沉積一改造水流效應

沉積一改造水流效應

沉積一改造水流效應是指是流速慢到沉積物開始發生沉積的臨界點,但是又快得足以在已經沉積的顆粒中產生牽引效應。

基本介紹

  • 中文名:沉積一改造水流效應
  • 外文名:Sedimentary water diversion effect
  • 學科:沉積學
  • 產物:平坦紋層
  • 搬運方式:懸浮搬運和推移搬運
  • 釋義:流速慢到沉積物發生沉積的臨界點
流體的基本搬運方式,產物,與侵蝕—改造水流區別,

流體的基本搬運方式

從物理學上來看,有兩種最基本的物質搬運類型(或搬運方式),即懸浮載荷(懸移質)和床沙載荷(推移質),相對應的有兩種搬運形式,懸浮搬運和推移搬運
1)懸浮搬運(Suspension transport)
空氣或水流把細粒沉積物彌散開來(如粉砂、粘土級顆粒以及不同比例的砂級顆粒),並使其在流動的內部呈懸浮狀進行搬運。最基本的驅動力就是紊流,它可以把顆粒上舉起來,使之懸浮於流動內部而進行搬運。
2)推移質搬運(Traction transport)
在沉積學中稱之為牽引搬運(Traction),這一術語乃是沉積物以床沙載荷(推移質)形式運移的所有作用過程的集合名詞,牽引作用是顆粒慣性的產物。
主要以床沙載荷(推移質)方式進行搬運的流體稱為牽引流,它們通常密度和粘度均小,與之相對應的是密度流(重力流、塊狀流),則是一種密度和粘度均大的,在重力作用下呈塊狀整體的流動,是以懸浮載荷方式進行搬運。
綜上所述,在牽引流和沉積重力流中,碎屑物的搬運具有不同的方式,這是由於其形成的機理存在著明顯的差異。牽引流的搬運力表現在兩方面:
一是流體作用於碎屑顆粒上的推力(即牽引力),所謂推力是以它能移動沉積物顆粒大小的數值來衡量的,推力決定於流體流速,推力越大,流水能搬運的碎屑顆粒就越大;
二是載荷力(或稱負荷力),負荷力則是指流水所能搬運的沉積物總負荷量的數值,其大小決定於流體流量,流量越大,負荷力越大,則流水能搬運的沉積物數量越多。牽引流搬運顆粒的動力主要是推力,搬運方式包括溶解負載、懸移負載、推移負載或床沙負載。沉積物重力流是由大小不一的碎屑物質與流體形成的高密度混合體,相對密度可達1.5~2.0,主要以懸移方式搬運。沉積重力流的驅動力主要起因於陡坡條件下重力大於剪下力時的重力加速度,所以當坡度變緩、流速降低時,會發生驟然卸載,形成各種類型的重力流沉積物。

產物

沉積—改造水流生成平坦紋層(Plane laminae)和一種特徵產物——疊合沙紋(Superimposed ripple)。H.C.Sorby把後者稱作:“從上面沉積的遷移沙紋”,後來,一般簡稱為“遷移沙紋”(Ripple drift),沉積構造中的再作用面便是沉積—改造水流的產物之一。
遷移沙紋沉積物的內部紋層是由於水流、沙紋以及床底向上建造速率的相互作用所形成。當小型沙紋遷移時,下沉到其上的沉積物開始析離。同時,極細沙可以遍布於整個沙紋表面,粉沙與粘土則沉積在波谷或背流坡上;極細沙則聚集在向流面和波脊上。扁平顆粒沉積位置向上遊方向的推進作用可以形成疊瓦狀排列,顯現碎屑顆粒的優選方式,特別是在砂礫質沉積物中。

與侵蝕—改造水流區別

侵蝕—改造水流和沉積—改造水流的主要區別在於:後者不僅使原來以懸浮狀態攜帶的砂級沉積物沉積到水底而向上建造底床,同時還以遷移方式移動已沉積下來的顆粒。此處的“改造”一詞不包括“變形”的含意,如果發生變形作用,水流就屬於沉積—變形流;這兩類水流並無重大區別。實際上,在水流施加剪下應力時,剛沉積的沉積物有時可能是非粘性物,不久後又可能是粘性物。如果非粘性沉積物受到牽引作用,水流將是沉積—改造水流;反之,粘性沉積物受到變形,水流就是沉積—變形水流了。因此,當底部沉積物的性質變化時,同樣的水流可以在兩種類型之間相互變化。

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