Ландшафтные особенности, которые изменили свою высоту относительно других особенностей
Перевернутый рельеф , перевернутая топография или топографическая инверсия относятся к ландшафтным особенностям, которые изменили свою высоту относительно других особенностей. Чаще всего это происходит, когда низкие области ландшафта заполняются лавой или осадком , который затвердевает в материал, более устойчивый к эрозии, чем окружающий его материал. Затем дифференциальная эрозия удаляет менее устойчивый окружающий материал, оставляя позади более молодой устойчивый материал, который затем может проявиться в виде хребта там, где раньше была долина. Такие термины, как «перевернутая долина» или «перевернутый канал», используются для описания таких особенностей. [1] Перевернутый рельеф наблюдался на поверхностях других планет, а также на Земле. Например, хорошо документированные перевернутые топографии были обнаружены на Марсе . [2]
Формирование
Несколько процессов могут привести к тому, что дно впадины станет более устойчивым к эрозии, чем окружающие его склоны и возвышенности:
Сначала в углублении, т. е. в речном русле или озерном бассейне, скапливаются крупнозернистые отложения, такие как гравий . Затем ветровая эрозия смывает мелкозернистые отложения в прилегающих к углублению областях. Это оставляет позади более устойчивые крупнозернистые отложения в виде холма или хребта, в то время как русло переключается на более низко расположенную область.
Цементация нижележащих отложений минералами , растворенными в воде, может происходить в углублении. На Земле это часто происходит в долинах ручьев в результате образования дюрикрустов , т. е. силкрита или феррикрита , путем педогенеза . Минералы для цементации могут поступать из грунтовых вод. Считается, что низкая точка, такая как долина, фокусирует подземный поток, поэтому в нее попадает больше воды и цемента, и это приводит к большей степени цементации. [3] Опять же, сцементированные отложения будут противостоять эрозии, в то время как окружающая местность размывается, образуя хребет или холм. [1] [2]
Эрозия верхних устойчивых слоев антиклиналей складчатой области, обнажающая менее устойчивые нижележащие слои, которые затем сравнительно быстро разрушаются, оставляя синклиналь в качестве вершины столовой горы или хребта. [4]
Пример
Классический пример перевернутого рельефа — Столовая гора, округ Туолумне, Калифорния . Многочисленные потоки лавы заполнили древнюю речную долину, которая прорезалась на запад через центральный хребет Сьерра-Невада в Центральную долину около 10,5 миллионов лет назад. Эти миоценовые потоки лавы заполнили эту древнюю речную долину толстой последовательностью богатых калием трахиандезитовых лав, которые значительно более устойчивы к эрозии, чем мезозойский алеврит и другие породы, в которых была прорезана долина. Таким образом, последующая дифференциальная эрозия оставила эти вулканические породы в виде извилистого хребта, который теперь возвышается над ландшафтом, подстилаемым более глубоко эродированными мезозойскими породами. [5]
Другим примером является Столовая гора в Кейптауне , где первоначальные высокие хребты стойкого кварцитового песчаника пояса Кейп-Фолд были размыты в первую очередь, обнажив менее стойкую породу, которая размывалась быстрее, оставив первоначальное дно долины на вершине остаточной горы. [4]
На Марсе
Перевернутый рельеф в виде извилистых и извилистых хребтов, которые указывают на древние перевернутые речные каналы, как утверждается, является свидетельством существования водных каналов на поверхности Марса в прошлом. [6] [7] [8] [2] [9] [10] Примером является кратер Миямото , который в 2010 году был предложен в качестве потенциального места для поиска доказательств жизни на Марсе. [11]
Другие примеры показаны на фотографиях ниже.
Перевернутый рельеф в четырехугольнике Эолида
Перевернутые каналы в Aleolis Planum Перевернутые каналы могли образоваться, когда территория была засыпана, а затем подверглась эрозии. Бывшие каналы затем появляются над поверхностью, поскольку они более устойчивы к эрозии. Возможно, они накапливали более крупные камни, чем окружающая среда.
Крупный план перевернутых каналов. Обратите внимание, что некоторые из них плоские сверху.
Изображение с предыдущей фотографии изогнутого хребта, который может быть старым ручьем, который стал инвертированным. Освещение с северо-запада. Изображение сделано с помощью HiRISE в программе HiWish.
Извилистые хребты, которые, вероятно, являются перевернутыми руслами рек. Освещение с северо-запада. Изображение получено с помощью HiRISE .
Извилистые хребты в разветвленном конусе в нижнем элементе формации Медузских ямок, [12] как видно с помощью HiRISE. Освещение с северо-запада.
Перевернутый ландшафт в четырехугольнике Большого Сиртиса
Перевернутые каналы около Juventae Chasma , как видно HiRISE . Каналы когда-то были обычными руслами рек. Изображение в четырехугольнике Копрата . Масштабная линейка имеет длину 500 метров.
Контекстное изображение CTX для следующего изображения, полученного с помощью HiRISE. Обратите внимание, что длинный хребет, проходящий через изображение, вероятно, является старым потоком. Рамка указывает область для изображения HiRISE.
Пример перевернутой местности в регионе Парана-Вальес, как видно HiRISE в рамках программы HiWish. Освещение с северо-запада.
Перевернутая местность в четырехугольнике Амазонии
Возможные перевернутые русла рек, четырехугольник Амазонки , как видно HiRISE в рамках программы HiWish . Хребты, вероятно, когда-то были долинами рек, которые заполнились осадком и зацементировались. Таким образом, они стали закаленными против эрозии, которая удалила окружающий материал. Освещение слева (запад).
Ссылки
^ ab Pain, CF, и CD Ollier, 1995, Инверсия рельефа — компонент эволюции ландшафта. Геоморфология. 12(2):151-165.
^ abc Pain, CF, JDA Clarke и M. Thomas, 2007, Инверсия рельефа на Марсе. Icarus. 190(2):478–491.
^ Дж. К. Эндрюс-Ханна, Р. Дж. Филлипс и М. Т. Зубер (2007), Meridiani Planum и глобальная гидрология Марса, Nature, 446, 163–166, doi : 10.1038/nature05594.
^ ab Compton, John S. (2004). Скалы и горы Кейптауна . Кейптаун: Двойная история. ISBN978-1-919930-70-1.
^ Gornya, C., C. Busbya, CJ Pluhar, J. Hagana и K. Putirkab, 2009, Углубленный взгляд на заполнение дистального палеоканала Сьерра-Невады: керны бурения через латит Столовой горы около Найтс-Ферри. International Geology Review. 51(9–11):824–842.
^ "HiRISE | HiPOD: 29 июля 2023 г." .
^ «Окаменелые реки свидетельствуют о том, что Марс когда-то был теплым и влажным — SpaceRef».[ постоянная мертвая ссылка ]
^ Дэвис, Дж., М. Балме, П. Гриндрод, Р. Уильямс, С. Гупта. 2016. Обширные нойские речные системы на Аравийской Земле: последствия для раннего марсианского климата. Геология [1].
^ HiRISE, 2010a, Инвертированные каналы к северу от каньона Ювента (PSP_006770_1760). Операционный центр, Департамент планетарных наук, Лунная и планетарная лаборатория, Тусон, Аризона.
^ Уильямс, Р. М. Э., Т. К. Чидси-младший и Д. Эби, Д. Э., 2007, Эксгумированные палеоканавы в центральной Юте — аналоги приподнятых криволинейных объектов на Марсе , в GC Willis MD Hylland, DL Clark и TC Chidsey-младший, ред., стр. 220-235, Центральная Юта — разнообразная геология динамического ландшафта. Публикация 36, Геологическая ассоциация Юты, Солт-Лейк-Сити, Юта.
^ Ньюсом, Х. Э., Н. Л. Ланца, А. М. Оллила, С. М. Уайзман, Т. Л. Роуш, Г. А. Марзо, Л. Л. Торнабене, Ч. Х. Окубо, М. М. Остерлоо, В. Э. Гамильтон и Л. С. Крамплер, 2010, Отложения перевернутых каналов на дне кратера Миямото, Марс. Icarus. 205(1):64-72.
^ Гротцингер, Дж. и Р. Милликен (ред.) 2012. Осадочная геология Марса. SEPM