14.1: Вступ

Last updated
Save as PDF

Page ID: 38012

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

У певному сенсі це найважливіша глава в частині 2 цих курсових приміток - оскільки практично всі природні відкладення містять діапазон розмірів частинок, а не лише одного розміру. Більшість з того, що було сказано в попередніх розділах, про поріг, вид транспорту та швидкість транспортування, передбачають неявне припущення, що осад ефективно одного розміру (звідси і термін «нерозмірний» осад), в тому сенсі, що ефект поширення розмірів навколо середнього (тобто сортування ) досить малий, щоб його можна було проігнорувати, принаймні для дуже добре відсортованих відкладень. Однак всі седиментатори знають, що таке припущення не може бути справедливим навіть для помірно відсортованих відкладень, не кажучи вже про погано відсортовані опади, з широким поширенням розмірів частинок, як піщано-гравійні суміші, які так поширені в річках.

Я, мабуть, буду ображати ваш інтелект, коли поясню значення «розмір дробу». Розмірна фракція в природному осаду або штучній суміші відкладень - це заданий діапазон розмірів в межах розмірного розподілу осаду. Такі розмірні фракції зазвичай сприймаються або вибираються дуже вузькими щодо загального діапазону розмірів в осаду. Вибір нижньої та верхньої межі розміру фракції в основному довільний - на практиці, як правило, регулюється підрозділами звичайної шкали степень-два класу для розміру осаду. Майте на увазі, однак, що розмір варіюється, можливо, не мізерно, навіть у межах вузько визначеної частки розміру. Розмір фракції не є єдиним розміром.

Якщо для визначеності припустити певну розмірно-розподільну форму для змішаних за розмірами відкладень, як лого-нормальний розподіл, то відносний розмір заданого розміру фракції задається трьома речами: сортуванням розподілу, середнім або медіанним розміром розподілу і положенням заданий розмір дробу в межах розподілу (який найбільш природно описується\(D_{i}/D_{m}\), де\(D_{m}\) середній або\(D_{i}\) медіанний розмір і розмір даного дробу). Крім цього, звичайно, справи стають набагато складнішими (безнадійно так?) коли ми дозволяємо змінювати форму розподілу розмірів, як це сильно, навіть до точки бімодальних та тримодальних розподілів, у природних відкладах. (Дуже багато природних відкладень, особливо піщано-гравійні суміші, сильно бімодальні.) Видно, що завдання вирішення проблеми порога і транспортування змішаних відкладень є складною.

Остаточна нота здається в порядку тут. Основна увага цієї глави приділяється розмірам осаду. Як ви бачили в розділі 8, опади загалом мають спільний розподіл частоти розмірів, форми та щільності. Вивчення осаду змішаної форми та змішаної щільності не прогресувало до вивчення осаду змішаного розміру. Здається справедливим сказати, що ефект змішаних форм не настільки значний, як ефект змішаних розмірів - за винятком, можливо, рідкісних опадів з надзвичайно несферичними формами. Ефект опадів змішаної щільності важливий, наприклад, в розумінні розвитку розсипів. Для повноти ці замітки повинні мати додаткові ділянки на відкладеннях змішаної форми і змішаної щільності.

Корисний експеримент з думкою

Щоб розпочати своє мислення, уявіть собі площинний шар змішаного розміру осаду, з широким діапазоном розмірів від піску до гравію, над яким влаштований рівномірний потік. Припустимо, що розподіл частинок за розмірами є унімодальним. Припустимо, що потік поширюється рівномірно так далеко вгору і нижче за течією, щоб бути ефективно нескінченним за ступенем. Зрозуміло, що це ідеалізація потоку в реальних потоках і річках - але для нього є істотний елемент реальності, оскільки в період сильного течії в річці потік здебільшого працює на ложі осаду, який лежав там, чекаючи, щоб працювати над подією, і потік вибирає. вгору і рухається те, що хоче, без зовні обмеженого постачання осаду. Так само працює димант, що рециркулює осад (див. Розділ 8), і в цьому сенсі є гарною моделлю для транспортування річних відкладень.

Ви можете спробувати виміряти три важливі аспекти транспортування осаду змішаного розміру в такому експерименті. Одним з них є залежність між навантаженням (осад при транспортуванні в даний момент часу), поверхнею шару (осад, який піддається впливу потоку в будь-який момент часу) і субстратом (насипний осад, з якого потік захоплює, транспортує і відкладає осадові частинки різних розмірів). Друге питання стосується порогів руху: чим пороги для різних розмірів фракцій осадової суміші відрізняються один від одного? Третім аспектом є взаємозв'язок між швидкостями транспортування різних розмірів фракцій (зазвичай називають дробовими транспортними витратами; див. Нижче) осадової суміші. Ці три аспекти досить докладно розглянуті в наступних розділах.