กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

กระบวนการตกตะกอนในแม่น้ำ

ในทางภูมิศาสตร์และธรณีวิทยากระบวนการสะสมตะกอนในแม่น้ำหรือการขนส่งตะกอนในแม่น้ำนั้นเกี่ยวข้องกับแม่น้ำและลำธารรวมถึงการสะสมตัวและลักษณะภูมิประเทศที่เกิดจากตะกอนซึ่งอาจส่งผลให้เกิดริ...

กระบวนการตกตะกอนในแม่น้ำ

ชั้นตะกอนธารน้ำแข็งที่ถูกกัดเซาะอย่างลึกตามแนวแม่น้ำมาทานุสการัฐอะแลสกา

ในทางภูมิศาสตร์และธรณีวิทยากระบวนการสะสมตะกอนในแม่น้ำหรือการขนส่งตะกอนในแม่น้ำนั้นเกี่ยวข้องกับแม่น้ำและลำธารรวมถึงการสะสมตัวและลักษณะภูมิประเทศที่เกิดจากตะกอนซึ่งอาจส่งผลให้เกิดริ้วคลื่นและเนินทรายรูป แบบการกัดเซาะแบบ แฟรกทัลรูปแบบที่ซับซ้อนของระบบแม่น้ำตามธรรมชาติ และการพัฒนาที่ราบน้ำ ท่วมถึง และการเกิดน้ำท่วมฉับพลันตะกอนที่เคลื่อนย้ายโดยน้ำอาจมีขนาดใหญ่กว่าตะกอนที่เคลื่อนย้ายโดยอากาศ เนื่องจากน้ำมีความหนาแน่นและความหนืด สูงกว่า ในแม่น้ำทั่วไป ตะกอนที่ถูกพัดพาไปที่มีขนาดใหญ่ที่สุดคือ ขนาด ทรายและกรวดแต่ในน้ำท่วมขนาดใหญ่สามารถพัดพาหินก้อนเล็กๆและแม้แต่ก้อนหินขนาดใหญ่ ได้ เมื่อ ลำธารหรือแม่น้ำเกี่ยวข้องกับธารน้ำแข็งแผ่นน้ำแข็งหรือยอดน้ำแข็งจะใช้คำว่าglaciofluvialหรือfluvioglacial เช่น ในการไหลของน้ำ ในเขตน้ำแข็งและน้ำท่วมฉับพลันจากทะเลสาบธารน้ำแข็ง[ 1 ] [ 2 ]กระบวนการตะกอนในแม่น้ำรวมถึงการเคลื่อนที่ของตะกอนและการกัดเซาะหรือการสะสมบนพื้นแม่น้ำ[ 3 ] [ 4 ]

หลักการ

แม่น้ำไวท์ริเวอร์ได้ชื่อนี้มาจากดินเหนียวที่มันพัดพามาจากที่ราบแบดแลนด์ในรัฐเซาท์ดาโคตา จากนั้นมันก็ไหลลงสู่แม่น้ำมิสซูรีและทำให้แม่น้ำมิสซูรีมีสีน้ำตาลจากดินเหนียว

การเคลื่อนที่ของน้ำบนพื้นลำธารก่อให้เกิดแรงเฉือนโดยตรงต่อพื้นลำธาร หาก ความแข็งแรง ในการยึดเกาะของพื้นผิวต่ำกว่าแรงเฉือนที่เกิดขึ้น หรือพื้นลำธารประกอบด้วยตะกอนที่หลวมซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยแรงเฉือนดังกล่าว พื้นลำธารก็จะถูกกัดเซาะลงด้วยกระแสน้ำใสเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้ หากแม่น้ำมีตะกอน จำนวนมาก ตะกอนเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งการสึกกร่อนของพื้นลำธาร ( การขัดถู ) ในขณะเดียวกัน เศษตะกอนเหล่านั้นก็จะถูกบดให้เล็กลงและกลมมนมากขึ้น ( การสึกกร่อนแบบ กัดกร่อน )

ตะกอนในแม่น้ำถูกลำเลียงไปในรูปแบบของตะกอนพื้น (เศษตะกอนขนาดใหญ่ที่เคลื่อนตัวอยู่ใกล้พื้นแม่น้ำ) หรือตะกอนแขวนลอย (เศษตะกอนขนาดเล็กที่ถูกพัดพาไปกับน้ำ) นอกจากนี้ยังมีส่วนประกอบที่ถูกลำเลียงไปในรูปของสารละลายด้วย

สำหรับขนาดเม็ดตะกอนแต่ละขนาด จะมีความเร็วการไหล เฉพาะ ที่เม็ดตะกอนเริ่มเคลื่อนที่ เรียกว่าความเร็วการพัดพา (entrainment velocity ) อย่างไรก็ตาม เม็ดตะกอนจะยังคงถูกพัดพาต่อไปแม้ว่าความเร็วจะลดลงต่ำกว่าความเร็วการพัดพา เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างเม็ดตะกอนกับพื้นแม่น้ำลดลง (หรือหมดไป) ในที่สุด ความเร็วจะลดลงต่ำพอที่เม็ดตะกอนจะตกตะกอนลง ซึ่งแสดงให้เห็นได้จากเส้นโค้งฮยูลสตรอม (Hjulström curve )

แม่น้ำจะพัดพาและทิ้งอนุภาคของแข็ง เช่น หินและดิน จากก้นแม่น้ำไปตลอดความยาวของมัน ในบริเวณที่กระแสน้ำไหลแรง อนุภาคที่ถูกพัดพาจะมีมากกว่าอนุภาคที่ถูกทิ้ง ในบริเวณที่กระแสน้ำไหลช้า อนุภาคที่ถูกทิ้งจะมีมากกว่าอนุภาคที่ถูกพัดพา พื้นที่ที่มีอนุภาคถูกทิ้งมากกว่าเรียกว่าที่ราบน้ำท่วมถึงหรือที่ราบลุ่ม และอนุภาคที่ถูกทิ้งเรียกว่าตะกอนน้ำพา

แม้แต่ลำธารเล็กๆ ก็ยังก่อให้เกิดตะกอนดิน แต่ตะกอนดินขนาดใหญ่ที่มีความสำคัญทางธรณีวิทยาจะพบได้ ใน ที่ราบน้ำท่วมถึงและปากแม่น้ำ ของแม่น้ำสายใหญ่

ปริมาณสสารที่แม่น้ำสายใหญ่พัดพาไปนั้นมหาศาล มีการประมาณการว่าแม่น้ำมิสซิสซิปปีพัดพาตะกอนลงสู่ทะเลปีละ 406 ล้านตัน[ 5 ]แม่น้ำเหลืองพัด พา 796 ล้านตัน และแม่น้ำโปในอิตาลี พัดพา 67 ล้านตัน[ 6 ]ชื่อของแม่น้ำหลายสายมาจากสีที่สสารที่ถูกพัดพาไปทำให้สีของน้ำเปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่นแม่น้ำเหลือง (หวงเหอ)ในประเทศจีนตั้งชื่อตามสีของตะกอนที่พัดพาไป[ 7 ]และแม่น้ำไนล์ขาวตั้งชื่อตามดินเหนียวที่พัดพาไป

ประเภท

กระบวนการทางน้ำที่สำคัญมีหลายประเภท ได้แก่:

  • การขนส่ง - การเคลื่อนที่ของตะกอนลงสู่ปลายน้ำผ่านทางตะกอนพื้น ตะกอนแขวนลอย หรือตะกอนละลาย
  • การตกตะกอน - การสะสมตัวของตะกอนเมื่อพลังงานของแม่น้ำลดลง

สภาพแวดล้อมการสะสมตัว

สภาพแวดล้อมการสะสมตะกอนที่สำคัญในระบบแม่น้ำและลำธารได้แก่:

การเคลื่อนที่ของอนุภาค

แม่น้ำและลำธารพัดพาตะกอนไปในกระแสน้ำ ตะกอนเหล่านี้อาจอยู่ในตำแหน่งต่างๆ ภายในกระแสน้ำ ขึ้นอยู่กับความสมดุลระหว่างความเร็วขึ้นของอนุภาค (แรงต้านและแรงยก) และความเร็วในการตกของอนุภาค ความสัมพันธ์เหล่านี้แสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้สำหรับเลขรูสซึ่งเป็นอัตราส่วนของความเร็วในการตกของตะกอน (ความเร็วในการตก) ต่อความเร็วขึ้น[ 8 ] [ 9 ]

ที่ไหน

เส้นโค้งฮยุลสตรอม (Hjulström curve ): ความเร็วของกระแสน้ำที่จำเป็นสำหรับการกัดเซาะ การขนส่ง และการสะสม (การตกตะกอน) ของอนุภาคตะกอนที่มีขนาดแตกต่างกัน
รูปแบบการขนส่ง หมายเลขรูส
บรรทุกเตียง>2.5
น้ำหนักบรรทุกที่แขวนอยู่ : 50% >1.2, <2.5
น้ำหนักบรรทุกที่แขวน : 100% >0.8, <1.2
ปริมาณผ้าที่จะซัก<0.8

หากความเร็วในการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนมีค่าใกล้เคียงกับความเร็วในการตกตะกอน ตะกอนจะถูกขนส่งไปตามกระแสน้ำทั้งหมดในรูปของตะกอนแขวนลอยหากความเร็วในการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนน้อยกว่าความเร็วในการตกตะกอนมาก แต่ยังคงสูงพอที่จะทำให้ตะกอนเคลื่อนที่ได้ (ดูการเริ่มต้นการเคลื่อนที่ ) ตะกอนจะเคลื่อนที่ไปตามพื้นน้ำในรูปของตะกอนพื้นน้ำโดยการกลิ้ง การเลื่อน และการกระโดด (กระโดดขึ้นไปในกระแสน้ำ ถูกขนส่งไปในระยะสั้นๆ แล้วตกตะกอนลงอีกครั้ง) หากความเร็วในการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนสูงกว่าความเร็วในการตกตะกอน ตะกอนจะถูกขนส่งไปในระดับสูงในกระแสน้ำในรูป ของ ตะกอนชะล้าง[ 10 ]

เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วในกระแสน้ำจะมีอนุภาคขนาดต่างๆ กัน จึงเป็นเรื่องปกติที่วัสดุที่มีขนาดแตกต่างกันจะเคลื่อนที่ผ่านทุกส่วนของกระแสน้ำภายใต้สภาวะกระแสน้ำที่กำหนด

ลักษณะพื้นแม่น้ำ

ริ้วคลื่นไม่สมมาตรที่เกิดขึ้นใหม่บนพื้นทรายของแม่น้ำฮันเตอร์ รัฐนิวเซาท์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย ทิศทางการไหลจากขวาไปซ้าย
เนินทรายยอดคดเคี้ยวปรากฏให้เห็นในยามน้ำลงในแม่น้ำคอร์นวอลลิส ใกล้เมืองวูล์ฟวิลล์ รัฐโนวาสโกเชีย
ตะกอนร่องน้ำโบราณในชั้นหิน Stellarton Formation ( ยุคเพนซิลเวเนียน ) บริเวณบ่อถ่านหิน Coalburn ใกล้เมือง Thorburn รัฐโนวาสโกเชีย

การเคลื่อนตัวของตะกอนสามารถสร้างโครงสร้างที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่นริ้วคลื่นเนินทรายหรือแนวต้านเนินทรายบนพื้นแม่น้ำหรือลำธารรูปทรงเหล่านี้มักจะถูกเก็บรักษาไว้ในหินตะกอน และสามารถใช้เพื่อประมาณทิศทางและขนาดของการไหลที่พัดพาตะกอนมาสะสมได้

น้ำไหลบ่าบนพื้นผิว

น้ำไหลบ่าบนผิวดินสามารถกัดเซาะอนุภาคดินและพัดพาไปตามความลาดชันได้ การกัดเซาะที่เกี่ยวข้องกับน้ำไหลบ่าบนผิวดินอาจเกิดขึ้นได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและสภาพการไหลของน้ำ

  • หากการกระแทกครั้งแรกของละอองฝนทำให้ดินหลุดร่อน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การกัดเซาะจากละอองฝน (rainsplash erosion)
  • หากการไหลของน้ำบนผิวดินเป็นสาเหตุโดยตรงของการพัดพาตะกอน แต่ไม่ก่อให้เกิดร่องน้ำ จะเรียกว่า "การกัดเซาะแบบแผ่น"
  • หากกระแสน้ำและสภาพพื้นผิวเอื้อต่อการเกิดร่องน้ำ อาจเกิดเป็นร่องลึกขึ้นได้ ซึ่งเรียกว่า "การกัดเซาะเป็นร่องลึก"

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluvial_sediment_processes&oldid=1314150444 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กระบวนการตกตะกอนในแม่น้ำ

ในทางภูมิศาสตร์และธรณีวิทยากระบวนการสะสมตะกอนในแม่น้ำหรือการขนส่งตะกอนในแม่น้ำนั้นเกี่ยวข้องกับแม่น้ำและลำธารรวมถึงการสะสมตัวและลักษณะภูมิประเทศที่เกิดจากตะกอนซึ่งอาจส่งผลให้เกิดริ...

หลักการ

การเคลื่อนที่ของน้ำบน พื้นลำธาร ก่อให้เกิด แรงเฉือน โดยตรงต่อพื้นลำธาร หาก ความแข็งแรง ในการยึดเกาะ ของพื้นผิวต่ำกว่าแรงเฉือนที่เกิดขึ้น หรือพื้นลำธารประกอบด้วยตะกอนที่หลวมซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยแรงเฉือนดังกล่าว...

ประเภท

กระบวนการทางน้ำที่สำคัญมีหลายประเภท ได้แก่:

สภาพแวดล้อมการสะสมตัว

สภาพแวดล้อมการสะสมตะกอน ที่สำคัญในระบบแม่น้ำและลำธารได้แก่: