침식과 구조론

Erosion and tectonics


침식과 구조론 사이의 상호작용은 1990년대 초부터 논쟁의 주제가 되어왔다.침식과 같은 표면 과정에 대한 구조 효과는 오랫동안 인식되어 왔지만(예를 들어, 구조적인 융기의 결과로 하천 형성이), 그 반대(구조적인 활동에 대한 지형적 영향)[1]는 최근에야 다루어졌다.이 주제를 둘러싼 주요 질문은 침식과 구조론 사이에 어떤 유형의 상호작용이 존재하는지 그리고 이러한 상호작용의 함의가 무엇인지이다.이것이 여전히 논쟁의 문제이지만, 한 가지는 분명합니다. 지구의 지형은 두 가지 요소의 산물입니다: 지표면과 암석 융기를 통해 지형을 만들고 구조를 유지할 수 있는 구조론과 시간이 [2]지남에 따라 고지대를 침식시키는 과정을 매개하는 기후입니다.이러한 과정의 상호작용은 지구 표면에 지형적 특징을 형성, 수정 또는 파괴할 수 있습니다.

구조론 및 침식 프로세스를 위한 상호작용 및 피드백 경로

구조 과정

텍토닉스라는 용어는 지구의 표면 구조와 시간이 지남에 따라 변화하는 방식에 대한 연구를 말한다.구조 프로세스는 일반적으로 수렴 경계, 발산 경계 또는 변환 경계 세 [3]가지 유형 중 하나인 플레이트 경계에서 발생합니다.이러한 과정은 지구 표면의 지형을 형성하고 수정하며, 등각 융기, 지각 비후화 및 단층 및 접힘 형태의 변형 메커니즘을 통해 효과적으로 완화 효과를 증가시킵니다.지역 기반 수위에 비해 고도가 높아지면 하천 수로의 경사가 더 가파르고 지형적으로 국지적인 강수량이 증가하여 궁극적으로 침식률이 급격히 증가한다.특정 지역의 지형과 일반적인 완화도는 표면 유출이 흐르는 속도를 결정하며, 궁극적으로 유출의 잠재적 침식력을 결정한다.길고 가파른 경사는 짧고 점차적으로 경사가 진 지역보다 폭우 기간 동안 침식률이 더 높다.따라서, 구조 융기를 통해 형성된 큰 산맥과 다른 높은 부조 지역은 훨씬 [4]더 높은 침식률을 가질 것이다.또한 지진의 경우 명백하듯이, 구조론은 단기간에 침식 속도에 직접적인 영향을 미칠 수 있으며, 이는 지진 교란을 통해 산사태를 유발하고 주변 암석을 약화시킬 수 있다.

어떤 경우든 지각 융기가 어떤 형태로든 상승하여 침식률이 높아지는 반면, 일차적인 초점은 침식-촉각 상호작용의 원인과 결과 사이에 근본적인 연관성을 제공하기 때문에 등정적 융기에 맞춰진다.

등정위 상승

등각성의 원리를 이해하는 것은 침식과 구조론 사이에 공유되는 상호작용과 피드백을 이해하는 데 중요한 요소입니다.등각성의 원리는 수직 이동이 자유로울 때 암석권은 암석권 기저부 훨씬 아래의 암석권 보상 깊이의 압력이 [3]동일하도록 암석권 내의 적절한 수준에서 뜬다.등압 상승은 침식의 원인이자 결과이다.지각이 두꺼워지는 형태로 변형이 발생하면 등정성 반응이 유발되어 두꺼워진 지각이 가라앉고 주변이 얇은 지각이 융기한다.결과적으로 표면 상승은 향상된 입면도로 이어져 침식을 [5]유도합니다.또는 지구 표면에서 많은 양의 물질이 침식될 때 등정적 평형을 유지하기 위해 상승이 일어난다.등압성 때문에 상당한 수평 영역에 걸친 높은 침식률은 하부 지각 및/또는 상부 맨틀로부터 효과적으로 물질을 흡수할 수 있다.이 과정은 등정반동으로 알려져 있으며, 큰 빙상이 [6]제거된 후 지구의 반응과 유사하다.

등압 융기 및 그에 따른 침식은 국지적 구조뿐만 아니라 지역적 규모의 지질학적 특성 형성에 책임이 있다.예를 들어 다음과 같은 두 가지가 있습니다.

하천의 배면 형성
  • 대륙 보호막 - 일반적으로 지구 지각의 낮은 부조면(100m 미만)으로, 선캄브리아 결정 화성암과 고급 변성암이 [3]노출되어 있습니다.보호막은 그 가장자리와 판 사이의 경계에서 일어나는 활동과 비교하여 구조적으로 안정된 영역으로 간주되지만, 그 형성은 많은 양의 구조 활동 및 침식을 필요로 했다.보호막은 안정적인 플랫폼과 함께 대륙의 기본적인 구조 요소이기 때문에, 그 개발을 이해하는 것은 지구상의 다른 지표면의 특징의 발전을 이해하는 데 있어 매우 중요합니다.처음에는 수렴판 가장자리에 산악벨트를 형성한다.산악 벨트의 방패로의 전환은 (1) 흐르는 물에 의한 산악 벨트의 침식과 (2) 침식으로 인한 표면 암석의 제거로 인한 등정적 조정의 두 가지 요인에 크게 좌우된다.이 침식의 과정은 시스템이 등각 평형에 이를 때까지 계속됩니다.이 시점에서는 표면이 거의 해수면까지 침식되고 시스템의 [3][7]평형 상태로 인해 융기가 중단되기 때문에 더 이상 대규모 침식이 발생할 수 없습니다.
  • 하천 배사 - 높은 침식(즉, 하천)의 제한 구역 아래에 있는 암석의 집중 융기를 통해 형성된 지질 구조.침식을 통해 덮인 암석의 빠른 제거로 인해 발생하는 등압 반동으로 지각 암석의 약화된 부분이 강의 꼭대기에서 솟아오르게 됩니다.이러한 구조물이 발달하기 위해서는 하천의 침식 속도가 지역의 평균 침식 속도와 조산소의 융기 속도를 모두 초과해야 한다.이러한 구조물의 발전에 영향을 미치는 두 가지 요인은 관련 강의 흐름 힘과 해당 지역의 지각의 휨 강성이다.흐름 출력이 증가하고 굽힘 강성이 감소하면 시스템이 횡방향 배선에서 강변 [8]배선으로 진행됩니다.

채널 플로우

채널 흐름은 뜨겁고 점성이 있는 지각 물질이 상층 지각과 암석권 맨틀 사이를 수평으로 흐르고 결국 표면으로 밀려나는 과정을 말합니다.이 모델은 일부 충돌 오로겐, 특히 히말라야의 변성 오지 공통 특징을 설명하는 것을 목적으로 한다.티베트 고원 제도강우량이 많은 산간지역(따라서 침식률이 높다)에서는 하천이 형성될 것이다.이 강들이 지구의 표면을 마모시킬 때, 두 가지 일이 일어납니다. (1) 암석을 효과적으로 약하게 만드는 압력 감소와 (2) 암석의 기초 물질이 지표에 더 가까이 이동합니다.이러한 지각 강도의 감소와 함께 침식 분출은 [9][10]지구 표면으로 흘러드는 기초적인 채널의 흐름을 우회시킬 수 있게 해줍니다.

에로션 프로세스

다음 항목도 참조하십시오.힐스롭 진화
제벨 카라즈(요르단)의 풍화암 침식에 의해 생성된 자연 아치

침식이라는 용어는 풍화, 용해, 마모, 부식 및 운송을 포함한 자연 과정의 그룹을 의미하며, 이 과정을 통해 물질은 지구 표면에서 마모되어 다른 곳으로 운반되고 퇴적됩니다.

  • 미분 침식 - 표면 재료의 저항과 경도의 차이로 인해 불규칙하거나 다양한 속도로 발생하는 침식; 부드럽고 약한 암석은 빠르게 마모되는 반면 더 단단하고 저항력이 강한 암석은 산등성이, 언덕 또는 산을 형성하기 위해 남아 있습니다.구조적인 환경과 함께, 차등 침식은 [7]지구상의 대륙적 환경의 진화에 대한 두 가지 가장 중요한 통제입니다.

지각학에 대한 침식의 피드백은 지표면 또는 지표면 부근의 질량(암석, 토양, 모래, 레골리스 등)을 새로운 [1]위치로 운반함으로써 제공됩니다.물질의 이러한 재분배는 운반되는 질량의 크기에 따라 해당 지역의 중력 응력 상태에 큰 영향을 미칠 수 있다.구조 과정은 중력 응력의 현재 상태에 크게 의존하기 때문에 표면 물질의 재분배는 구조 [1]활동으로 이어질 수 있습니다.모든 형태의 침식은 정의상 지구 표면의 물질을 부식시키는 반면, 깊은 하천 절개의 산물로서 질량이 낭비되는 과정은 가장 높은 구조학적 의미를 가지고 있습니다.

질량 낭비

주요 기사:질량 낭비
노르웨이 스발바르주 이스피오르 북쪽 해안의 대량 낭비를 통해 생산된 탈루스 원뿔.

질량 낭비는 표면 물질이 주로 중력의 힘으로[11] 덩어리로 아래로 이동하는 지형학적 과정이다. 강이 가파른 경사진 산을 흘러내릴 때, 깊은 수로의 절개가 강의 흐름이 기초 바위를 마모시키면서 일어난다.큰 수로 절개는 경사면 파괴 이벤트가 발생하는 데 필요한 중력의 양을 점차 감소시켜 결국 질량 [1]낭비를 초래한다.이러한 방식으로 많은 양의 표면 질량을 제거하면 평형에 도달할 때까지 상승하는 등정성 반응을 유도할 수 있다.

구조 진화에 미치는 영향

최근의 연구는 부식 및 구조 과정이 몇몇 지질학적 특징, 특히 조생학적 쐐기의 구조적 진화에 영향을 미친다는 것을 보여주었다.모래의 수평층이 백스톱에 천천히 눌려지는 매우 유용한 모래 상자 모델은 침식과 침전이 있는 경우와 없는 경우의 조산성 쐐기 형성의 기하학, 구조 및 운동학이 [12][13]유의미하게 다르다는 것을 보여주었다.수치 모델은 또한 오로겐의 진화, 최종 구조 구조, 그리고 높은 고원의 잠재적 발전 모두 산 위의 장기 기후에 민감하다는 것을 보여준다. 예를 들어, 지배적인 바람 [14]방향에서의 오로겐 상승에 의한 오로겐의 한쪽 면의 강수 집중도.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d Willett, Sean D.; Hovius, Niels; Brandon, Mark T.; et al., eds. (2006). "Tectonics, Climate and Landscape Evolution". Geological Society of America. 398.
  2. ^ Whittaker, Alexander C. (2012). "How do landscapes record tectonics and climate?". Lithosphere. 4 (2): 160–164. Bibcode:2012Lsphe...4..160W. doi:10.1130/RF.L003.1.
  3. ^ a b c d van der Pluijm, Ben A.; Marshak, Stephan (2004). Earth structure : an introduction to structural geology and tectonics (2nd ed.). New York: Norton. ISBN 978-0-393-92467-1.
  4. ^ Perrow, Martin R.; Anthony J., Davy, eds. (2008). "Principles of Restoration". Handbook of ecological restoration. Vol. 1 (Digitally printed version. ed.). Cambridge, Mass.: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-04983-2.
  5. ^ Brown, Michael; Rushmer, Tracy, eds. (2006). Evolution and differentiation of the continental crust (Digitally printed version with corrections ed.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. pp. 74–92. ISBN 978-0521782371.
  6. ^ "Isostatic uplift and erosion cross section".
  7. ^ a b Hamblin, W. Kenneth; Christiansen, Eric H. (2004). Earth's dynamic systems (10. ed.). Upper Saddle River, N.J. [u.a]: Pearson, Prentice Hall. ISBN 978-0131420663.
  8. ^ Montgomery, David R.; Stolar, Drew B. (1 December 2006). "Reconsidering Himalayan river anticlines". Geomorphology. 82 (1–2): 4–15. Bibcode:2006Geomo..82....4M. doi:10.1016/j.geomorph.2005.08.021.
  9. ^ Godin, L.; Grujic, D.; Law, R. D.; Searle, M. P. (1 January 2006). "Channel flow, ductile extrusion and exhumation in continental collision zones: an introduction". Geological Society of London, Special Publications. 268 (1): 1–23. Bibcode:2006GSLSP.268....1G. CiteSeerX 10.1.1.493.4667. doi:10.1144/GSL.SP.2006.268.01.01. S2CID 56520730.
  10. ^ "Simple cross section of crustal flow model".
  11. ^ Monroe, James S.; Wicander., Reed (2006). The changing Earth : exploring geology and evolution (4th ed.). Australia: Thomson Brooks/Cole. ISBN 978-0-495-01020-3.
  12. ^ Malavieille, Jacques (January 2010). "Impact of erosion, sedimentation, and structural heritage on the structure and kinematics of orogenic wedges: Analog models and case studies" (PDF). GSA Today. 20 (1): 4–10. doi:10.1130/GSATG48A.1.
  13. ^ YouTube의 조산성 웨지 성장과 침식
  14. ^ 가르시아 카스텔라노스, D., 2007.고원형성에서의 기후의 역할.수치 실험을 통한 통찰력어스 플래닛제257, 제372~390절, 도이:10.1016/j.epsl.2007.02.039 [1]