Абразия (геология) - Abrasion (geology)

Ледниково истертый горные породы на западе Норвегия возле Jostedalsbreen gntration

Истирание это процесс эрозия что происходит, когда транспортируемый материал со временем изнашивается на поверхности. Это процесс трение вызванные истиранием, царапинами, износом, повреждением и стиранием материалов. Интенсивность истирания зависит от твердость, концентрация, скорость и масса движущихся частиц. Истирание обычно происходит четырьмя способами.[1][2] Оледенение медленно измельчает поднятые льдом камни о скальные поверхности.[3] Твердые предметы, перемещаемые по речным каналам, вступают в контакт абразивной поверхности с дном и стенами. Предметы, переносимые волнами, разбивающимися о береговые линии, вызывают абразию. И, наконец, истирание может быть вызвано переносом ветром песок или маленькие камни на поверхности скал.

Истирание, в самом строгом смысле слова, обычно путают с потертость и иногда гидравлическое действие. однако последнее встречается реже. И истирание, и истирание относятся к истиранию объекта. Истирание происходит в результате трения двух поверхностей друг о друга, что приводит к износу одной или обеих поверхностей. Тем не менее, истирание относится к отрыву частиц (эрозия), который возникает в результате ударов предметов друг о друга. Истирание со временем приводит к разрушению на уровне поверхности, тогда как истирание приводит к большему количеству изменений с большей скоростью. Сегодня геоморфология Сообщество использует термин «истирание» более свободно, часто взаимозаменяемо с термином «износ».[4]

В канальном транспорте

Абразия в ручье или речном русле происходит, когда нанос, переносимый рекой, размывает русло и берега, в значительной степени способствуя эрозии. В добавление к химическое выветривание и физическое выветривание из гидравлическое действие, циклы замораживания-оттаивания (см. морозное выветривание ) и многое другое, существует набор процессов, которые долгое время считались вносящими значительный вклад в коренная порода эрозия канала включает выщипывание, истирание (из-за обоих постельный и подвешенный груз ), решение, и кавитация.[5][6]С точки зрения ледника, это аналогичный принцип; движение камней по поверхности истирает ее трением, выкапывая канал, который, когда ледник удаляется, называется U-образной долиной.

Постельный транспорт состоит в основном из более крупных Clasts, которые не могут быть уловлены скоростью потока, качения, скольжения и / или сальто (подпрыгивает) вниз по течению по дну. Подвешенная нагрузка обычно относится к более мелким частицам, таким как ил, глина и более мелкозернистый песок, поднятым в результате процессов перенос наносов. Зерна разного размера и состава транспортируются по-разному с точки зрения пороговых скоростей потока, необходимых для их вытеснения и осаждения, как это моделируется в Кривая Хьюлстрёма. Эти зерна полируют и очищают скалу и банки, когда вступают в контакт с абразивом.

При береговой эрозии

Платформа для истирания в Природный парк дель Эстречо, на побережье Гибралтарского пролива в Андалусии, Испания

Прибрежная абразия происходит как разрыв Океанские волны содержащие песок и более крупные фрагменты разрушают береговая линия или мыса. В гидравлическое действие волн вносит большой вклад. Это удаляет материал, что приводит к подрезанию и возможному обрушению безопорных выступающих скал. Эта эрозия может угрожать строениям или инфраструктуре на береговой линии, и воздействие, скорее всего, усилится по мере того, как глобальное потепление увеличивается повышение уровня моря.[7] Дамбы иногда являются встроенными средствами защиты, но во многих местах традиционные прибрежные инженерные решения, такие как морские стены, становятся все более сложными, и их обслуживание может стать неустойчивым из-за изменений климатических условий, повышения уровня моря, оседания грунта и отложения наносов.[8]

Абразивные платформы - это береговые платформы, где абразивное истирание при волнении является заметным процессом. Если она в настоящее время строится, она будет обнажена только во время отлива, но есть вероятность, что платформа с высеченными волнами будет спорадически скрыта мантией из пляжной гальки (абразивный агент). Если платформа постоянно находится выше отметки максимального уровня воды, вероятно, это приподнятый пляж платформа (также известная как морская терраса), которая не считается продуктом истирания, но может быть подрезана истиранием при повышении уровня моря.

От оледенения

Ледниковая абразия - это поверхностный износ, достигаемый отдельными обломками или породами различного размера, содержащимися во льду или подледными осадками, когда ледник скользит по коренным породам (Krabbendam & Glasser 2011). Истирание может раздробить более мелкие зерна или частицы и удалить зерна или многокомпонентные фрагменты, но удаление более крупных фрагментов классифицируется как выщипывание (или разработка карьеров), другого крупного источника эрозии из-за ледников. Выщипывание создает обломки у основания или сторон ледника, вызывающие истирание. Хотя обычно считалось, что выщипывание является большей силой геоморфологических изменений, есть свидетельства того, что в более мягких породах с большим расстоянием между стыками такое истирание может быть столь же эффективным.[9] Гладкая, полированная поверхность остается после истирания льда, иногда с ледниковые полосы, которые предоставляют информацию о механике истирания в ледниках умеренного пояса.[10]

От ветра

Большое внимание уделялось роли ветра как фактора геоморфологических изменений на Земле и других планетах (Greely & Iversen, 1987). Эоловые процессы вовлекают разрушаемые ветром материалы, такие как обнаженная порода, и движущиеся частицы по воздуху, чтобы контактировать с другими материалами и осаждать их в другом месте. этих сил особенно похожи на модели в речной среды. Эоловые процессы демонстрируют свои наиболее заметные последствия в засушливый регионы с редкими и обильными рыхлыми отложениями, такими как песок. В настоящее время есть свидетельства того, что каньоны коренных пород, формы рельефа, которые традиционно считались образовавшимися только под действием речных сил текущей воды, действительно могут быть расширены эоловыми силами ветра, возможно, даже увеличивая скорость врезания каньонов коренных пород на порядок выше скорости речного абразивного износа.[11] Перераспределение материалов ветром происходит в нескольких географических масштабах и может иметь важные последствия для регионов. экология и эволюция ландшафта.[12]

Рекомендации

  1. ^ Вестгейт, Л. Г. (1907). Абразия ледниками, реками и волнами. Журнал геологии, 15 (2), 113-120.
  2. ^ Монро, Джеймс Стюарт, Рид Викандер и Ричард В. Хазлетт. (2011) Физическая геология: исследование Земли. Cengage Learning ISBN  9781111795658. pg 465 591
  3. ^ Беннетт, Мэтью М. и Нил Ф. Глассер. Ледниковая геология: ледяные покровы и формы рельефа. (2011) гл. 5 Ледниковая абразия. Джон Вили и сыновья.ISBN  9781119966692
  4. ^ Шатанантавет П. и Паркер Г. (2009). Физически обоснованное моделирование разреза коренных пород путем абразии, выщипывания и макроабразии. Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли, 114 (F4). http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2008JF001044/full
  5. ^ Уиппл, К. X., Хэнкок, Г. С., и Андерсон, Р. С. (2000). Речной разрез в коренных породах: механика и относительная эффективность выщипывания, истирания и кавитации. Бюллетень Геологического общества Америки, 112 (3), 490-503. https://pdfs.semanticscholar.org/c264/c8e0d4cdef47279e585c5a7c09d409c67f52.pdf
  6. ^ Аллан, Дж. Д. и Кастильо, М. М. (2007). Экология ручья: структура и функция проточных вод. Springer Science & Business Media. ISBN  978-1-4020-5582-9.
  7. ^ Чжан К., Дуглас Б. С. и Лезерман С. П. (2004). Глобальное потепление и прибрежная эрозия. Изменение климата, 64 (1-2), 41.
  8. ^ Теммерман, С., Мейре, П., Баума, Т. Дж., Херман, П. М., Исебаерт, Т., и Де Вринд, Х. Дж. (2013). Экосистемная защита побережья перед лицом глобальных изменений. Природа, 504 (7478), 79.
  9. ^ Краббендам, М., и Глассер, Н. Ф. (2011). Ледниковая эрозия и свойства коренных пород на северо-западе Шотландии: истирание и выщипывание, твердость и расстояние между стыками. Геоморфология, 130 (3-4), 374-383.
  10. ^ Айверсон, Н. Р. (1991). Морфология ледниковых борозд: влияние на истирание ледниковых лож и поверхностей разломов. Бюллетень Геологического общества Америки, 103 (10), 1308-1316.
  11. ^ Перкинс, Дж. П., Финнеган, Н. Дж., И Де Сильва, С. Л. (2015). Усиление ветром врезки каньона коренных пород. Природа Геонауки, 8 (4), 305.
  12. ^ Окин, Г. С., Д. А. Жиллет, Дж. Э. Херрик. (2006). «Многоуровневый контроль и последствия эоловых процессов в изменении ландшафта в засушливых и полузасушливых средах». Журнал засушливых сред 65.2: 253-275.