Obra Geológica de Fluxos

Depois de ler este artigo, você aprenderá sobre: - 1. Introdução ao Trabalho Geológico dos Fluxos 2. Erosão do Fluxo 3 . Fluxos Graduados 4. Transporte Fluvial 5 . Deposição do Rio 6. Velocidade e Classificação de Partículas 7. Localização e Tipos de Depósitos de Fluxo 8. Toupeiras Naturais e Planícies de Inundação 9. Depósitos de Canal 10. Deltas.

Introdução ao trabalho geológico de córregos:

A água corrente é um agente geológico de grande importância. Deve-se perceber que uma grande parte da paisagem da terra deve sua forma atual à ação da água. Vale a pena notar que a maior parte do material agora presente nas rochas sedimentares foi movida em certa altura por água corrente. Os rios transportam anualmente para o mar mais de 10 ¹¹ kN de sedimentos.

Estima-se que os córregos transportem cerca de 33350 quilómetros cúbicos de água para os mares todos os anos. Isso equivale a cerca de 1057520 cum / seg. Uma parte consideravelmente grande da energia do fluxo é consumida para a erosão e transporte de sedimentos. A construção de pontes, a utilização do fluxo de energia, a criação de reservatórios para irrigação, o controle de inundações e o fornecimento de água e a regulamentação dos rios para a navegação, etc., são todas as diversas aplicações dedicadas aos rios.

Alguns depósitos do passado e do presente são fontes econômicas de material de construção. Inversamente, alguns depósitos de riachos podem obstruir ou entupir canais, encher reservatórios ou danificar terras desenvolvidas.

A principal função dos riachos é drenar as águas excedentes das terras. Enquanto realizam esta função, os fluxos erodem os vales, captam e transportam detritos rochosos, transformam algum material em solução e constroem depósitos de materiais sedimentares.

Erosão, transporte e deposição são, portanto, as principais divisões do fluxo de trabalho. Os córregos podem ser melhor estudados considerando sua energia e seus efeitos. A energia de um fluxo é a sua capacidade de realizar o trabalho de fluxo que consiste na remoção de rocha, sedimentos e matéria dissolvida.

Se o fluxo possui uma grande quantidade de energia, é um agente efetivo de erosão e quando um fluxo tem uma pequena quantidade de energia é um agente de deposição. Se o fluxo é apenas capaz de carregar sua carga, diz-se que está graduado ou em grau.

Stream Erosion:

A erosão da corrente refere-se à remoção mecânica ou química do material encontrado por ela. Os fluxos dissolvem a matéria rochosa particularmente das rochas do grupo carbonato. Correntes erodem o material da cama e os bancos de várias maneiras mecânicas.

Fluxos captam partículas:

(i) Por impacto

(ii) por fricção

(iii) por elevação hidráulica

iv) por corrasion

v) por corrosão e

(vi) Por depuração hidráulica.

(i) Erosão por impacto:

Este tipo de remoção de material ocorre quando a força atual na direção do deslocamento é maior que o componente do peso da partícula naquela direção.

(ii) Erosão por Arrasto Friccional:

Isso acontece quando o atrito entre a água corrente e uma partícula no fundo da corrente excede o componente do peso da partícula na direção do movimento.

iii) Erosão por elevador hidráulico:

Isso acontece quando a força de elevação exercida pela água excede o peso submerso da partícula. A velocidade do fluxo onde os fragmentos repousam no fundo é zero. A velocidade da água em um nível mais alto é maior. Essas mudanças na velocidade resultam em maior pressão na base e menor pressão acima da partícula. Esse aumento de pressão em nível mais baixo e o correspondente impulso ascendente podem ser suficientes para levantar os fragmentos.

(iv) Erosão por Corrosão ou Abrasão:

Os sedimentos transportados por um riacho são responsáveis pelo poder erosivo do fluxo. Água limpa é relativamente ineficaz para causar erosão. Os fragmentos transportados pela corrente em movimento atuam como ferramentas para causar erosão.

Ao mesmo tempo, isto é acompanhado pelo desgaste abrasivo dos próprios fragmentos em trânsito, esfregando ou moendo. No processo, os fragmentos são arredondados e a superfície da rocha é polida. A erosão também ocorre devido ao impacto da rocha sobre a rocha.

v) Erosão por corrosão:

Erosão aqui se refere à ação solvente da água nos minerais da rocha. A ação de dissolução de uma corrente depende do tipo de rocha que ela atravessa. Particularmente o calcário e a dolomita são solúveis em águas ácidas, (também pode ser notado que a maior parte da matéria dissolvida encontrada em um córrego é fornecida pela água subterrânea que drena para o córrego).

(vi) Erosão por Arranque Hidráulico:

Pressões de água nas rachaduras de uma rocha comprimem o ar dentro delas, o que pode extrair blocos de diferentes tamanhos. Bancos moles de riachos são freqüentemente enfraquecidos pelo fluxo de água por essa ação. Um redemoinho de água pode levantar partículas soltas. A turbulência pode vasculhar o leito do canal e os lados.

Taxa de Erosão do Fluxo:

A taxa em que os fluxos provocam a erosão de seus leitos depende de várias condições.

(i) Rochas fracas com elementos solúveis são submetidas a desgaste rápido enquanto que em rochas não solúveis fortes a ação de desgaste é retardada. Rochas estratificadas são menos resistentes que rochas massivas. Outras coisas sendo iguais, rochas com numerosas juntas e rachaduras são desgastadas mais rápido do que outras, já que essas aberturas são planos de fraqueza.

(ii) Os fluxos em movimento rápido lidam com golpes mais duros e mais deles do que com fluxos lentos e, portanto, usam mais seus canais. A velocidade de um riacho depende de (a) o declive do leito (b) seu volume (descarga) (c) sua carga e (d) a forma de seu canal. Obviamente, quanto mais íngreme o leito do canal, maior será a velocidade. Energia é gasta em mover o sedimento.

Outras coisas sendo iguais uma corrente que é clara tem maior velocidade do que quando tem sedimentos. Um riacho é retardado por fricção com seu leito e lados. Canal torto com fundo largo e irregular oferece grande atrito, tendendo a produzir uma corrente lenta. Canais retos com fundos estreitos e lisos oferecem menos atrito e promovem maior velocidade.

(iii) Como a velocidade de um fluxo diminui à medida que sua carga é aumentada, segue-se que os golpes da carga também serão diminuídos. Isso significa que quanto maior o número de ferramentas transportadas, maior o número de golpes entregues em um determinado momento, mas o mais fraco será cada golpe. Pelo contrário, quanto menos ferramentas transportadas, menor será o número de golpes entregues em um determinado momento, mas cada golpe será mais forte.

Fluxos classificados:

Quando o gradiente de uma corrente é apenas suficiente para lhe dar a velocidade necessária para lavar o sedimento trazido para ele a partir das encostas afluentes, diz-se que está no nível. Se for capaz de transportar mais do que é entregue, remove o material do leito até que ele se classifique em um declive mais baixo.

Se não for possível transportar tudo o que é entregue, parte da carga é deixada como um depósito. Por este meio, o canal é elevado e o gradiente se torna mais íngreme gradualmente, até que, com o tempo, o riacho flua rápido o suficiente para carregar o sedimento trazido até ele.

Transporte Fluvial:

Todo o material transportado por um fluxo dos vários pontos de erosão para o local de deposição constitui a carga de fluxo.

O material transportado por um fluxo é derivado de um número de fontes dadas abaixo:

(i) A porção principal de uma corrente de fluxo é fornecida durante o processo de intemperismo e escorregamento e deslocamento de rochas das encostas dos afluentes. Durante as chuvas, o escoamento no início é lamacento, cheio de resíduos, enquanto lava ferozmente ao longo das voçorocas, nas encostas das colinas. Nas regiões de cultivo, se as terras aradas são inclinadas, um número de riachos muito pequenos e afluentes menores transportarão o material solto não consolidado para a corrente principal.

(ii) O material devido ao desgaste dos bancos e da cama do fluxo aumenta a carga do fluxo.

(iii) Materiais de bancos íngremes podem cair no fluxo, pois podem ser desalojados por gravidade ou por qualquer movimento da terra.

(iv) No lugar da vegetação esparsamente espalhada, o pó de areia do material de terra, etc., pode ser removido pelo vento e estes podem ser lançados no fluxo.

(v) As cinzas vulcânicas transportadas pelo vento podem cair no fluxo.

(vi) Geleiras derretendo transportando lodo e rocha em pó podem se mover para o fluxo.

(vii) A água subterrânea adiciona uma grande quantidade de materiais solúveis.

Métodos de Transporte:

O fluxo de carga é transportado por um fluxo pelo processo de tração, suspensão e solução.

Eu. Tração:

Sedimentos muito grandes ou pesados para serem transportados em suspensão formam a carga da cama. Essas partículas mais grossas se movem ao longo do fundo do fluxo e constituem a carga do leito. A carga de leito por sua ação de moagem faz o trabalho máximo de erosão.

As partículas que formam a carga do leito movem-se ao longo do leito do fluxo rolando, deslizando e saltando. Na salinização, as partículas de sedimentos fazem séries de saltos ou saltam ao longo do leito.

Isso acontece quando as partículas são impelidas para cima por colisões ou levantadas pela corrente e, em seguida, levadas a jusante a uma curta distância, até a gravidade puxá-las de volta para o leito do riacho. Partículas mais pesadas que não podem se mover por saltação rolam ou deslizam ao longo do fundo, dependendo de suas formas.

ii. Suspensão:

Na maioria dos casos, os fluxos transportam a maior parte de sua carga em suspensão. De fato, a nuvem visível de sedimentos suspensa na água é a parte mais óbvia da carga de uma corrente. Em condições normais, areia, silte e argila são transportados em suspensão. Mas durante as inundações, as partículas maiores também são transportadas em suspensão. A quantidade total de material em suspensão aumenta a jusante à medida que mais e mais afluentes se juntam ao fluxo principal.

iii. Solução:

Além do material transportado mecanicamente, material considerável é transportado em solução. A maior parte da carga dissolvida transportada pela corrente é fornecida pela água subterrânea. A água que se infiltra pelo solo adquire compostos solúveis do solo. Esta água penetra através de rachaduras e poros nas rochas do leito abaixo e também pode dissolver matéria mineral adicional. Finalmente, grande parte dessa água rica em minerais encontra seu caminho em córregos.

Pode-se perceber que a velocidade do fluxo não tem efeito sobre a capacidade do fluxo de transportar a carga dissolvida. Uma vez que o material está em solução, ele vai aonde quer que o fluxo vá independentemente da velocidade do fluxo.

A quantidade da carga dissolvida depende do clima e da configuração geológica. A carga dissolvida é normalmente expressa como partes do material dissolvido por milhão de partes de água (partes por milhão ou ppm). A carga média dissolvida dos rios do mundo é estimada em 115 a 120 ppm. Cerca de 4 bilhões de toneladas métricas de matéria mineral dissolvida são fornecidas aos oceanos a cada ano pelos córregos.

Deposição do Rio:

Se as condições que permitem que um fluxo transporte sua carga sejam revertidas, o fluxo continuará depositando sua carga. Todos os depósitos de corrente são denominados aluvião.

As várias causas de deposição por um fluxo são as seguintes:

(a) Um gradiente decrescente nas porções média e baixa dos grandes vales reduz a velocidade da corrente levando à deposição de sedimentos.

(b) Rios que fluem através de regiões de chuvas escassas frequentemente perdem água tanto por rápida evaporação quanto compram afundando no solo. Volume diminuído significa velocidade reduzida e poder de carga reduzido. A deposição ocorre consequentemente.

(d) A deposição é provocada também por mudanças nas formas dos canais do rio. Se, por exemplo, a água carregada de sedimentos deixar uma seção estreita, reta e lisa do canal para entrar em uma linha larga, curva e irregular, a fricção da corrente com o leito e as margens é aumentada e a velocidade da corrente é diminuída levando a deposição de sedimentos.

(e) Tributários com gradientes altos freqüentemente entregam aos seus riachos principais lentos mais sedimentos do que aqueles que podem se arrastar adiante, resultando em depósitos ao longo do chão do vale principal.

Estabelecendo velocidade e classificação de partículas:

Quando a velocidade de um riacho diminui sua capacidade de suportar o sedimento diminui e começa a diminuir a carga de sedimentos. As partículas maiores são as primeiras a resolver. Cada tamanho de partícula tem uma velocidade de estabilização crítica.

À medida que a velocidade do fluxo cai abaixo da velocidade crítica de assentamento de um certo tamanho de partícula, o sedimento nessa categoria começa a se estabelecer. Desta forma, o transporte de fluxo fornece um mecanismo pelo qual as partículas sólidas de vários tamanhos são separadas. Esse processo é chamado de classificação, o que explica por que partículas de tamanho similar são depositadas juntas.

Localização e Tipos de Depósitos por Stream:

Um riacho deposita o material transportado (aluvião) no sopé de encostas íngremes, no próprio rio, sobre as planícies de inundação e na foz do rio.

Ventiladores e Cones Aluviais:

Um ventilador aluvial é um depósito de fluxo que é construído onde o gradiente de um fluxo diminui abruptamente. Estes são comumente vistos onde um córrego deixa uma montanha e emerge em um amplo vale ou terreno plano. Este tipo de depósito é devido a uma diminuição súbita da velocidade do fluxo que transporta o sedimento.

O depósito aparece como um amontoado em forma de leque ou cone em direção ao ponto em que o gradiente do córrego se rompe e é chamado de leque aluvial. À medida que o leque se torna mais íngreme, mais espesso e mais grosso, o depósito assume uma forma um pouco cônica e é chamado de cone aluvial.

Às vezes, encontramos vários riachos paralelos descendo a encosta da montanha até a planície, criando uma série de leques aluviais. A característica formada com a fusão de ventiladores aluviais adjacentes é dada nomes diferentes como ventilador aluvial piedmont, ventilador aluvial composto ou bajada (um termo espanhol)

Depósitos no e ao longo do canal:

Fluxos de fluxo rápido com gradientes moderadamente altos tendem a corroer do que o depósito e, portanto, seus cursos são caracterizados principalmente por características como buracos, cachoeiras e corredeiras do que por depósitos de sedimentos.

Pode-se notar que, mesmo nos canais de tais fluxos, em algumas situações, a deposição pode ocorrer. Por exemplo, podemos geralmente encontrar uma barra de cascalho a jusante de uma cachoeira, onde os detritos de rocha mais grosseiros removidos do mergulho se acumularam.

Em outra situação, um afluente em fluxo acelerado pode contribuir com mais carga para o fluxo principal do que o último pode transportar. Isso faz com que um depósito de areia ou cascalho se forme a jusante da junção.

Em algumas situações, um riacho pode ser alimentado com tanta areia que leva o que é chamado de padrão trançado. O canal em tal caso se torna um labirinto de barras entre as quais a água flui.

Barras de areia também são comuns onde as correntes fluem em uma série de curvas chamadas meandros. À medida que uma corrente flui em torno de uma curva, a velocidade da água no lado externo aumenta, levando à erosão naquele lado. Ao mesmo tempo, a água no interior do meandro diminui, levando ao assentamento de sedimentos. Esses depósitos que ocorrem no interior da curva são chamados de barras de pontos.

Em alguns lugares, um fluxo pode fazer um curto-circuito em seu caminho, unindo uma rota de loop já formada. O loop de canal deixado completamente desconectado do fluxo e o recurso formado é chamado de um lago de arco de boi ou um meandro abandonado.

Levees Naturais e Planícies de Inundação:

Quando um rio aluvial sobe em inundação e, eventualmente, encobre suas margens, ele baixa muito de sua carga imediatamente, porque a velocidade diminui abruptamente assim que a água sai do canal de confinamento.

À medida que o transbordamento se move lentamente para longe do canal, salgueiros e outras vegetações ajudam a retardar seu movimento e diminuir sua energia. O resultado é que uma crista de sedimentos finos é acumulada ao longo de cada lado do canal. Esses sulcos são chamados de diques naturais.

Um grande rio pode ser cercado por diques naturais de 4 a 6 metros de altura. Um único dilúvio pode adicionar 15 cm a 60 cm de areia fina e silte. Os diques naturais estão presentes apenas ao longo dos principais rios, que são muito carregados e inundados com freqüência.

As áreas baixas fronteiriças, entre os diques naturais e as muralhas do vale, que também estão inundadas, recebem sedimentos. Assim, planícies fluviais com depósitos aluviais são construídas gradualmente fundindo-se com os diques naturais. Essas planícies de depósito são chamadas planícies de inundação. As planícies de inundação recebem uma camada de sedimentos finos a cada inundação. Esses depósitos de lodo reabastecem a fertilidade das planícies aluviais.

Devido à fertilidade dos solos, a maioria das planícies de inundação é densamente povoada. Os diques naturais servem como proteção às planícies de inundação durante os estados de águas moderadamente altas, já que os diques mantêm a água dentro do canal.

Depósitos de canal:

O alúvio depositado no canal de um fluxo é chamado de preenchimento de canal. Estas acumulações podem ter várias formas, mas são geralmente conhecidas como barras de rio ou barras de areia.

Estes depósitos são formados nos seguintes locais:

(a) ao longo das bordas da tela

(b) No lado interno de uma curva acentuada.

c) Obstáculos circundantes

d) Sob a forma de ilhas baixas

Um riacho com aluvião excessivamente sobrecarregado pode depositar sua carga em desvios em diferentes posições, resultando na divisão do fluxo em canais entrelaçados que se unem novamente. Esse recurso é chamado de fluxo trançado. Há também situações em que um fluxo deposita e corrói os depósitos alternadamente devido a diminuir e aumentar a velocidade do fluxo. Esse recurso é chamado de limpeza e preenchimento.

Depósitos em Curvas:

No caso de uma corrente que faz uma curva acentuada, a massa de água perto da margem externa move-se a uma velocidade mais alta do que a massa de água perto da margem interna. O resultado é a erosão concentrada nas regiões externas do canal, levando a um declive de deslizamento, isto é, um afundamento no lado interno da curva.

O fluxo helicoidal de correntes (Fig. 7.7), juntamente com a difusão turbulenta, transporta sedimentos da parte profunda e fluida do fluxo no lado de fora da curva até as águas rasas e menos turbulentas do interior da curva, onde é depositado. . Assim, à medida que a erosão corta os bancos de um lado, o lado oposto é construído e, como conseqüência, o riacho migra lateralmente.

Deltas:

Deltas são depósitos construídos na foz de fluxos de sedimentos. Alguns dos sedimentos que os rios trazem para o mar ou lagos são levados por ondas e correntes. Grande parte do sedimento freqüentemente se acumula na boca dos rios, especialmente se eles fluem em corpos de água sem barreiras ou quase sem adubo. Tais depósitos podem formar deltas.

Quando o rio entra na água relativamente calma de um oceano ou lago, sua velocidade cai abruptamente. Esta situação eventualmente faz com que o canal fique sufocado com o sedimento da água em desaceleração. Como conseqüência, o rio busca uma rota gradiente mais curta para o nível base. Nesta ação o canal principal divide-se em vários menores chamados distribuidores.

Os deltas são caracterizados por esses canais mutantes que atuam de maneira oposta à dos tributários. Os afluentes levam água para o canal principal enquanto os distribuidores levam a água para longe do canal principal. Depois de vários turnos do canal, um único delta pode se desenvolver em uma forma aproximadamente triangular como a letra grega delta (A).

Fatores que favorecem a construção de um delta são os seguintes:

(i) Grande quantidade de sedimentos no fluxo.

(ii) Falta de ondas ou ondas fracas no corpo d'água estagnado receptor (lago, mar).

(iii) salinidade do mar. O sal atua como coagulador do componente argiloso nos sedimentos.