Vědy o Zemi
On 20 října, 2021 by adminSladká voda v potocích, rybnících a jezerech je nesmírně důležitou součástí koloběhu vody, už jen kvůli svému významu pro živé tvory. Spolu s mokřady se v těchto sladkovodních oblastech vyskytuje obrovské množství organismů.
Potoky jsou vodní plochy, které mají proud; jsou v neustálém pohybu. Geologové rozeznávají mnoho kategorií toků v závislosti na jejich velikosti, hloubce, rychlosti a poloze. Potůčky, potoky, přítoky, zátoky a řeky by mohly být řazeny do jednoho proudu. V potocích voda vždy teče z kopce, ale forma, jakou má tento pohyb z kopce, se liší podle typu horniny, topografie a mnoha dalších faktorů. Proudová eroze a depozice jsou mimořádně důležitými tvůrci a ničiteli tvarů reliéfu a jsou popsány v kapitole Eroze a depozice.
Řeky jsou největšími typy toků, které přemísťují velké množství vody z vyšších do nižších poloh. Amazonka, řeka s největším průtokem na světě, má průtok téměř 220 000 metrů krychlových za sekundu! Lidé využívají řeky od počátku civilizace jako zdroj vody, potravy, dopravy, obrany, energie, rekreace a likvidace odpadu.
Řeky a potoky dokončují hydrologický cyklus tím, že vracejí srážky spadlé na pevnině do oceánů (obr. 10.1). V konečném důsledku je hnací silou gravitace, protože voda se pohybuje z horských oblastí k hladině moře. Část této vody se pohybuje po povrchu a část se pohybuje v zemi jako podzemní voda. Jak tato voda proudí, vykonává práci eroze i usazování. Seznámíte se s erozními účinky a usazeninami, které vznikají jako důsledek působení této pohybující se vody.
Obrázek 10.1. Erozní účinky a usazeniny: Jak se řeky a potoky pohybují směrem k oceánu, odnášejí zvětralý materiál.
Cíle lekce
- Popsat, jak povrchové řeky a potoky způsobují erozi.
- Popsat typy usazenin, které po sobě řeky a potoky zanechávají.
Pramenný tok
Obecně existuje řada různých typů toků. Proud vzniká u svého zdroje. Pramen se pravděpodobně nachází ve vysokých horách, kde se v zimě shromažďuje sníh a v létě taje, nebo může být zdrojem pramen. Pramen se nazývá pramenná oblast nebo pramen potoka. Tok může mít více pramenů, a když se dva toky spojí, říká se tomu soutok. Menší z obou toků je přítokem většího toku. Potok může vytvářet tůň, kde se voda zpomaluje a prohlubuje. místo, kde se potok vlévá do velké vodní plochy, jako je oceán nebo jezero, se nazývá ústí.
Rozvodí je topograficky vyvýšená oblast, která rozděluje krajinu na různá povodí. Déšť, který spadne na severní straně hřebene, odtéká do severního povodí a déšť, který spadne na jižní straně, odtéká do jižního povodí. V mnohem větším měřítku mají rozvodí celé kontinenty, tzv. kontinentální rozvodí.
Eroze a usazování řekami a potoky
Eroze způsobená odtokem
Při pohybu potoků po zemi dochází k transportu zvětralých materiálů. Toky neustále odnášejí materiál ze svých břehů, zejména podél vnějších křivek meandrů. Některé z těchto materiálů jsou unášeny v roztoku. Mnoho minerálů jsou iontové sloučeniny, které se ve vodě snadno rozpouštějí, takže voda tyto prvky přesouvá do moře jako součást rozpuštěného nákladu, který proud nese. Jak podzemní voda prosakuje vrstvami půdy a hornin, minerály se rozpouštějí a jsou odnášeny. Podzemní voda se podílí na většině rozpuštěných složek, které přinášejí toky. Jakmile se prvek zcela rozpustí, bude pravděpodobně přenesen do oceánu bez ohledu na rychlost proudu. Za určitých okolností může být voda v toku nasycena rozpuštěnými materiály a v takovém případě se prvky těchto minerálů mohou z vody vysrážet dříve, než se dostanou do oceánu.
Dalším způsobem, jakým řeky a potoky přenášejí zvětralé materiály, je suspenze. Jedná se o kusy hornin, které jsou při toku řeky unášeny jako pevné látky. Na rozdíl od rozpuštěné zátěže je velikost částic, které mohou být přenášeny jako suspendovaná zátěž, určena rychlostí proudu. Jak proud teče rychleji, může unášet stále větší a větší částice. Čím větší velikost částic může tok nést, tím větší je jeho způsobilost. Pokud má tok prudký sklon nebo spád, bude mít větší rychlost, což znamená, že bude schopen přenášet větší materiály v suspenzi. Při povodňovém stavu řeky tečou mnohem rychleji a způsobují větší erozi, protože přidaná voda zvyšuje rychlost toku. Částice o velikosti písku, bahna a jílu obecně tvoří suspendovanou zátěž toku (obrázek 10.2). Když se tok zpomalí, ať už proto, že se sníží jeho sklon, nebo proto, že se tok vylije z břehů a rozšíří své koryto, uloží se v něm nejprve největší částice, které přenášel.
Obrázek 10.2: Řeky nesou písek, bahno a jíl jako suspendovanou zátěž. Během povodňového stupně se suspendované zatížení výrazně zvyšuje s rostoucí rychlostí proudu.
Posledním způsobem, jakým řeky a potoky přemísťují zvětralý materiál, je zatížení dna. To znamená, že ačkoli je voda v toku schopna tyto částice narážet a posouvat, není schopna je zachytit a nepřetržitě přenášet. Zatížení dna je pojmenováno podle toho, že tyto částice jsou při proudění vody odstrkovány a převalovány po dně toku. Občas se stane, že částice větších rozměrů je odražena do hlavní části toku, ale pak se usadí zpět na dně toku, protože je příliš těžká na to, aby zůstala viset ve vodě. Tomuto jevu se říká slanění, o kterém se dozvíme později v této kapitole při transportu částic větrem. Toky s vysokými rychlostmi a strmými spádovými poměry provádějí velké množství sestupů do koryta toku, což se děje především pohybem částic, které tvoří zátěž dna. Částice, které se pohybují jako zátěž koryta toku, se nepohybují plynule, ale spíše malými krůčky nebo skoky, mezi nimiž jsou období, kdy zůstávají v klidu.
Přítok a říční eroze
Při pohybu vody z vysokých nadmořských výšek, jako jsou hory, směrem k nízkým nadmořským výškám, jako je oceán, který je na úrovni moře, se práce toku mění. Ve vysokých nadmořských výškách jsou toky teprve začínajícími toky, které mají malá koryta a strmý spád. To znamená, že tok bude mít vysokou rychlost a vykoná spoustu práce erozí svého koryta. Čím vyšší je nadmořská výška, tím dále je tok od místa, kde se nakonec setká s mořem. Základní hladina je termín pro místo, kde se tok setkává s hladinou moře nebo stojaté vody, jako je jezero nebo oceán. Toky budou pracovat na snižování svého koryta, dokud nedosáhnou základní úrovně.
Když se tok přesune z vysokohorských oblastí do nižších oblastí blíže k úrovni moře, je blíže své základní úrovni a vykonává více práce při erozi okrajů svých břehů než při snižování svého koryta. Na většině toků dochází v určitém místě k zakřivení nebo ohybu koryta, kterému se říká meandr (obrázek 10.3). Tok při svém toku do oceánu eroduje materiál podél svých vnějších břehů a ukládá materiál podél vnitřních křivek meandru (obrázek 10.4). To způsobuje, že tyto meandry v průběhu času migrují do stran. Eroze vnějšího okraje břehů toku zahajuje práci na vytvarování záplavové oblasti, což je plochá rovná plocha obklopující koryto toku.
Obrázek 10. Eroze vnějšího okraje břehů potoka.3: Zde je vidět tok, který aktivně eroduje své vnější břehy podél meandru.
Obrázek 10.4: Tento tok uložil větší materiál, jako je štěrk a oblázky, podél vnitřní křivky meandru.
Uložení vody v potoce a řece
Obrázek 10. Uložení vody v potoce a řece.5: Po mnoha povodních si tok na svých březích vybuduje přirozené hráze
Jakmile se tok přiblíží k oceánu, je velmi blízko své základní hladiny a nyní ukládá více materiálu, než kolik ho eroduje. Jak jste se právě dozvěděli, jedním z míst, kde řeka ukládá materiál, jsou vnitřní okraje meandrů. Pokud se někdy rozhodnete rýžovat zlato nebo hledat artefakty ze staršího města či civilizace, budete tyto nánosy prosívat. Zlato je jedním z nejhustších prvků na Zemi. Proudy jsou líné a nikdy nechtějí nést více materiálu, než je nezbytně nutné. Nejprve upustí nejtěžší a největší částice, proto můžete najít zlato v potočním ložisku. Představte si, že byste museli nést vše, co byste potřebovali na týden, když byste ušli mnoho kilometrů. Zpočátku by vám váha toho, co nesete, nemusela vůbec vadit, ale jakmile se unavíte, budete se snažit nejprve odhodit ty nejtěžší věci, které nesete!“
Když se řeka rozvodní nebo se vylije ze svého koryta, oblast, kterou protéká, je najednou mnohem širší a mělčí, než když byla ve svém korytě. Tím se zpomaluje rychlost proudění a tok ztrácí velkou část svého nákladu. Zemědělci, kteří využívají záplavové oblasti kolem řeky Nil, spoléhají na tyto nánosy, které každoročně dodávají živiny na jejich pole, když řeka zaplaví své břehy. Při povodňovém stupni řeka také vytváří přirozené hráze, protože částice největších rozměrů budují vyšší plochy kolem okrajů koryta toku (obr. 10.5).
Když se řeka setká buď se stojatou vodou, nebo s téměř rovnou půdou, ukládá svůj náklad. Pokud se tak stane ve vodě, může řeka vytvořit deltu. Ze svých pramenů v horách si řeky na cestě dlouhé mnoho kilometrů odnášejí erodovaný materiál, který tvoří jejich říční zátěž. Náhle řeka nesmírně zpomalí svou rychlost a upustí obrovský náklad sedimentů, které nesla. Delty jsou relativně ploché vrcholové nánosy sedimentů, často trojúhelníkového tvaru, které vznikají v místech, kde se velká řeka setkává s oceánem. Název delta pochází z velkého řeckého písmene delta, což je trojúhelník, i když ne všechny delty mají tento tvar. Delta trojúhelníkového tvaru vzniká tak, že se hlavní koryto toku rozdělí na mnoho menších rozvodí. Jak se koryto posouvá sem a tam, odpadávají z něj sedimenty a přesouvají se do nového místa koryta, vzniká široké trojúhelníkové ložisko.
Existují tři typy dna, které tvoří deltu (obrázek 10.6). Jako první jsou vysazovány nejhrubší částice sedimentů, které tvoří šikmé vrstvy zvané předsunuté dno, jež tvoří přední okraj delty. Dále v klidnější vodě tvoří lehčí, jemnozrnnější sedimenty tenké vodorovné vrstvy. Tyto vrstvy se nazývají dnové vrstvy. Během povodňové fáze může být celá delta pokryta jemnějšími sedimenty, které překryjí stávající deltu. Ty se nazývají topset beds. Ty se tvoří jako poslední a leží na zbytku delty.
Ne všechny velké řeky vytvářejí delty při setkání s oceánem. To, zda se delta vytvoří, závisí na působení vln a přílivu. Pokud se jedná o klidnou vodu, například záliv nebo mělké moře, delta se může vytvořit. Pokud jsou sedimenty odnášeny, delta se nevytvoří. Sedimenty vynášené k pobřeží a roznášené podél pobřeží podélným transportem tvoří naše pláže a bariérové ostrovy.
Pokud řeka nebo potok náhle dosáhne téměř rovného terénu, jako je široké ploché údolí nebo rovina, vzniká na bázi svahu náplavový vějíř (obrázek 10.7). Aluviální vějíř je zakřivený vrchol, vějířovitý nános hrubých sedimentů, které opadávají, když tok náhle ztratí rychlost. Vějíř se rozšiřuje v křivce ve směru roviny, protože po zakřiveném povrchu aluviálního vějíře se pohybuje mnoho říčních kanálů, které při ukládání sedimentů vytvářejí a rozrušují mnoho kanálů. Aluviální vějíře se obvykle vytvářejí v suchých oblastech.
Obrázek 10.7: Satelitní snímek aluviálního vějíře v Íránu ukazuje typický vějířovitý tvar těchto ložisek. Tok tvořící aluviální vějíř směřuje od hor v jihozápadním (levém dolním) rohu fotografie k rovinatějšímu území na severovýchodě (vpravo nahoře). Zelené obdélníky jsou zemědělská pole, která využívají rozptýlenou vodu.
Shrnutí lekce
- Řeky a potoky při svém pohybu z vyšších poloh k moři erodují půdu.
- Erodovaný materiál může být v řece přenášen jako rozpuštěná zátěž, suspendovaná zátěž nebo zátěž dna.
- Řeka hluboce eroduje půdu, když je daleko od své základní hladiny, tedy výšky, kde vstupuje do stojaté vody, jako je oceán.
- Když se řeka vyvíjí v zákrutech, kterým se říká meandry, vytváří širokou, rovinatou oblast známou jako záplavová oblast.
- Na konci toku může vzniknout delta nebo náplavový vějíř, kde řeka upouští velkou část nánosu sedimentů, které nese.
Otázky k opakování
- Jaké tři druhy nánosu tvoří částice, které nese tok. Vyjmenujte a definujte jednotlivé druhy.
- Co je to spád proudu? Jaký vliv má na práci toku?
- Popsat několik erozních ploch vytvářených tokem. Vysvětlete, proč zde dochází k erozi.
- Jaký sklon nebo sklon bude mít řeka, která aktivně eroduje své koryto? Vysvětlete.
- Kdy by řeka vytvořila aluviální vějíř a kdy vytvoří deltu? Popište vlastnosti jednotlivých typů usazenin.
.
Napsat komentář