عمليات الترسيب النهري

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة
رواسب جليدية نهرية عميقة ومتآكلة على طول نهر ماتانوسكا ، ألاسكا

في الجغرافيا والجيولوجيا ، ترتبط عمليات الترسيب النهري أو نقل الرواسب النهرية بالأنهار والجداول ، وبالرواسب والتضاريس التي تُشكلها هذه الرواسب . وقد ينتج عن ذلك تكوّن التموجات والكثبان الرملية ، وأنماط التعرية ذات الأشكال الكسورية ، والأنماط المعقدة لأنظمة الأنهار الطبيعية، وتطور السهول الفيضية ، وحدوث الفيضانات المفاجئة . ويمكن أن تكون الرواسب التي ينقلها الماء أكبر حجمًا من تلك التي ينقلها الهواء، نظرًا لارتفاع كثافة الماء ولزوجته . في الأنهار النموذجية، تكون أكبر الرواسب المنقولة من حجم الرمل والحصى ، ولكن الفيضانات الكبيرة قد تحمل معها الحصى وحتى الصخور الكبيرة . وعندما يرتبط مجرى النهر أو الأنهار بالأنهار الجليدية أو الصفائح الجليدية أو القمم الجليدية ، يُستخدم مصطلح "النهري الجليدي" أو "النهري الجليدي" ، كما هو الحال في التدفقات المحيطة بالجليد وفيضانات البحيرات الجليدية . [ 1 ] [ 2 ] تشمل عمليات الترسيب النهرية حركة الرواسب والتعرية أو الترسيب على قاع النهر . [ 3 ] [ 4 ]

مبادئ

سُمّي النهر الأبيض بهذا الاسم نسبةً إلى الطين الذي يحمله من الأراضي الوعرة في ولاية ساوث داكوتا. وهناك يصبّ في نهر ميسوري، فيلوّنه بالطين.

يُحدث جريان الماء عبر مجرى النهر إجهاد قص مباشرًا على القاع. إذا كانت قوة تماسك الطبقة السفلية أقل من قوة القص المُطبقة، أو إذا كان القاع مُكوّنًا من رواسب مفككة يُمكن تحريكها بفعل هذه الإجهادات، فإن القاع سينخفض ​​بفعل جريان الماء الصافي فقط. إضافةً إلى ذلك، إذا كان النهر يحمل كميات كبيرة من الرواسب ، فإن هذه المواد تُساهم في زيادة تآكل القاع ( التآكل السطحي ). في الوقت نفسه، تُطحن الشظايا نفسها، فتصبح أصغر حجمًا وأكثر استدارة ( التآكل الاحتكاكي ).

تُنقل الرواسب في الأنهار إما على شكل حمولة قاعية (القطع الخشنة التي تتحرك بالقرب من القاع) أو حمولة معلقة (القطع الدقيقة التي تحملها المياه). كما يوجد أيضاً مكون يُنقل على شكل مواد ذائبة.

لكل حجم من أحجام الحبيبات سرعة تدفق محددة تبدأ عندها الحبيبات بالتحرك، وتُسمى سرعة الانجراف . ومع ذلك، تستمر الحبيبات في الانتقال حتى لو انخفضت السرعة عن سرعة الانجراف، وذلك بسبب انخفاض (أو انعدام) الاحتكاك بين الحبيبات وقاع النهر. وفي النهاية، تنخفض السرعة إلى مستوى يسمح بترسيب الحبيبات. ويُوضح ذلك منحنى هولستروم .

يلتقط النهر باستمرار جزيئات صلبة من الصخور والتربة من قاعه ويرميها على امتداد مجراه. في المناطق ذات التدفق السريع، يكون عدد الجزيئات الملتقطة أكبر من عدد الجزيئات المرمية. أما في المناطق ذات التدفق البطيء، فيكون عدد الجزيئات المرمية أكبر من عدد الجزيئات الملتقطة. تُسمى المناطق التي يكثر فيها رمي الجزيئات بالسهول الفيضية ، وتُسمى الجزيئات المرمية بالطمي .

حتى الجداول الصغيرة تُكوّن رواسب طميية، ولكن توجد الرواسب الطميية الكبيرة ذات الأهمية الجيولوجية في السهول الفيضية ودلتا الأنهار الكبيرة.

كمية المواد التي تحملها الأنهار الكبيرة هائلة. تشير التقديرات إلى أن نهر المسيسيبي يحمل سنويًا 406 ملايين طن من الرواسب إلى البحر، [ 5 ] والنهر الأصفر 796 مليون طن، ونهر بو في إيطاليا 67 مليون طن. [ 6 ] وتُشتق أسماء العديد من الأنهار من لون الرواسب التي تحملها. فعلى سبيل المثال، سُمي النهر الأصفر (هوانغ هي) في الصين نسبةً إلى لون الرواسب التي يحملها، [ 7 ] وسُمي النيل الأبيض نسبةً إلى الطين الذي يحمله.

الأنواع

أهم أنواع العمليات النهرية هي:

  • النقل - حركة الرواسب باتجاه مجرى النهر عبر حمولة القاع، أو الحمولة المعلقة، أو الحمولة الذائبة.
  • الترسيب - استقرار الرواسب عندما تنخفض طاقة النهر.

بيئات الترسيب

تشمل بيئات الترسيب النهرية الرئيسية (الأنهار والجداول) ما يلي:

حركة الجسيمات

تحمل الأنهار والجداول الرواسب في جريانها. ويمكن أن تتواجد هذه الرواسب في مواقع مختلفة ضمن مجرى النهر، وذلك تبعًا للتوازن بين سرعة صعود الجسيمات (قوى السحب والرفع) وسرعة ترسبها . وتُبين هذه العلاقات في الجدول التالي لرقم راوس ، وهو نسبة سرعة ترسب الرواسب (سرعة السقوط) إلى سرعة صعودها. [ 8 ] [ 9 ]

استيقظ=سرعة الترسيبالسرعة الصاعدة الناتجة عن الرفع والسحب=wsκu*{\displaystyle {\textbf {Rouse}}={\frac {\text{سرعة الاستقرار}}{\text{السرعة الصاعدة الناتجة عن الرفع والسحب}}}={\frac {w_{s}}{\kappa u_{*}}}}

أين

منحنى هولستروم : سرعات التيارات اللازمة لتآكل ونقل وترسيب جزيئات الرواسب ذات الأحجام المختلفة
وسيلة النقلرقم الفأر
حمولة السرير>2.5
الحمل المعلق : 50% معلق>1.2، <2.5
الحمل المعلق : معلق بنسبة 100%>0.8، <1.2
حمولة الغسيل<0.8

إذا كانت سرعة التدفق الصاعد مساوية تقريبًا لسرعة الترسيب، فسيتم نقل الرواسب إلى أسفل المجرى كحمولة معلقة . أما إذا كانت سرعة التدفق الصاعد أقل بكثير من سرعة الترسيب، ولكنها لا تزال كافية لتحريك الرواسب (انظر بدء الحركة )، فإنها ستتحرك على طول قاع النهر كحمولة قاعية عن طريق التدحرج والانزلاق والقفز (القفز إلى أعلى التيار، ثم الانتقال لمسافة قصيرة ثم الترسيب مرة أخرى). وإذا كانت سرعة التدفق الصاعد أعلى من سرعة الترسيب، فسيتم نقل الرواسب إلى أعلى التيار كحمولة غسل . [ 10 ]

نظراً لوجود مجموعة من أحجام الجسيمات المختلفة في التدفق بشكل عام، فمن الشائع أن تتحرك المواد ذات الأحجام المختلفة عبر جميع مناطق التدفق في ظل ظروف معينة للتيار.

أشكال قاع الأنهار

تشكّلت تموجات غير متماثلة حديثة في الرمال على قاع نهر هنتر، نيو ساوث ويلز، أستراليا. اتجاه التدفق من اليمين إلى اليسار.
كثبان رملية متعرجة تظهر عند انخفاض المد في نهر كورنواليس بالقرب من وولفيل، نوفا سكوتيا
رواسب قناة قديمة في تكوين ستيلارتون ( العصر البنسلفاني )، حفرة كولبورن، بالقرب من ثوربورن، نوفا سكوتيا.

يمكن أن تُشكّل حركة الرواسب هياكل ذاتية التنظيم مثل التموجات والكثبان الرملية والكثبان المضادة على قاع النهر أو المجرى المائي . غالبًا ما تُحفظ هذه الأشكال القاعية في الصخور الرسوبية، ويمكن استخدامها لتقدير اتجاه وقوة التدفق الذي رسّب الرواسب.

الجريان السطحي

يمكن أن يؤدي الجريان السطحي إلى تآكل جزيئات التربة ونقلها إلى أسفل المنحدر. وقد يحدث التآكل المرتبط بالجريان السطحي عبر طرق مختلفة تبعاً للظروف الجوية وظروف الجريان.

  • إذا أدى التأثير الأولي لقطرات المطر إلى إزاحة التربة، فإن هذه الظاهرة تسمى التعرية الناتجة عن رذاذ المطر.
  • إذا كان الجريان السطحي مسؤولاً بشكل مباشر عن انجراف الرواسب ولكنه لا يشكل أخاديد، فإنه يطلق عليه اسم "التعرية الصفائحية".
  • إذا سمح التدفق والركيزة بتكوين قنوات، فقد تتشكل الأخاديد؛ وهذا ما يسمى "تآكل الأخاديد".

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ نويندورف، كلاوس ك. إي.؛ ميهل، جيمس ب. الابن؛ جاكسون، جوليا أ.، محرران. (2011). معجم الجيولوجيا (  الطبعة الخامسة المنقحة). الإسكندرية، فرجينيا: المعهد الجيولوجي الأمريكي. ص  800. ISBN 978-3-642-06621-4. OCLC 751527782 . 
  2. ↑ ويلسون، دبليو إي ومور، جيه إي 2003. معجم علم المياه، المعهد الجيولوجي الأمريكي، سبرينغر، 248 صفحة.
  3. ↑ تشارلتون ، رو (2008). أساسيات الجيومورفولوجيا النهرية . لندن: روتليدج. ص 234. ISBN  978-0-415-33454-9.
  4. ↑ وول، إيلين (2014). الأنهار في المشهد الطبيعي: العلم والإدارة . وايلي-بلاك ويل. ص 330. ISBN  978-1-118-41489-7.
  5. ^ ماثور، أنورادها؛ ديليب دا كونها (2001). فيضانات ميسيسيبي: تصميم المناظر الطبيعية المتغيرة. نيو هيفن، ط م: مطبعة جامعة ييل. رقم ISBN 0-300-08430-7
  6. ↑ ديل، ويليام أ. (1990). مصايد الأسماك الداخلية في أوروبا. روما، إيطاليا: منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة. ISBN 92-5-102999-7http://www.fao.org/docrep/009/t0377e/t0377e00.htm مؤرشف بتاريخ 1 مارس 2018 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine )
  7. ↑ موسترن، روث؛ هورن، ريان م. (2021). النهر الأصفر: تاريخ طبيعي وغير طبيعي . مطبعة جامعة ييل. ص 33. doi : 10.2307/j.ctv1vbd1d8.7 . ISBN  978-0-300-23833-4JSTOR j.ctv1vbd1d8 .​ 
  8. ↑ علي، س.ك. زيشان؛ داي، سوبهاشيش (نوفمبر 2016). "ميكانيكا انتقال الجسيمات العالقة في التدفق المضطرب" . وقائع الجمعية الملكية أ: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية . 472 (2195) 20160749. رمز Bibcode : 2016RSPSA.47260749A . doi : 10.1098/rspa.2016.0749 .
  9. ↑ كومباكار، مانوتوش؛ غوشال، كويلي؛ سينغ، فيجاي ب. (يناير 2017). "اشتقاق معادلة راوس لتركيز الرواسب باستخدام إنتروبيا شانون". فيزيكا أ: الميكانيكا الإحصائية وتطبيقاتها . 465 : 494-499 . Bibcode : 2017PhyA..465..494K . doi : 10.1016/j.physa.2016.08.068 .
  10. ↑ ويبل، ك. إكس (2004). "ملاحظات مقرر 12.163، مواد تعليمية مفتوحة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 سبتمبر 2021 .