Сабо, Тимеа; Джеролмак, Дуглас Дж.; Домокос, Габор (ноябрь 2014 г.). «Количественная оценка значимости абразии и селективного переноса для эволюции размера зерен в нисходящем русле реки». Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли. 119 (11): 2412–2429. Bibcode: 2014JGRF..119.2412M. doi: 10.1002/2014jf003156. ISSN 2169-9003.
  31. ^ Bemrose, CR; Bridgwater, J. (январь 1987 г.). «Обзор истирания и методов испытаний на истирание». Powder Technology. 49 (2): 97–126. doi:10.1016/0032-5910(87)80054-2. ISSN 0032-5910.
  32. ^ Bemrose, CR; Bridgwater, J. (январь 1987 г.). «Обзор истирания и методов испытаний на истирание». Powder Technology. 49 (2): 97–126. doi:10.1016/0032-5910(87)80054-2. ISSN 0032-5910.
  33. ^ Аним, Мейбл и Бенджамин Кофи Ньярко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Солтпондом, Гана». Ghana Journal of Geography, т. 9, № 1, 2017, стр. 109–126.