Истирание - это процесс эрозии , возникающий при столкновении горных пород и транспортировке. Транспортировка обломков наносов и выравнивание поверхностей коренных пород ; это может быть вода или ветер. [1] Скалы, подвергающиеся эрозии истирания, часто встречаются на дне ручья или рядом с ним . [2] Истощение также частично отвечает за превращение валунов в более мелкие камни и, в конечном итоге, в песок. [3]
Эрозия истощения позволяет понять прошлые и настоящие геологические изменения, а также интерпретировать палеогеоморфную среду. Исследователи используют формы частиц (результат истирания) для изучения эрозии и изменений окружающей среды. [4]
Механизм
Степень истирания зависит от ряда факторов: свойств частиц, таких как размер, форма, поверхность, пористость, твердость и трещины, а также свойств окружающей среды, таких как время, скорость , давление , сдвиг и температура. [5]
Как правило, частицы больше подвержены истиранию ниже по течению, поскольку скорость рек обычно выше, и, следовательно, их способность (способность переносить отложения) увеличивается. Это означает, что груз трется о себя с большей силой, когда он подвешен в реке, что увеличивает эрозию за счет истирания. Хотя есть момент после транспортировки на определенное расстояние, когда галька достигает размера, который относительно невосприимчив к дальнейшему истиранию. Гранулометрический состав отложений, образовавшихся в результате истирания, также будет контролироваться литологией породы, из которой они образованы. Размер частиц обычно непрерывно уменьшается по мере того, как река течет дальше вниз по течению, в процессе, называемом очисткой вниз по течению. [6] Поскольку истирание влияет на размер гальки, оно также влияет на движение гальки, а размер и состояние гальки могут объяснить прошлое состояние водных путей, такое как поток. [7]
Скорость эрозии
На скорость эрозии в результате истирания влияют форма породы, литология и энергия удара [8], поэтому более мягкие породы более восприимчивы к эрозии истиранием. [9] По мере истирания и разрушения коренной породы она становится взвешенной: ниже по течению реки или водного пути нагрузка на дно увеличивается из-за истирания. На взвешенные отложения сильно влияют литология, наклон бассейна, осадки и лесные пожары; [10] лесные пожары в целом значительно нарушают окружающую среду и, следовательно, их геологию. [11] Скорость эрозии по отношению к истиранию наиболее высока в водотоках, крутых и покрытых мягкими породами [12], такими как сланцы , аргиллиты или другие распространенные осадочные породы. [13]
Округление камней и песчинок в водной среде происходит гораздо медленнее, чем от ветра. [14] Это связано с тем, что молекулы воды вокруг песка защищают его от столкновений, а плотность воды снижает энергию удара. [15] Кроме того, чем более неправильной формы (по сравнению с округлой) частица отложений, тем больше она подвержена эрозии. Однако округлые частицы часто возникают в результате сильной эрозии. [16]
Различия в литологии влияют на то, насколько быстро эрозия (истирание) изменяет береговую линию . Было замечено, что сланцы быстро округляются, но затем быстро размываются. При этом кварцит дольше остается округлым. [17] Было обнаружено, что кварцит легче округляется по сравнению с сланцем и песчаником . Сланцы часто разрушаются до плоской поверхности при истирании высокой энергии, а не на округлых частицах. Песчаник размывается до формы между кварцитом и сланцем. Породы, подвергшиеся химическим изменениям, таким как литификация, имеют тенденцию сильно сопротивляться эрозии. [18]
Космогенное воздействие
Эрозия может повлиять на датировку космогенного воздействия валунов, изменяя концентрации космогенного изотопа c . [19] Итак, найдя космогенное воздействие для двух образцов одной и той же породы, можно определить время воздействия и скорость эрозии. [20] Чем точнее изотопное измерение, тем точнее будет скорость эрозии или время воздействия. Датирование космогенного воздействия является мощным инструментом для понимания процессов, которым подвергаются горные породы, и может привести к большему пониманию геоморфологических исследований. [21]
Истощение в океанской среде
Истощение в окружающей среде океана описывается как «океаны, поглощающие сушу», потому что высокая энергия воздействия волн и высокий уровень седиментации позволяют точкам соприкосновения океана и суши подвергаться значительной эрозии. [22] Истощение океана приводит к отступлению береговой линии и увеличению глубины океана до глубины основания волны. [23]
Повышение уровня моря привело к усилению береговой эрозии . Это вызывает беспокойство у политиков, исследователей прибрежных районов и специалистов по планированию недвижимости из-за воздействия эрозии на наводнения. [24]
Скалистые береговые линии, как правило, лишены растительности: это приводит к небольшому количеству или отсутствию гуминовой кислоты (органических соединений, таких как почва). Отсутствие гуминовой кислоты означает меньшую химическую эрозию, поэтому эрозия на береговой линии почти исключительно вызвана столкновениями частиц. [25]
Истощение в вулканических условиях
Когда пепел и вулканические пирокласты извергаются из вулкана, они подвергаются истиранию. [26] Истирание - одна из причин того, почему вулканический пепел очень мелкозернистый. Чем больше истирание, тем больше образуется зола с мелким зерном. [27] Следствием этого является нарушение геологической стабильности вулкана, разнообразная тефра (порода и частицы, выброшенные из вулкана во время извержения) и большее количество частиц в атмосфере, влияющих на климат. [28] Скорость истирания тефры зависит от размера вулкана, особенно от глубины и высоты вулканической колонны. [29]
Подобные процессы
Эффекты истирания могут быть ошибочно приняты за эффекты сортировки, при которой размер зерен отложений зависит от механизмов переноса отложений, например, взвеси в зависимости от нагрузки на слой. Это больше всего влияет на галечные пляжи, поскольку они врезаются друг в друга, что приводит к их сглаживанию. [30] Истирание твердых частиц также наблюдается в химической промышленности, где это нежелательно. Продукты могут теряться в процессе, и могут образовываться загрязнения , требующие дополнительной фильтрации.
Истирание, возникающее в промышленном применении, происходит из-за множества механизмов: механических, термических и химических. [31] При абразивно-струйной очистке срок службы абразива (песка или дроби) ограничивается истиранием, потому что по мере износа поверхности детали абразив также разрушается. [32] Истирание способствует возникновению других типов эрозии, таких как дефляция и коррозия . [33] Хотя истирание часто считают типом коррозии, они различаются, потому что истирание не перемещает неподвижные поверхности, а вместо этого разрушает их через проходящие материалы.
Рекомендации
- ^ Миллер, К.Л. и Джеролмак, Д.: Контроль скорости и продуктов истирания частиц в результате столкновений с грунтовым слоем, Earth Surf. Dynam. Обсуждать. [препринт], https://doi.org/10.5194/esurf-2020-86 , в обзоре, 2020 г.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Putkonen, Jaakko, и Терри Свенсон. «Точность космогенных возрастов для морены Яакко». SciencDirect, т. 59, нет. 2, март 2003 г., стр. 255–261.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Бемроуз, CR; Бриджуотер, Дж. (Январь 1987 г.). «Обзор методов испытаний на истирание и истирание». Порошковая технология. 49 (2): 97–126. DOI: 10.1016 / 0032-5910 (87) 80054-2. ISSN 0032-5910.
- ^ Гомес, Бэзил; Россер, Бренда Дж .; Павлин, Дэвид Х .; Хикс, Д. Мюррей; Палмер, Джули А. (июнь 2001 г.). «Оребрение в нижнем течении реки с быстро разрастающимся гравийным дном». Исследование водных ресурсов. 37 (6): 1813–1823. Bibcode: 2001WRR .... 37.1813G. DOI: 10.1029 / 2001wr900007. ISSN 0043-1397.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Миллер, К.Л. и Джеролмак, Д.: Контроль скорости и продуктов истирания частиц в результате столкновений с грунтовым слоем, Earth Surf. Dynam. Обсуждать. [препринт], https://doi.org/10.5194/esurf-2020-86 , в обзоре, 2020 г.
- ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии - перенос отложений и растворенных веществ и денудация ландшафта в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
- ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии - перенос отложений и растворенных веществ и денудация ландшафта в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
- ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии - перенос отложений и растворенных веществ и денудация ландшафта в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
- ^ Джим Э. О'Коннор, Джозеф Ф. Мангано, Дэниел Р. Уайз, Джошуа Р. Реринг; Эрозия Каскадии - перенос отложений и растворенных веществ и денудация ландшафта в западном Орегоне и северо-западной Калифорнии. Бюллетень GSA 2021; DOI: https://doi.org/10.1130/B35710.1
- ↑ Ассис Кандзи, Милтон. «Критические проблемы в мягких породах». ScienceDirect, т. 6, вып. 3, июнь 2014 г., стр. 186–195.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Лим, Майкл и др. «Количественная оценка средств контроля и влияния приливов и волн на эрозию прибрежных скал». Журнал прибрежных исследований, т. 27, 2011. С. 46–56.
- ^ Вуд, А. «Береговая эрозия в Аберистуите; с учетом геологического и человеческого факторов ». Онлайн-библиотека Wiley, т. 13, вып. 1, апрель 1978 г., стр. 61–72.
- ^ Вуд, А. «Береговая эрозия в Аберистуите; с учетом геологического и человеческого факторов ». Онлайн-библиотека Wiley, т. 13, вып. 1, апрель 1978 г., стр. 61–72.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.
- ^ Putkonen, Jaakko, и Терри Свенсон. «Точность космогенных возрастов для морены Яакко». SciencDirect, т. 59, нет. 2, март 2003 г., стр. 255–261.
- ^ Putkonen, Jaakko, и Терри Свенсон. «Точность космогенных возрастов для морены Яакко». SciencDirect, т. 59, нет. 2, март 2003 г., стр. 255–261.
- ^ Putkonen, Jaakko, и Терри Свенсон. «Точность космогенных возрастов для морены Яакко». SciencDirect, т. 59, нет. 2, март 2003 г., стр. 255–261.
- ^ Джонс, Т.Дж., Рассел, Дж. К. Производство пепла истиранием в вулканических каналах и шлейфах. Научный журнал 7, 5538 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-05450-6
- ^ Миллер, Кимберли Литвин; Сабо, Тимеа; Jerolmack, Douglas J .; Домокос, Габор (ноябрь 2014 г.). «Количественная оценка значимости абразивного истирания и селективного переноса для эволюции размера зерен ниже по потоку». Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли. 119 (11): 2412–2429. Bibcode: 2014JGRF..119.2412M. DOI: 10.1002 / 2014jf003156. ISSN 2169-9003.
- ^ Бемроуз, CR; Бриджуотер, Дж. (Январь 1987 г.). «Обзор методов испытаний на истирание и истирание». Порошковая технология. 49 (2): 97–126. DOI: 10.1016 / 0032-5910 (87) 80054-2. ISSN 0032-5910.
- ^ Бемроуз, CR; Бриджуотер, Дж. (Январь 1987 г.). «Обзор методов испытаний на истирание и истирание». Порошковая технология. 49 (2): 97–126. DOI: 10.1016 / 0032-5910 (87) 80054-2. ISSN 0032-5910.
- ^ Anim, Мейбл, и Бенджамин Кофи Ниарко. «Литологические реакции на морскую эрозию вдоль отдельных береговых линий между Комендой и Соляным прудом, Гана». Ганский журнал географии, вып. 9, вып. 1. 2017. С. 109–126.