Geovidenskab
On oktober 20, 2021 by admin
Frisk vand i vandløb, damme og søer er en yderst vigtig del af vandkredsløbet, alene på grund af dets betydning for de levende væsener. Sammen med vådområder indeholder disse ferskvandsområder et enormt udvalg af organismer.
Bække er vandområder, der har en strøm; de er i konstant bevægelse. Geologer genkender mange kategorier af vandløb afhængigt af deres størrelse, dybde, hastighed og placering. Bække, bække, bifloder, bifloder, bayous og floder kan alle slås sammen som vandløb. I vandløb strømmer vandet altid nedad, men den form, som den nedadgående bevægelse tager, varierer alt efter bjergart, topografi og mange andre faktorer. Strømmenes erosion og aflejring er ekstremt vigtige skabere og ødelæggere af landskabsformer og beskrives i kapitlet om erosion og aflejring.
Floder er de største typer af vandløb, der flytter store mængder vand fra højere til lavere højder. Amazonfloden, verdens flod med den største vandføring, har en strømningshastighed på næsten 220.000 kubikmeter i sekundet! Mennesker har brugt floder siden civilisationens begyndelse som kilde til vand, mad, transport, forsvar, energi, rekreation og affaldsbortskaffelse.
Floder og vandløb fuldender det hydrologiske kredsløb ved at returnere nedbør, der falder på land, til havene (figur 10.1). I sidste ende er tyngdekraften den drivende kraft, idet vandet bevæger sig fra bjergområder til havniveau. Noget af dette vand bevæger sig over overfladen, og noget bevæger sig gennem jorden som grundvand. Når dette vand strømmer, udfører det både erosions- og aflejringsarbejde. Du vil lære om de erosionsmæssige virkninger og de aflejringer, der dannes som følge af dette vands bevægelse.
Figur 10.1: Når floder og vandløb bevæger sig mod havet, fører de forvitret materiale med sig.
Læringsmål
- Beskriv, hvordan overfladefloder og vandløb producerer erosion.
- Beskriv de typer af aflejringer, som floder og vandløb efterlader.
Der findes mærkeligt nok en række forskellige typer vandløb. En stream har sit udspring ved sin kilde. Kilden ligger sandsynligvis i de høje bjerge, hvor sneen samler sig om vinteren og smelter om sommeren, eller kilden kan være en kilde. Kilden er kendt som vandløbets udspring eller vandløbets udspring. Et vandløb kan have mere end én kilde, og når to vandløb mødes, kaldes det et sammenløb. Den mindre af de to vandløb er en biflod til det større vandløb. Et vandløb kan skabe en pulje, hvor vandet bliver langsommere og dybere. det punkt, hvor et vandløb kommer ind i et større vandområde, som f.eks. et hav eller en sø, kaldes for mundingen.
En skillevej er et topografisk højt område, der adskiller et landskab i forskellige vandområder. Regn, der falder på nordsiden af en højderyg, løber ind i det nordlige afvandingsbassin, og regn, der falder på sydsiden, løber ind i det sydlige afvandingsbassin. På en meget større skala har hele kontinenter skillelinjer, der kaldes kontinentale skillelinjer.
Erosion og aflejring fra floder og vandløb
Erosion fra afstrømning
Når vandløb bevæger sig hen over jorden, transporterer de forvitrede materialer. Vandløb eroderer hele tiden materiale væk fra deres bredder, især langs de ydre kurver i slyngninger. Nogle af disse materialer bliver transporteret i opløsning. Mange mineraler er ionforbindelser, der let opløses i vand, så vandet flytter disse elementer til havet som en del af den opløste last, som vandløbet transporterer. Når grundvandet siver gennem jord- og klippelag, opløses mineralerne og transporteres væk. Grundvandet bidrager med størstedelen af de opløste komponenter, som vandløbene transporterer. Når et grundstof er helt opløst, vil det sandsynligvis blive transporteret til havet, uanset vandløbets hastighed. Under visse omstændigheder kan vandløbsvandet blive mættet med opløste materialer, og i så fald kan elementer af disse mineraler udfældes af vandet, inden de når havet.
En anden måde, hvorpå floder og vandløb transporterer forvitrede materialer, er som suspenderet last. Det er stenstykker, der transporteres som faste stoffer, når floden flyder. I modsætning til opløst last er størrelsen af den partikel, der kan transporteres som suspenderet last, bestemt af vandløbets hastighed. Efterhånden som et vandløb flyder hurtigere, kan det bære større og større partikler. Jo større partikelstørrelse, der kan transporteres af et vandløb, jo større er vandløbets kompetence. Hvis et vandløb har en stejl hældning eller gradient, vil det have en højere hastighed, hvilket betyder, at det vil være i stand til at bære større materialer i suspension. Ved højvande flyder floder meget hurtigere og forårsager mere erosion, fordi det ekstra vand øger vandløbets hastighed. Sand-, silt- og lerpartikler udgør generelt den suspenderede last i et vandløb (figur 10.2). Når et vandløb bliver langsommere, enten fordi vandløbets hældning falder, eller fordi vandløbet går over sine bredder og udvider sin kanal, vil vandløbet aflejre de største partikler, som det har ført med sig, først.
Figur 10.2: Floder transporterer sand, silt og ler som suspenderet last. Under højvande stiger den suspenderede last kraftigt i takt med, at vandløbenes hastighed øges.
Den sidste måde, hvorpå floder og vandløb transporterer forvitrede materialer, er som bundlast. Det betyder, at selv om vandet i vandløbet er i stand til at støde og skubbe disse partikler med sig, er det ikke i stand til at samle dem op og transportere dem kontinuerligt. Bedload er opkaldt efter det faktum, at disse partikler bliver skubbet og rullet langs vandløbsbunden, mens vandet strømmer. Af og til vil en større partikel blive skubbet ind i vandløbets hovedstrøm, men derefter falder den tilbage til vandløbsbunden, fordi den er for tung til at forblive svævende i vandet. Dette kaldes saltation, som vi vil lære mere om senere i dette kapitel med transport af partikler med vinden. Vandløb med høje hastigheder og stejle gradienter har en stor del af nedbøren i vandløbsbunden, hvilket primært sker ved bevægelse af de partikler, der udgør bundfaldet. Partikler, der bevæger sig med som vandløbets bundfald, bevæger sig ikke kontinuerligt med, men snarere i små skridt eller spring med perioder, hvor de står stille ind imellem.
Stream and River Erosion
Når et vandløb flytter vand fra høje højder, som f.eks. bjerge, mod lave højder, som f.eks. havet, der ligger på havniveau, ændres vandløbets arbejde. I store højder er vandløb kun begyndende vandløb, der har små kanaler og stejle gradienter. Det betyder, at vandløbet har en høj hastighed og gør et stort arbejde med at erodere vandløbsbunden. Jo højere højden er, jo længere væk er vandløbet fra det sted, hvor det i sidste ende møder havet. Basisniveau er betegnelsen for det sted, hvor et vandløb møder havniveauet eller stående vand, som f.eks. en sø eller havet. Vandløb vil arbejde på at nedskære deres vandløbsbund, indtil de når basisniveauet.
Når et vandløb bevæger sig fra høje bjergområder til lavere områder tættere på havniveauet, er vandløbet tættere på sit basisniveau og arbejder mere på at erodere kanten af sine bredder end på at nedskære sit vandløbsbund. På et eller andet tidspunkt i de fleste vandløb er der kurver eller bøjninger i vandløbskanalen kaldet meander (figur 10.3). Strømmen eroderer materiale langs de ydre bredder og aflejrer materiale langs de indre kurver i en slynge, når den løber ud i havet (Figur 10.4). Dette får disse slyngninger til at bevæge sig sidelæns over tid. Erosionen af den ydre kant af vandløbets bredder begynder arbejdet med at udforme en flodslette, som er et fladt, jævnt område, der omgiver vandløbskanalen.
Figur 10.3: Her ses en bæk, der aktivt eroderer sine ydre bredder langs en slynge.
Figur 10.4: Denne strøm har aflejret større materialer som grus og småsten langs den indre kurve af en slynge.
Aflejring af vandløb og vandløb
Figur 10.5: Efter mange oversvømmelser opbygger et vandløb naturlige diger langs sine bredder.
Når et vandløb nærmer sig havet, er det meget tæt på sit grundniveau og aflejrer nu mere materiale, end det eroderer. Som du lige har lært, er et af de steder, hvor en flod aflejrer materiale, langs de indre kanter af slyngninger. Hvis du nogensinde beslutter dig for at lede efter guld eller lede efter artefakter fra en ældre by eller civilisation, skal du gennemsøge disse aflejringer. Guld er et af de tætteste grundstoffer på jorden. Vandløb er dovne og ønsker aldrig at bære mere materiale end absolut nødvendigt. Den vil droppe de tungeste og største partikler først, og det er derfor, at du kan finde guld i en aflejring i en strøm. Forestil dig, at du skulle bære alt det, du ville få brug for i en uge, mens du gik mange kilometer. I begyndelsen vil du måske slet ikke have noget imod vægten af det, du bærer, men efterhånden som du bliver træt, vil du søge at smide de tungeste ting, du bærer, først!
Når en flod oversvømmes eller løber over sit løb, er det område, hvor strømmen løber, pludselig meget bredere og mere lavvandet, end det var, da den lå i sit løb. Dette bremser vandløbets strømningshastighed og får vandløbet til at slippe meget af sin last. De landmænd, der bruger flodsletterne omkring Nilen, er afhængige af disse aflejringer for at tilføre næringsstoffer til deres marker hvert år, når floden oversvømmer sine bredder. Ved højvande vil en flod også opbygge naturlige dæmninger, da de partikler af størst størrelse opbygger et højere område omkring kanterne af vandløbskanalen (figur 10.5).
Når en flod møder enten stillestående vand eller næsten fladt liggende jord, vil den aflejre sin last. Hvis dette sker i vand, kan en flod danne et delta. Fra sit udspring i bjergene, langs en rejse på mange kilometer, bærer floderne de eroderede materialer, der udgør deres strømlast. Pludselig nedsætter floden sin hastighed voldsomt og taber den enorme mængde sediment, den har transporteret. Deltas er relativt flade, ofte trekantede sedimentaflejringer, der dannes der, hvor en stor flod møder havet. Navnet delta stammer fra det store græske bogstav delta, som er en trekant, selv om det ikke er alle deltaer, der har denne form. Et trekantet delta dannes, når hovedstrømmen deler sig i mange mindre udstrømmere. Når kanalen skifter frem og tilbage og taber sedimenter og bevæger sig til en ny kanalplacering, dannes der en bred trekantet aflejring.
Der er tre typer af lag, der udgør et delta (figur 10.6). De første partikler, der falder af, er de groveste sedimenter, og disse danner skrånende lag, der kaldes forsidebunde, og som udgør den forreste kant af deltaet. Længere ude i roligere vand danner lettere, mere finkornede sedimenter tynde, vandrette lag. Disse kaldes bundlag. Under oversvømmelser kan hele deltaet blive dækket af finere sedimenter, som vil overlejre det eksisterende delta. Disse lag kaldes topset-senge. Disse dannes sidst og ligger oven på resten af deltaet.
Det er ikke alle store floder, der danner deltaer, når de møder havet. Om der dannes et delta afhænger af bølgernes og tidevandets virkning. Hvis der er tale om roligt vand som f.eks. en golf eller et lavvandet hav, kan der dannes et delta. Hvis sedimenterne bliver ført væk, vil der ikke blive dannet noget delta. Sedimenter, der bringes til kysten og fordeles langs kystlinjerne ved langskibstransport, danner vores strande og barriereøer.
Hvis en flod eller strøm pludselig når næsten fladt terræn, som f.eks. en bred flad dal eller slette, udvikles der en alluvial vifte ved bunden af skråningen (figur 10.7). En alluvial vifte er en krumtoppet, vifteformet aflejring af grove sedimenter, der falder af, når vandløbet pludselig mister sin hastighed. Fan’en breder sig i en kurve i retning af det flade land, idet mange vandløbskanaler bevæger sig hen over alluvialfan’ens krumme overflade og danner og afdanner mange kanaler, efterhånden som sedimenterne aflejres. Alluvialfans dannes generelt i mere tørre områder.
Figur 10.7: Dette satellitfoto af en alluvial vifte i Iran viser den typiske vifteform for disse aflejringer. Strømmen, der danner den alluviale vifte, løber fra bjergene i det sydvestlige (nederste venstre) hjørne af fotografiet mod det fladere land mod nordøst (øverste højre). De grønne rektangler er landbrugsmarker, der udnytter det distribuerede vand.
Lesson Summary
- Floder og vandløb eroderer jorden, når de bevæger sig fra højere højder til havet.
- Eroderede materialer kan transporteres i en flod som opløst last, suspenderet last eller bundlast.
- En flod vil erodere landet dybt, når den er langt fra sit grundniveau, den højde, hvor den kommer ind i stående vand som f.eks. havet.
- Når en flod udvikler bøjninger, kaldet slyngninger, danner den et bredt, fladt område, der er kendt som en flodslette.
- I slutningen af en flod kan der dannes et delta eller en alluvial vifte, hvor floden afgiver en stor del af den last af sedimenter, den transporterer.
Review Questions
- Hvilket er de tre former for last, der udgør de partikler, som en flod transporterer. Nævn og definér hver type.
- Hvad er en strømnings gradient? Hvilken virkning har den på vandløbets arbejde?
- Beskriv flere erosionsområder, der produceres af vandløb. Forklar, hvorfor der sker erosion her.
- Hvilken type gradient eller hældning vil en flod have, når den er aktivt eroderer sit vandløbsleje? Forklar.
- Hvornår vil en flod danne en alluvial vifte, og hvornår vil den danne et delta? Beskriv egenskaberne ved hver type aflejring.
Skriv et svar