퇴적(지질)

Deposition (geology)
Map of Cape Cod showing shores undergoing erosion (cliffed sections) and shores characterized by marine deposition (barriers).
케이프 코드(Cape Cod)의 지도는 노란색으로 침식된 해안(절벽 단면)을 나타내고 [1]파란색으로 해양 퇴적물(배리어)을 특징으로 합니다.

퇴적물퇴적물, 토양, 암석지형이나 육지에 추가되는 지질학적 과정이다.바람, 얼음, 물 중력이 이전에 풍화된 표면 물질로, 유체에서 충분한 운동 에너지가 손실되면 침전물 층이 쌓입니다.

퇴적물은 퇴적물 운반을 담당하는 힘이 더 이상 중력과 마찰력을 극복하기에 충분하지 않을 때 발생하며, 운동에 대한 저항을 생성합니다. 이를 귀루점 가설이라고 합니다.퇴적이란 유기적으로 유도물질이나 화학적 과정에서 침전물이 축적되는 것을 의미하기도 한다.예를 들어, 분필해양 플랑크톤의 미세한 탄산칼슘 골격의 일부로 구성되어 있으며, 그 퇴적은 추가적인 탄산칼슘을 퇴적시키는 화학적 과정(디아제네시스)을 유도했다.마찬가지로 석탄의 형성은 주로 식물에서 나오는 유기물이 혐기성 상태로 퇴적되면서 시작된다.

귀무점 가설

귀무점 가설은 입자 크기에 따라 해안 프로필 전체에 침전물이 퇴적되는 방법을 설명합니다.이는 유압 에너지의 영향으로 침전물 입자 크기가 바다 쪽으로 마무리되거나 유체 힘이 각 [2]입자의 크기에 대해 중력과 같아지기 때문입니다.이 개념은 또한 "특정 크기의 침전물이 파도와 평형을 이루고 침전물 [3]입자에 작용하는 위치로 프로파일을 가로질러 이동할 수 있다"고 설명될 수 있다.이 분류 메커니즘은 프로필의 하향 중력 영향과 흐름 비대칭으로 인한 힘을 결합한다. 순 수송이 제로인 위치는 늘 점으로 알려져 있으며 [3]1889년 Cornaglia에 의해 처음 제안되었다.그림 1은 침전물 입자의 크기와 해양 환경의 깊이 사이의 관계를 보여준다.

그림 1해안선 프로파일에 걸친 침전물 크기 분포를 나타냅니다. 고에너지 환경에서 미세한 침전물이 운반되어 부유물 밖으로 침전되거나 더 조용한 환경에서 침전됩니다.거친 퇴적물은 상부 해안선 프로파일로 유지되며 파동 발생 유압 방식에 따라 분류됩니다.

Null 점 이론의 기초가 되는 첫 번째 원리는 중력 때문입니다; 미세한 퇴적물은 더 오랜 기간 동안 물기둥에 남아서 더 조용한 조건에서 운송이 침전될 수 있습니다.중력 효과 또는 침하 속도는 미세한 퇴적물을 위한 퇴적 위치를 결정하는 반면, 입자의 내부 마찰 각도는 해안 [3]프로필에 더 큰 입자의 퇴적을 결정합니다.바다 쪽으로 침전물 지느러미 생성의 2차 원리는 파도의 비대칭 임계값 가설로 알려져 있으며, 이는 파도의 진동 흐름과 파도의 파동 기반 위를 흐르는 조류 사이의 상호작용을 비대칭 [4]패턴으로 설명한다."파형의 비교적 강한 육지 스트로크인 리플의 풍향의 와류 또는 소용돌이는 육지 흐름이 지속되면 이 와류는 리플의 풍향에 갇힌 상태로 유지됩니다.흐름이 역류하면 와류는 바닥에서 위로 던져지고 와류에 의해 생성된 작은 부유 퇴적물 구름은 파도의 [4]해상 스트로크에 의해 바다 쪽으로 이동됩니다."리플 형상의 대칭이 있는 경우 소용돌이가 중화되고 와류 및 그와 관련된 퇴적물 구름이 [4]리플 양쪽에 발달합니다.이는 파도의 궤도 운동이 평형 상태에 있을 때 조수의 영향을 받아 이동하는 흐린 물기둥을 생성한다.

Null-point 가설은 뉴질랜드 아카로아 항구, 영국 더 워시, 보하이 만, 중국 본토 서황 세라, 그리고 이펜과 이글슨(1955년), 이글슨과 딘(1959년, 1961년), 밀러와 자이글러(1958년)에서 정량적으로 입증되었다.

비점착성 퇴적물의 퇴적

침상하중 또는 부유하중에 의해 운반되는 큰 입자의 침전물은 침전물을 [4]이동시키기 위한 바닥 전단 응력과 유체 난류가 충분하지 않을 때 정지한다. 부유하중에서는 입자가 물기둥을 통과해야 하기 때문에 어느 정도 거리가 있을 수 있다.이는 부력과 유체 항력[4] 조합에 의해 일치되는 입자의 하향 작용 무게에 의해 결정되며 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

하향 작용 중량 = 상향 작용 부력 + 상향 작용 유체 항력[4]

여기서:

  • θ는 원의 지름에 대한 원둘레의 비율이다.
  • R은 구형 물체의 반지름(m 단위)입니다.
  • θ는 유체의 질량 밀도(kg3/m)이다.
  • g중력 가속도(m/s2),
  • Cd 항력계수이며,
  • ws 입자의 안착 속도(m/s)입니다.

항력 계수를 계산하기 위해서는 입자의 레이놀즈 를 발견해야 하며, 이는 침전물 입자가 흐르는 유체 유형, 층류, 난류 흐름 또는 양쪽의 잡종을 기반으로 합니다.작은 입자나 큰 침전 속도로 인해 유체의 점성이 높아지면 예측이 간단하지 않고 침전 [4]스토크스 법칙(마찰력 또는 드래그력이라고도 함)을 통합하는 것이 적용됩니다.

응집 퇴적물 퇴적

침전물의 응집력은 실트와 점토 또는 파이 [4]눈금의 4µ보다 작은 입자와 관련된 작은 입자와 함께 발생합니다.이러한 미립자가 물기둥에 분산되어 있으면 스토크스 법칙이 개별 [4]입자의 침하 속도에 적용되지만, 바닷물이 강한 전해질 결합제이기 때문에 개별 입자가 서로 접착하여 전기 결합을 형성하여 플록을 [4]형성하는 응집 현상이 발생합니다."점토 혈소판의 표면은 두 개의 혈소판이 서로 근접할 때 가장자리가 약간의 양의 전하를 띠는 약간의 음전하를 띠며, 한 입자의 표면과 다른 입자의 가장자리는 정전기에 의해 [4]끌어당긴다."그러면 플록은 더 높은 결합 질량을 가지며, 더 빠른 낙하 속도를 통해 퇴적되고 개별 점토나 침전물보다 더 해안 방향으로 퇴적됩니다.

늘점 이론의 발생

아카로아 항구는 뉴질랜드 캔터베리 뱅크스 반도에 위치해 있다.43°48ºS 172°56ºE / 43.800°S 172.933°E / -43.800, 172.933이 항구의 형성은 멸종된 방패 화산의 활발한 침식 과정으로 인해 발생했으며, 이로 인해 바다가 칼데라로 범람하여 길이 16km의 입구를 형성했으며, [5]중심축 횡단면 9km 지점의 평균 해수면 대비 평균 너비 2km, 깊이 -13m의 깊이를 가지고 있다.국지적인 항구의 바람이 해양 침전 [6]과정에 영향을 미치지만, 폭풍우 파도의 에너지는 남쪽 방향에서 외부 항구를 향해 무한 유입되며, 내부 항구의 환경은 더 조용합니다.이후 빙하기의 황토 퇴적물은 수천 [7]년 이상 채워진 화산 틈으로 인해 아카로아 항에서 퇴적할 수 있는 주요 퇴적물 유형으로 화산 현무암과 황토가 생성되었다.

그림 2항구의 중심축을 향해 침전물 지느러미를 증가시킨 퇴적물 지느러미를 보여주는 아카로아 항구의 지도.하트 외 연구진에서 가져왔어(2009년) 및 환경 [5]캔터베리 계약에 따른 캔터베리 대학.

하트 등(2009)[5] 침전물의 수심계 조사, 피펫 분석을 통해 침전물 질감이 깊이, 해안선으로부터의 거리, 항구의 중심축을 따른 거리 등 3가지 주요 요소와 관련이 있음을 발견했다.이는 항구의 중심축을 향해 깊이가 증가하는 퇴적물 질감의 지느러미를 만들어 냈고, 또는 만약 곡물 등급 크기로 분류된다면, 중심축에 대한 플롯된 횡단면은 조간대의 실티 모래에서 내부 근해안의 모래 실트, 만 바깥쪽의 실트에서 6m 깊이의 진흙으로 이어진다.또는 그 이상」[5]이라고 기재되어 있습니다.상세한 것에 대하여는, 그림 2를 참조해 주세요.

다른 연구에서는 유체 역학적 힘의 효과로부터 퇴적물 입자의 크기를 윈딩하는 이러한 과정을 보여주었다; Wang, Collins 및 Zhu(1988)[8]는 질적으로 상관되어 입자의 크기가 증가함에 따라 유체 힘의 강도가 증가한다.이 같은 상관관계는 중국 보하이만의 저에너지 점토성 갯벌, 바닥재가 부드러운 중국 장쑤(江).") 해안의 온화한 환경, 영국 더워시(The Wash) 고에너지 해안의 모래 평지에서 입증됐다.이 연구는 유체역학 에너지 수준이 다른 갯벌과 침식 및 침식성 평지에 존재하는 null 점 이론에 대한 결정적인 증거를 보여준다.

커비 R(2002년)[9]이 개념인 벌금과 앞 바다에 주요 쌍각류 조개고의 지연 예금과 복족류 껍질에서 파도와 해류, 아래에 미세한 기판에서 분리된 뒤에 그때 이것은 분명 힘 경향이 있는 조석 중간대 내내 셰니어 굴곡을 만들기 위해 이들 예금 모두 쌓아 놓고 떠나고 공기 중에 짓는 중단되고 있다고 설명하며 걸린다.d마p 해안 프로필뿐만 아니라 해안도 따라야 합니다.체니어는 해안의 모든 수준에서 발견될 수 있으며 주로 침식 지배 체제를 [9]특징짓습니다.

연안 계획 및 관리 신청

눌점 이론은 이론이 동적 평형 또는 불안정한 평형에서 작동하기 때문에 주류 연안 과학으로의 수용에 있어 논란이 되어 왔고,[3] 많은 분야와 실험실 관찰은 프로파일 전체에 걸쳐 각 입자 크기에서 눌점 상태를 복제하는 데 실패했다.환경적 맥락 내에서 시간 경과에 따른 변수와 프로세스의 상호작용은 문제를 야기한다. "많은 변수, 프로세스의 복잡성 및 관찰의 어려움은 모두 체계화의 방식에 심각한 장애물을 놓는다. 따라서 특정 좁은 분야에서는 기초 물리 이론이 건전하고 신뢰할 수 있을 수 있다.격차가 크다.[10]

지형학자, 엔지니어, 정부 및 계획자는 해변 영양 공급, 건축 동의서 발행 또는 해안 방어 구조물 건설같은 작업을 수행할 때 귀무점 가설과 관련된 프로세스와 결과를 알고 있어야 한다.이는 프로필 전체에 걸친 침전물 입도 분석을 통해 해안 역학을 수정할 경우 가능한 침식 또는 강착률을 추론할 수 있기 때문이다.또한 계획자와 관리자는 연안 환경이 역동적이라는 것을 알아야 하며 해안 프로필 수정의 구현 전에 상황 과학을 평가해야 한다.따라서 이론적 연구, 실험실 실험, 수치 및 수압 모델링은 연안 표류 및 침전물 퇴적과 관련된 질문에 대한 해답을 모색하며, 그 결과를 단독으로 볼 수 없으며, 순수 질적 관측 데이터의 실질적인 주체가 계획 또는 관리 [2]결정을 보완해야 한다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 석출(지질) – 화학 침전 결합 퇴적 입자 프로세스
  • 크로스 베딩 – 다양한 각도의 퇴적암층
  • 표류(지질) – 빙하 유래 물질
  • 응집 – 콜로이드 입자가 현탁액에서 나와 플럭 또는 플레이크로 침전되는 과정
  • 해안 드리프트 – 해안 해류에 의해 이동되는 침전물
  • 오버뱅크
  • 퇴적암 – 재료의 퇴적과 그에 따른 석출에 의해 형성된 암석
  • 퇴적 구조 – 퇴적물 퇴적 과정에서 형성된 지질 구조
  • 침전 – 미립자가 액체 바닥에 침전되어 침전물을 형성하는 과정
  • Shields 파라미터
  • 스토크스의 법칙 – 점성 유체에서 물체의 속도를 측정하는 법칙
  • 표면 퇴적물 – 지질 퇴적물

레퍼런스

  1. ^ Oldale, Robert N. (1999). "Coastal Erosion on Cape Cod: Some Questions and Answers". Cape Naturalist, the Journal of the Cape Cod Museum of Natural History. 25: 70–76. Archived from the original on 2016-03-15. Retrieved 15 October 2016.
  2. ^ a b Jolliffe, I. P. (1978). "Littoral and offshore sediment transport". Progress in Physical Geography. 2 (2): 264–308. doi:10.1177/030913337800200204. ISSN 0309-1333. S2CID 128679961.
  3. ^ a b c d Horn, Diane P (1992). "A review and experimental assessment of equilibrium grain size and the ideal wave-graded profile". Marine Geology. 108 (2): 161–174. Bibcode:1992MGeol.108..161H. doi:10.1016/0025-3227(92)90170-M. ISSN 0025-3227.
  4. ^ a b c d Hart, Deirdre E.; Todd, Derek J.; Nation, Thomas E.; McWilliams, Zara A. (2009). Upper Akaroa Harbour Seabed Bathymetry and Soft Sediments: A Baseline Mapping Study (PDF) (Report). Coastal Research Report 1. University of Canterbury and DTec Consulting Ltd. ISBN 978-1-86937-976-6. ECan Report 09/44. Archived from the original (PDF) on 2016-02-01. Retrieved 2016-05-31.
  5. ^ Heuff, Darlene N.; Spigel, Robert H.; Ross, Alex H. (2005). "Evidence of a significant wind‐driven circulation in Akaroa Harbour. Part 1: Data obtained during the September‐November, 1998 field survey". New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research. 39 (5): 1097–1109. doi:10.1080/00288330.2005.9517378. ISSN 0028-8330.
  6. ^ Raeside, J. D. (1964). "Loess Deposits of the South Island, New Zealand, and Soils Formed on them". New Zealand Journal of Geology and Geophysics. 7 (4): 811–838. doi:10.1080/00288306.1964.10428132. ISSN 0028-8306.
  7. ^ Wang, Y.; Collins, M.B.; Zhu, D. (1988). "A comparative study of open coast tidal flats: The Wash (U.K.), Bohai Bay and West Huang Sera (Mainland China)". Proceedings of the International Symposium on the Coastal Zone. Beijing: China Ocean Press. pp. 120–134.
  8. ^ a b Kirby, R. (2002). "Distinguishing accretion from erosion-dominated muddy coasts". In Healy, T.; Wang, Y.; Healy, J.-A. (eds.). Muddy Coasts of the World: Processes, Deposits and Function. Elsevier. pp. 61–81. ISBN 978-0-08-053707-8.
  9. ^ Russell, R.C.H. (1960). "Coast Erosion and Defence: Nine Questions and Answers". Hydraulics Research Paper. 3.