Földtudomány
On október 20, 2021 by admin
A patakok, tavak és tavak édesvize rendkívül fontos része a vízkörforgásnak, már csak azért is, mert fontos az élőlények számára. A vizes élőhelyekkel együtt ezek az édesvízi területek az élőlények óriási változatosságát tartalmazzák.
A patakok olyan víztestek, amelyeknek áramlásuk van; állandó mozgásban vannak. A geológusok a patakok számos kategóriáját ismerik méretüktől, mélységüktől, sebességüktől és elhelyezkedésüktől függően. A patakok, patakok, mellékfolyók, öblök és folyók mind egy kalap alá vehetők patakként. A patakokban a víz mindig lefelé áramlik, de a lefelé irányuló mozgás formája a kőzettípustól, a domborzattól és sok más tényezőtől függően változik. A patakok eróziója és lerakódása a domborzati formák rendkívül fontos alkotói és rombolói, amelyeket az Erózió és lerakódás fejezetben ismertetünk.
A folyók a legnagyobb folyamtípusok, amelyek nagy mennyiségű vizet mozgatnak a magasabban fekvő területekről az alacsonyabban fekvő területek felé. Az Amazonas folyó, a világ legnagyobb vízhozamú folyója, áramlási sebessége közel 220 000 köbméter másodpercenként! Az emberek a civilizáció kezdete óta használják a folyókat vízforrásként, élelemforrásként, közlekedési, védelmi, energiaellátási, rekreációs és hulladékgyűjtési célokra.
A folyók és patakok a szárazföldre hulló csapadéknak az óceánokba való visszajuttatásával teszik teljessé a hidrológiai körforgást (10.1. ábra). Végső soron a gravitáció a hajtóerő, mivel a víz a hegyvidéki területekről a tengerszint felé halad. Ennek a víznek egy része a felszínen, egy része pedig a talajon keresztül, talajvízként mozog. Ahogy ez a víz áramlik, az erózió és a lerakódás munkáját is végzi. Megismerhetitek az eróziós hatásokat és a mozgó víz hatására kialakuló lerakódásokat.
10.1. ábra: Ahogy a folyók és patakok az óceán felé haladnak, időjárási anyagokat szállítanak magukkal.
Tantárgyi célok
- Írd le, hogy a felszíni folyók és patakok hogyan okoznak eróziót.
- Írd le, milyen típusú lerakódásokat hagynak maguk után a folyók és patakok.
A patakok különböző típusai léteznek. Egy folyam a forrásánál keletkezik. A forrás valószínűleg a magas hegyekben van, ahol télen összegyűlik a hó, nyáron pedig elolvad, vagy a forrás lehet egy forrás. A forrást nevezzük a patak forrásvidékének vagy a patak fejének. Egy pataknak több forrása is lehet, és amikor két patak összefolyik, azt összefolyásnak nevezzük. A két patak közül a kisebbik a nagyobb patak mellékfolyója. Egy patak létrehozhat egy medencét, ahol a víz lelassul és mélyebbé válik.
A vízválasztó egy topográfiailag magasan fekvő terület, amely egy tájat különböző vízgyűjtőkre oszt. A hegygerinc északi oldalán lehulló eső az északi vízgyűjtő medencébe, a déli oldalán lehulló eső pedig a déli vízgyűjtő medencébe folyik. Sokkal nagyobb léptékben egész kontinensek is rendelkeznek választóvonalakkal, amelyeket kontinentális választóvonalaknak neveznek.
Erózió és lerakódás a folyók és patakok által
Erózió a lefolyásból
Amint a patakok a talajon mozognak, időjárási anyagokat szállítanak. A patakok folyamatosan erodálnak anyagot a partjaikról, különösen a kanyarulatok külső ívei mentén. Ezen anyagok egy része oldottan kerül a vízbe. Sok ásványi anyag ionos vegyület, amely könnyen oldódik a vízben, így a víz ezeket az elemeket a tengerbe szállítja a patak által szállított oldott terhelés részeként. Ahogy a talajvíz átszivárog a talaj- és kőzetrétegeken, az ásványok feloldódnak és elszállnak. A felszín alatti víz járul hozzá a patakok által szállított oldott összetevők nagy részéhez. Amint egy elem teljesen feloldódott, valószínűleg az óceánba kerül, függetlenül a patak sebességétől. Bizonyos körülmények között a patak vize telítődhet oldott anyagokkal, ebben az esetben ezen ásványok elemei kicsapódhatnak a vízből, mielőtt elérnék az óceánt.
A folyók és patakok másik módja az időjárásból származó anyagok mozgatásának a lebegő terhelés. Ezek olyan kőzetdarabok, amelyeket a folyó áramlása során szilárd anyagként szállítanak. Az oldott terheléstől eltérően a szuszpendált terhelésként szállítható részecskék méretét a folyam sebessége határozza meg. Ahogy a patak gyorsabban áramlik, úgy tud egyre nagyobb és nagyobb részecskéket szállítani. Minél nagyobb méretű részecskéket képes egy patak szállítani, annál nagyobb a patak kompetenciája. Ha egy pataknak meredek lejtése vagy lejtése van, akkor gyorsabb lesz a sebessége, ami azt jelenti, hogy nagyobb méretű anyagokat tud szuszpendálva szállítani. Árvíz idején a folyók sokkal gyorsabban áramlanak és több eróziót végeznek, mert a hozzáadott víz megnöveli a patak sebességét. A homok, iszap és agyag méretű részecskék alkotják általában a patakok szuszpendált terhelését (10.2. ábra). Ahogy egy patak lelassul, akár azért, mert a patak lejtése csökken, akár azért, mert a patak túlfolyik a partján és kiszélesíti a csatornáját, a patak először a legnagyobb részecskéket rakja le, amelyeket szállított.
10.2. ábra: A folyók homokot, iszapot és agyagot szállítanak lebegő teherként. Árvíz idején a lebegő terhelés a folyam sebességének növekedésével nagymértékben megnő.
A folyók és a patakok az utolsó mód, ahogyan az időjárásból származó anyagokat mozgatják, a mederszállítás. Ez azt jelenti, hogy bár a patak vize képes ezeket a részecskéket ütögetni és tolni, de nem képes felkapni és folyamatosan szállítani őket. A mederterhelés onnan kapta a nevét, hogy ezeket a részecskéket a víz áramlása során a patakmederben lökdösik és gördítik. Időnként egy-egy nagyobb méretű részecske a patak áramlásának fő részébe kerül, de aztán visszaülepszik a patakmederbe, mert túl nehéz ahhoz, hogy a vízben lebegve maradjon. Ezt nevezzük sózásnak, amelyet a fejezet későbbi részében a részecskék szél általi szállítása kapcsán fogunk megismerni. A nagy sebességű és meredek lejtésű patakok nagymértékben süllyednek a mederbe, ami elsősorban a mederterhelést alkotó részecskék mozgásával valósul meg. A patak medertömegeként mozgó részecskék nem folyamatosan mozognak, hanem inkább kis lépésekben vagy ugrásokban, a kettő között álló helyzetben töltött időszakokkal.
Patak- és folyóerózió
Mivel a patak a vizet a magaslatokról, például a hegyekből, az alacsonylatok, például a tengerszinten lévő óceán felé mozgatja, a patak munkája megváltozik. Nagy magasságokban a patakok csak kezdődő patakok, amelyeknek kis csatornáik és meredek lejtőik vannak. Ez azt jelenti, hogy a pataknak nagy lesz a sebessége, és sok munkát végez a patakmeder erodálásával. Minél magasabb a tengerszint feletti magasság, annál távolabb van a patak attól a helytől, ahol végül a tengerbe torkollik. Alapszintnek nevezzük azt a helyet, ahol a patak találkozik a tengerszinttel vagy állóvízzel, például egy tóval vagy az óceánnal. A patakok addig dolgoznak azon, hogy lefelé vágják a medrüket, amíg el nem érik az alapszintet.
Amint egy patak a magas hegyvidéki területekről a tengerszinthez közelebb eső alacsonyabb területek felé halad, a patak közelebb kerül az alapszintjéhez, és több munkát végez a partjai szélének erodálásával, mint a medrének lefelé vágásával. A legtöbb patak egy bizonyos pontján a patakcsatornában kanyarok vagy kanyarulatok, úgynevezett meanderek vannak (10.3. ábra). A patak a külső partjai mentén anyagot erodál, a kanyarulat belső kanyarulatai mentén pedig anyagot rak le, miközben az óceánba ömlik (10.4. ábra). Ennek következtében ezek a kanyarulatok idővel oldalirányban vándorolnak. A patak partjainak külső szélének eróziója megkezdi az árterület kialakításának munkáját, amely a patakcsatornát körülvevő lapos, sík terület.
10. ábra.3: Itt egy patak látható, amint aktívan erodálja külső partjait egy meander mentén.
10. ábra.4: Ez a patak nagyobb anyagokat, például kavicsokat és kavicsokat rakott le egy kanyarulat belső íve mentén.
Patak és folyóvízi lerakódás
10. ábra.5: Sok áradás után egy patak természetes gátakat épít a partjai mentén.
Amint egy patak az óceánhoz közeledik, nagyon közel van az alapszintjéhez, és most több anyagot rak le, mint amennyit erodál. Ahogy az imént tanultad, az egyik hely, ahol egy folyó anyagot rak le, a kanyarulatok belső szélei mentén van. Ha valaha is úgy döntesz, hogy aranyat fogsz keresni, vagy egy régebbi városból vagy civilizációból származó tárgyakat keresel, akkor ezeket a lerakódásokat fogod átrostálni. Az arany az egyik legsűrűbb elem a Földön. A patakok lusták, és soha nem akarnak több anyagot szállítani, mint amennyi feltétlenül szükséges. A legnehezebb és legnagyobb részecskéket dobja le először, ezért találhatsz aranyat egy patak lelőhelyén. Képzeld el, hogy egy hétig kellene cipelned mindent, amire szükséged lenne, miközben sok kilométert gyalogolsz. Eleinte talán egyáltalán nem bánod a cipelt dolgok súlyát, de ahogy elfáradsz, úgy fogod keresni, hogy a legnehezebb dolgokat dobd le először!
Amikor egy folyó megárad vagy túlcsordul a csatornáján, az a terület, ahol a patak folyik, hirtelen sokkal szélesebb és sekélyebb lesz, mint amikor még a csatornájában volt. Ez lelassítja a patak áramlási sebességét, és a patak a terhelésének nagy részét ledobja magáról. A földművesek, akik a Nílus folyó körüli ártereket használják, ezekre a lerakódásokra támaszkodnak, hogy minden évben tápanyagot juttassanak a földjeikre, amikor a folyó elárasztja a partjait. Árvízkor a folyó természetes gátakat is épít, mivel a legnagyobb méretű részecskék magasabb területet képeznek a patakmeder szélei körül (10.5. ábra).
Amikor a folyó állóvízzel vagy csaknem sík fekvésű talajjal találkozik, lerakja terhelését. Ha ez vízben történik, a folyó deltát képezhet. A folyók a hegységekben lévő forrásvidékükről sok kilométeres útjukon végigviszik az erodált anyagokat, amelyek a folyam terhét alkotják. Hirtelen a folyó sebessége óriási mértékben lelassul, és ledobja az általa szállított óriási üledékterhet. A delták viszonylag lapos tetejű, gyakran háromszög alakú üledéklerakódások, amelyek ott alakulnak ki, ahol egy nagy folyó találkozik az óceánnal. A delta elnevezés a görög delta nagybetűből származik, amely egy háromszöget jelent, bár nem minden deltának van ilyen alakja. A háromszög alakú delta akkor alakul ki, amikor a fő folyócsatorna sok kisebb mellékfolyóra oszlik. Ahogy a csatorna előre-hátra tolódik, miközben üledékeket dob le és új csatornahelyre mozog, széles háromszög alakú lerakódás alakul ki.
A deltát háromféle medertípus alkotja (10.6. ábra). Az elsőként lehulló részecskék a legdurvább üledékek, és ezek lejtős rétegeket alkotnak, az úgynevezett előmedreket, amelyek a delta elülső szélét alkotják. Kívül, a nyugodtabb vízben a könnyebb, finomabb szemcséjű üledékek vékony, vízszintes rétegeket alkotnak. Ezeket nevezzük fenékrétegeknek. Árvíz idején az egész deltát finomabb üledékek boríthatják, amelyek a meglévő delta fölé kerülnek. Ezeket a rétegeket felső rétegeknek nevezzük. Ezek alakulnak ki utoljára, és a delta többi részének tetején fekszenek.
Nem minden nagy folyó alkot deltát, amikor találkozik az óceánnal. Az, hogy kialakul-e delta, a hullámok és az árapályok hatásától függ. Ha a víz nyugodt víz, például egy öböl vagy sekély tenger, akkor kialakulhat egy delta. Ha az üledékeket elviszi a víz, akkor nem alakul ki delta. A partra szállított és a partvonalak mentén a hosszanti szállítással szétterülő üledékek alkotják a strandjainkat és a gátakból álló szigeteinket.
Ha egy folyó vagy patak hirtelen közel sík területet ér el, például egy széles, lapos völgyet vagy síkságot, akkor a lejtő alján egy alluviális legyező alakul ki (10.7. ábra). Az alluviális legyező a durva üledékek ívelt tetejű, legyező alakú lerakódása, amely a patak hirtelen sebességének csökkenésével leesik. A legyező a sík terep irányában ívesen terjed, mivel számos patakcsatorna mozog az alluviális legyező ívelt felületén, és az üledékek lerakódásával számos csatornát képez és old ki. Az alluviális legyezők általában szárazabb régiókban alakulnak ki.
10.7. ábra: Ez a műholdfelvétel egy iráni alluviális legyezőről mutatja az ilyen lerakódások tipikus legyezőformáját. Az alluviális legyezőt alkotó patak a fénykép délnyugati (bal alsó) sarkában lévő hegyektől az északkeleti (jobb felső) sík vidék felé halad. A zöld téglalapok az eloszló vizet hasznosító szántóföldek.
Lekció összefoglalása
- A folyók és patakok erodálják a szárazföldet, ahogy a magasabban fekvő területekről a tenger felé haladnak.
- Az erodált anyagokat a folyó hordozhatja oldott teherként, lebegő teherként vagy medertöltésként.
- A folyó akkor erodálja mélyen a szárazföldet, ha messze van az alapszintjétől, attól a magasságtól, ahol állóvízbe, például az óceánba lép.
- Amint egy folyó kanyarulatokat, úgynevezett kanyarulatokat alakít ki, széles, sík területet képez, amelyet árterületnek neveznek.
- A patak végén kialakulhat egy delta vagy egy alluviális legyező, ahol a folyó az általa szállított hordalék terhelés nagy részét ledobja.
Kérdések
- Melyik az a háromféle terhelés, amelyből a patak által szállított részecskék állnak. Nevezze meg és definiálja mindegyik típust.
- Mi a patak lejtése? Milyen hatással van a patak munkájára?
- Írd le a patakok által létrehozott számos eróziós területet. Magyarázza meg, miért történik itt erózió.
- Milyen lejtésű vagy lejtésű lehet egy folyó, amikor aktívan erodálja a medrét? Magyarázza meg.
- Mikor képez egy folyó alluviális legyezőt és mikor alakít ki deltát? Írja le az egyes lerakódástípusok jellemzőit.
Vélemény, hozzászólás?