В осадочной геологии и речной геоморфологии авульсия — это быстрое оставление речного русла и образование нового речного русла. Авульсия происходит в результате того, что уклоны русла гораздо менее крутые, чем уклон, по которому могла бы течь река, если бы она взяла новое русло. [1]
Авульсии обычны в дельтах рек , где осадки откладываются по мере того, как река впадает в океан, а градиенты русла обычно очень малы. [2] Этот процесс также известен как переключение дельты .
Отложение из реки приводит к образованию отдельной дельтовой доли , которая выдвигается в море. Примером дельтовой доли является дельта реки Миссисипи в форме птичьей лапки , изображенная справа, с ее седиментационными шлейфами. По мере продвижения дельтовой доли уклон речного русла становится ниже, так как речное русло длиннее, но имеет такое же изменение высоты. По мере уменьшения уклона речного русла он становится нестабильным по двум причинам. Во-первых, вода под действием силы тяжести будет стремиться течь по наиболее прямому руслу вниз по склону. Если бы река могла прорвать свои естественные дамбы (например, во время паводка ), она бы вылилась на новое русло с более коротким путем к океану, тем самым получив более устойчивый и крутой склон. [1] Во-вторых, по мере уменьшения его уклона величина касательного напряжения на дне будет уменьшаться, что приведет к отложению большего количества осадков в русле и, таким образом, к повышению русла русла относительно поймы . Это облегчит реке прорыв дамб и прокладку нового русла, впадающего в океан под более крутым уклоном.
Когда происходит этот отрыв, новый канал переносит осадок в океан, формируя новую дельтовую часть. [3] [4] Заброшенная дельта в конечном итоге оседает. [5]
Этот процесс также связан с распределительной сетью речных каналов, которые можно наблюдать в дельте реки. Когда канал делает это, часть его потока может оставаться в заброшенном канале. Когда эти события переключения каналов происходят неоднократно с течением времени, зрелая дельта приобретает распределительную сеть. [6]
Проседание дельты и/или повышение уровня моря может в дальнейшем вызвать подпор и отложение в дельте. Это отложение заполняет каналы и оставляет геологическую запись о сносе канала в осадочных бассейнах . В среднем, снос будет происходить каждый раз, когда дно речного русла достаточно нагружается , чтобы русло реки было приподнято над поймой на одну глубину русла. В этой ситуации имеется достаточный гидравлический напор , так что любое нарушение естественных дамб приведет к сносу. [7] [8]
Реки также могут изливаться из-за эрозии нового русла, которое создает более прямой путь через ландшафт. Это может произойти во время больших наводнений в ситуациях, когда уклон нового русла значительно больше, чем у старого русла. Там, где уклон нового русла примерно такой же, как уклон старого русла, произойдет частичный излив , при котором оба русла будут заняты потоком. [9] Примером эрозионного излива является излив реки Санкук в Нью-Гемпшире в 2006 году , когда сильные дожди вызвали повышение уровня потока. Уровень реки отступил за старую плотину мельницы, что создало мелководный бассейн, который перекрыл карьер по добыче песка и гравия, соединенный с участком канала ниже по течению и прорезавший новый более короткий канал со скоростью 25–50 метров в час. [10] Осадки, мобилизованные этим эрозионным отрывом, создали вынужденный отложение осадков меандр дальше вниз по течению, подняв ложе вокруг изгиба меандра почти до уровня поймы. [11]
Другим примером является река Чеслатта , когда-то небольшой приток реки Нечако в Британской Колумбии . В 1950-х годах река Чеслатта была сделана водосбросом нового тогда водохранилища Нечако . Сброс разливов намного превышает первоначальный сток реки Чеслатта, что привело к значительной эрозии в верхней долине Чеслатта, при этом размытый осадок откладывался в нижней долине. Крупные разливы водохранилища привели к тому, что нижняя часть реки Чеслатта вышла из берегов в 1961 году и снова в 1972 году, проложив новый путь к реке Нечако и отложив конус осадка, называемый конусом Чеслатта, в реке Нечако. После 1972 года была построена перемычка , чтобы восстановить реку в ее первоначальном русле. [12]
Примером незначительного отрыва является отсечка меандра , когда выраженный меандр (крюк) в реке нарушается потоком, который соединяет две ближайшие части крючка, образуя новое русло. Это происходит, когда соотношение между уклоном русла и потенциальным уклоном после отрыва меньше, чем примерно 1/5. [1]
Авульсия обычно происходит во время крупных наводнений, которые несут в себе силу, необходимую для быстрого изменения ландшафта. Снос плотины также может привести к авуляции.
Авульсии обычно происходят как процесс снизу вверх по течению через головную эрозию . Если берег текущего потока прорван, новая траншея будет прорезана в существующей пойме. Она либо прорезает пойменные отложения, либо повторно занимает старое русло. [13]
Были исследованы отрывы рек в дельтах или каналах прибрежных равнин в результате таких препятствий, как заторы и возможные тектонические воздействия. [14]