Nauka o Ziemi

Źródło strumienia

Erozja i osadzanie przez rzeki i strumienie

Erozja ze spływu

Jak strumienie poruszają się po ziemi, transportują zwietrzałe materiały. Strumienie nieustannie erodują materiał z brzegów, zwłaszcza wzdłuż zewnętrznych zakrętów meandrów. Niektóre z tych materiałów są przenoszone w postaci roztworu. Wiele minerałów to związki jonowe, które łatwo rozpuszczają się w wodzie, więc woda przenosi te elementy do morza jako część rozpuszczonego ładunku niesionego przez strumień. Gdy wody gruntowe przesączają się przez warstwy gleby i skał, minerały rozpuszczają się i są przenoszone. Wody gruntowe dostarczają większość rozpuszczonych składników, które niosą strumienie. Po całkowitym rozpuszczeniu się pierwiastka, zostanie on prawdopodobnie przeniesiony do oceanu, niezależnie od prędkości strumienia. W niektórych okolicznościach, woda strumienia może stać się nasycona rozpuszczonymi materiałami, w którym to przypadku elementy tych minerałów mogą wytrącać się z wody zanim dotrą do oceanu.

Innym sposobem, w jaki rzeki i strumienie przenoszą zwietrzałe materiały jest ładunek zawieszony. Są to kawałki skał, które są przenoszone jako ciała stałe, gdy rzeka płynie. W przeciwieństwie do ładunku rozpuszczonego, wielkość cząstek, które mogą być przenoszone jako ładunek zawieszony jest określona przez prędkość strumienia. Ponieważ strumień płynie szybciej, może on przenosić coraz większe cząstki. Im większy rozmiar cząstek, które mogą być przenoszone przez strumień, tym większe są jego kompetencje. Jeśli strumień ma strome zbocze lub nachylenie, będzie miał większą prędkość, co oznacza, że będzie w stanie przenosić większe materiały w zawiesinie. Na etapie powodzi rzeki płyną znacznie szybciej i powodują większą erozję, ponieważ dodatkowa ilość wody zwiększa prędkość strumienia. Cząstki o rozmiarach piasku, mułu i gliny stanowią zazwyczaj ładunek zawiesiny w strumieniu (Rysunek 10.2). Gdy strumień zwalnia, ponieważ zmniejsza się jego nachylenie lub ponieważ strumień przelewa się przez brzegi i poszerza koryto, w pierwszej kolejności osadzają się w nim największe cząstki, które przenosił.

Ostatnim sposobem, w jaki rzeki i strumienie przenoszą materiały zwietrzałe, jest ładunek denny. Oznacza to, że chociaż woda w strumieniu jest zdolna do uderzania i popychania tych cząstek, nie jest w stanie ich podnosić i przenosić w sposób ciągły. Obciążenie łoża jest nazwane dla faktu, że cząstki te są szturchane i toczone wzdłuż koryta strumienia podczas przepływu wody. Od czasu do czasu cząstki o większym rozmiarze zostaną wyrzucone do głównej części strumienia, ale następnie opadają z powrotem na dno strumienia, ponieważ są zbyt ciężkie, aby pozostać zawieszone w wodzie. Nazywa się to saltacją, o której dowiemy się w dalszej części tego rozdziału przy okazji transportu cząstek przez wiatr. Strumienie o dużych prędkościach i stromych zboczach wykonują wiele podcięć w dnie strumienia, co jest osiągane głównie przez ruch cząsteczek tworzących ładunek denny. Cząstki, które poruszają się jako obciążenie dna strumienia nie poruszają się w sposób ciągły, ale raczej małymi krokami lub skokami z okresami pozostawania w bezruchu pomiędzy nimi.

Erozja strumieniowa i rzeczna

Jak strumień przenosi wodę z wysokich wzniesień, takich jak góry, w kierunku niskich wzniesień, takich jak ocean, który jest na poziomie morza, praca strumienia zmienia się. Na wysokich wysokościach, strumienie są tylko początki strumieni, które mają małe kanały i strome nachylenie. Oznacza to, że strumień będzie miał dużą prędkość i będzie wykonywał dużo pracy erodując swoje koryto. Im wyższe wzniesienie, tym dalej strumień znajduje się od miejsca, w którym ostatecznie spotyka się z morzem. Poziom podstawowy to termin określający miejsce, w którym strumień styka się z poziomem morza lub wodami stojącymi, takimi jak jezioro lub ocean. Strumienie będą działać w celu obniżenia ich koryta, aż osiągną poziom bazowy.

As a stream moves out of high mountainous areas into lower areas closer to sea level, the stream is closer to its base level and does more work eroding the edges of its banks than downcutting into its stream bed. W niektórych miejscach w większości strumieni występują zakręty lub łuki w korycie strumienia, zwane meandrami (Rysunek 10.3). Płynąc do oceanu, strumień eroduje materiał wzdłuż zewnętrznych brzegów i odkłada go wzdłuż wewnętrznych zakrętów meandru (Rysunek 10.4). Powoduje to z czasem migrację tych meandrów na boki. Erozja zewnętrznej krawędzi brzegów strumienia rozpoczyna proces rzeźbienia terenu zalewowego, czyli płaskiego, równego obszaru otaczającego koryto strumienia.

Depozycja w strumieniu i rzece

Kiedy strumień zbliża się do oceanu, jest bardzo blisko swojego poziomu podstawowego i teraz osadza więcej materiałów niż eroduje. Jak się właśnie dowiedziałeś, jednym z miejsc, gdzie rzeka odkłada materiał, są wewnętrzne krawędzie meandrów. Jeśli kiedykolwiek zdecydujesz się na poszukiwanie złota lub artefaktów ze starszego miasta lub cywilizacji, będziesz przesiewał te złoża. Złoto jest jednym z najgęstszych pierwiastków na Ziemi. Strumienie są leniwe i nigdy nie chcą nieść więcej materiału niż jest to absolutnie konieczne. Zrzucą najpierw najcięższe i największe cząstki, dlatego w depozycie strumienia możesz znaleźć złoto. Wyobraź sobie, że musisz nosić ze sobą wszystko, co będzie Ci potrzebne przez tydzień, idąc wiele kilometrów. Na początku może nie przeszkadzać ciężar tego, co nosisz w ogóle, ale jak się zmęczyć, będziesz patrzeć, aby zrzucić najcięższe rzeczy, które nosisz pierwszy!

Gdy rzeka powodzi lub przelewa jego kanał, obszar, w którym strumień płynie jest nagle znacznie szersze i płytsze niż to było, gdy był w swoim kanale. To spowalnia prędkość przepływu strumienia i powoduje, że strumień zrzuca z siebie znaczną część ładunku. Rolnicy, którzy korzystają z terenów zalewowych wokół rzeki Nil, polegają na tych osadach, aby dostarczać składniki odżywcze na swoje pola każdego roku, gdy rzeka wylewa swoje brzegi. Na etapie powodziowym rzeka buduje również naturalne levele, ponieważ cząstki o największym rozmiarze tworzą wyższe obszary wokół krawędzi koryta strumienia (Rysunek 10.5).

Gdy rzeka napotka wodę stojącą lub niemal płasko leżący grunt, odłoży swój ładunek. Jeśli dzieje się to w wodzie, rzeka może utworzyć deltę. Od swoich źródeł w górach, wzdłuż wielokilometrowej podróży, rzeki niosą erodowane materiały, które tworzą ich ładunek strumieniowy. Nagle rzeka ogromnie zwalnia prędkość i zrzuca ogromny ładunek osadów, który niosła. Delty to stosunkowo płaskie, często trójkątne złoża osadów, które tworzą się w miejscu, gdzie duża rzeka spotyka się z oceanem. Nazwa delta pochodzi od wielkiej greckiej litery delta, która oznacza trójkąt, choć nie wszystkie delty mają taki kształt. Delty o trójkątnym kształcie tworzą się, gdy koryto głównego nurtu rozdziela się na wiele mniejszych dopływów. Ponieważ kanał przesuwa się tam i z powrotem, zrzucając osady i przenosząc je do nowego miejsca w kanale, tworzy się szerokie trójkątne złoże.

Istnieją trzy rodzaje złóż, które tworzą deltę (Rysunek 10.6). Jako pierwsze opadają najgrubsze cząstki osadów, które tworzą nachylone warstwy zwane łożami przednimi, tworzące przednią krawędź delty. Dalej, w spokojniejszej wodzie, lżejsze, bardziej drobnoziarniste osady tworzą cienkie, poziome warstwy. Są to tzw. pokłady denne. Podczas fazy zalewu cała delta może zostać przykryta drobniejszymi osadami, które będą zalegać nad istniejącą deltą. Są to tzw. złoża górne. Tworzą się one jako ostatnie i leżą na wierzchu reszty delty.

Nie wszystkie duże rzeki tworzą delty, gdy spotykają się z oceanem. To, czy delta się utworzy, zależy od działania fal i pływów. Jeśli jest to spokojna woda, taka jak zatoka lub płytkie morze, delta może się utworzyć. Jeśli osady są przenoszone, delta nie powstanie. Osady przyniesione do brzegu i rozłożone wzdłuż linii brzegowych przez transport lądowy tworzą nasze plaże i wyspy barierowe.

Jeśli rzeka lub strumień nagle osiągnie prawie płaski teren, jak szeroka płaska dolina lub równina, u podstawy zbocza powstaje wachlarz aluwialny (rysunek 10.7). Wachlarz aluwialny to zakrzywiony wierzchołek, wachlarzowate złoże gruboziarnistych osadów, które opadają, gdy strumień nagle traci prędkość. Wachlarz rozciąga się po łuku w kierunku płaskiego terenu, ponieważ wiele kanałów strumieniowych przemieszcza się po zakrzywionej powierzchni wachlarza aluwialnego, tworząc i likwidując wiele kanałów w miarę osadzania się osadów. Wały aluwialne tworzą się zwykle w regionach bardziej suchych.

Podsumowanie lekcji

• Rzeki i strumienie erodują ziemię, gdy przemieszczają się z wyższych wzniesień do morza.
• Materiały erozyjne mogą być przenoszone w rzece jako ładunek rozpuszczony, ładunek zawieszony lub ładunek denny.
• Rzeka głęboko eroduje ląd, gdy jest daleko od swojego poziomu bazowego, wzniesienia, gdzie wchodzi do wody stojącej, takiej jak ocean.
• As a river develops bends, called meanders, it forms a broad, flat area known as a floodplain.
• At the end of a stream, a delta or an alluvial fan might form where the river drops off much of the load of sediments it carried.

.