16.4: Важливі види хрестового розшарування у формі альпінізму

Вступ

Тут я представлю суть того, як виглядають основні види перехресної стратифікації в осадовому записі. Вони зручно потрапляють в (1) поперечну стратифікацію однонаправленого потоку, в невеликому масштабі, що відповідає брижам і в більшому масштабі, що відповідає дюнам, і (2) поперечне розшарування коливального потоку. На жаль, в даний час мало що я можу сказати про комбінований перехресний розшарування. Про це я зроблю кілька зауважень в розділі про коливально-потокову поперечну стратифікацію.

Маломасштабна перехресна стратифікація в односпрямованому потоці

Маломасштабне перехресне розшарування, утворене при однонаправленому потоці, майже повністю пов'язане з рухом нинішніх брижів. Відповідно до обговорення того, як рухомі форми пласта виробляють перехресні шаруваті відкладення, розглянутим вище, загальні особливості геометрії поперечного розшарування залежать від

1. Геометрія самих брижів, а також те, як ця геометрія змінюється з часом, коли брижі рухаються, і
2. Кут підйому.

Для малих кутів підйому загальна геометрія поперечно-шаруватого відкладення показана блок-схемою на рис\(\PageIndex{1}\). Крім власне рифленою поверхні, на малюнку\(\PageIndex{1}\) показаний паралельний потік перетин і проточно-поперечний переріз, перпендикулярний загальному підстилці. Малюнок\(\PageIndex{1}\) є реальним аналогом малюнка 16.3.8.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Блок-схема, що показує геометрію підйомно-пульсаційного поперечного розшарування, виробленого під малими кутами підйому.

У секціях, паралельних потоку (рис.\(\PageIndex{1}\)) ви бачите набори пластин, що занурюються здебільшого або повністю в тому ж напрямку (який є напрямком потоку), розділених поверхнями усічення. Висота наборів рідко перевищує\(2–3\)\(\mathrm{cm}\), тому що це завжди якась частка висоти пульсації, яка сама по собі рідко перевищує\(2–3\)\(\mathrm{cm}\). Встановлені межі звивисті і нерегулярні, через зміни брижі в міру їх руху. Набори зазвичай вирізаються в певній точці в напрямку нижче за течією верхньою поверхнею усічення. Це відображення або (1) локально сильнішої ерозії прохідним горитом пульсації або (2) зникнення даної пульсації, коли вона рухалася вниз за течією, наздоганяючи або поглинаючись іншою швидше рухається пульсацією від вище за течією. Нові набори також з'являються в напрямку нижче за течією, відображаючи народження нової пульсації в поїзді брижів.

У перерізах, поперечних до потоку, геометрія поперечного розшарування досить інша (рис.\(\PageIndex{1}\)): ви бачите вкладені та чергуються множини, бічні розміри яких зазвичай менше, ніж щось на зразок п'ятикратного вертикального розміру. Кожен набір усічений однією або декількома поверхнями усічення. Ці поверхні усічення здебільшого увігнуті вгору. Ламінати в кожному наборі також в основному увігнуті вгору, але поверхні усічення, як правило, розрізають ламінати невідповідним чином.

Ключ до розуміння цієї геометрії перехресного розшарування полягає в геометрії рифлених жолобів та процесі заповнення жолобів. Нагадаємо з глави 12, що повністю розвинені нинішні брижі мають сильно тривимірну геометрію, і важливим елементом цієї тривимірної геометрії є існування локально набагато глибших западин або ластівок або поглиблень в горищах пульсацій, де відокремлений потік стає концентрований (через деталі брижі геометрії вище за течією) і де розмивання або ерозія набагато сильніше. Коли один з цих продажів зміщується вниз за течією, керований наступаючою пульсацією вгору за течією, він вирізає округлу борозну або траншею, орієнтовану паралельно потоку, яка потім заповнюється совоподібними або ложкоподібними пластинами, які є лісовими відкладеннями пульсації вище за течією. Зрештою, отриманий набір ламінат частково або в основному або навіть повністю розмивається проходженням локально глибше slae в деяких пізніших горищах. Це враховує як геометрію множин, так і їх нерегулярне чергування.

У рідкісних випадках, коли ви можете побачити плоский переріз через відкладення паралельно загальній стратифікації, ви бачите геометрію, яка виглядає як Рисунок\(\PageIndex{2}\), який показує усічені краї наборів пластин, які сильно увігнуті вниз за течією, розділені збоку поверхнями усічення. Це отримало назву ребро і борозна (не дуже описовий термін). Є відмінним палеострумовим індикатором.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Планарний розріз через відкладення підйомно-пульсаційного поперечного розшарування, паралельно загальній площині розшарування.

Для великих кутів підйому загальна геометрія поперечно-шаруватого відкладення показана блок-схемою на рис\(\PageIndex{3}\). Крім власне рифленою поверхні, на малюнку\(\PageIndex{3}\) показаний паралельний потік перетин і проточно-поперечний переріз, перпендикулярний загальному підстилці. Порівняйте цифру\(\PageIndex{3}\) з малюнком\(\PageIndex{1}\).

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Блок-схема, що показує геометрію підйомно-пульсаційного поперечного розшарування, виробленого під великими кутами підйому.

У секціях, паралельних потоку, ви бачите в основному безперервні ламінати, форми яких відображають профілі брижі, які рухалися вниз за течією, поки осад додавався до ліжка. Місцеві кути підйому змінюються від місця до місця в родовищі, оскільки швидкості брижі сильно змінюються за часом. Отже, якщо загальний кут підйому не дуже високий, ймовірно, буде кілька переривчастих поверхонь усічення, де певна пульсація тимчасово переміщалася зі швидкістю, набагато більшою за середню.

У перерізах, поперечних до потоку, ви зазвичай бачите просто нерегулярно звивисті пластинки, які відображають мінливі потоки-поперечні профілі брижі, коли вони проходили заданий переріз потоку.

Майте на увазі, що для проміжних кутів підйому геометрія розшарування є проміжною між двома кінцевими елементами, представленими вище. Зі збільшенням кута підйому щільність і протяжність поверхонь усічення, що обмежують множини, зменшується, а середня встановлена товщина збільшується.

Для заданого розміру піску струмові брижі в рівновазі з потоком не сильно різняться ні за розміром, ні за геометрією зі швидкістю потоку, тому, на жаль, мало можливостей використовувати деталі геометрії розшарування, щоб сказати що-небудь точне про силу потоку.

Масштабна перехресна стратифікація в односпрямованому потоці

Масштабне поперечне розшарування, утворене при однонаправленому потоці, пов'язане здебільшого з рухом дюн вниз за течією. Знову ж загальні риси геометрії поперечного розшарування залежать від геометрії дюн і кута підйому.

Нагадаємо з глави 12, що дюни, утворені при відносно низьких швидкостях течії, мають тенденцію бути двовимірними: їх гребені і жолоби майже суцільні і досить прямі, а височини гребенів і жолобів майже рівномірні в напрямку поперечного потоку. З іншого боку, при відносно високих швидкостях потоку дюни помірно сильно тривимірні, майже так само, як брижі тривимірні. Слід очікувати, що геометрія поперечного розшарування сильно варіюється в залежності від того, були дюни двовимірними або тривимірними.

Тривимірні дюни виробляють перехресне розшарування, якісно схоже за геометрією на дрібномасштабну поперечну стратифікацію, вироблену брижами. Ви можете перечитати попередній розділ і застосувати його до стратифікації, виробленої тривимірними дюнами.

Малюнок\(\PageIndex{4}\) являє собою структурну схему поперечного розшарування, виробленого тривимірними дюнами в односпрямованих потоках. Він показує покриту дюнами поверхню ложа і ділянки, перпендикулярні загальній площині розшарування і паралельні і поперечні напрямку потоку. Більшість з того, що я сказав про аналогічний переріз\(\PageIndex{1}\) на малюнку для поперечного розшарування, виробленого брижами під низькими кутами підйому, застосовно до малюнка\(\PageIndex{4}\), а також. Встановити товщину коливається від менше, ніж\(10\)\(\mathrm{cm}\) до цілих декількох метрів.

Малюнок\(\PageIndex{4}\): Блок-схема перехресного розшарування виробляється майже ідеально двовимірними дюнами в односпрямованих потоках.

Малюнок\(\PageIndex{4}\) являє собою відповідну структурну схему поперечного розшарування, виробленого майже ідеально двовимірними дюнами в односпрямованих потоках. Геометрія розшарування досить відрізняється від такої на малюнку\(\PageIndex{3}\): в проточно-паралельних ділянках множини простягаються трохи далі, а встановлені межі менш звивисті, але найбільша відмінність полягає в проточно-поперечних перерізах, де і множин, і усечених множин меж набагато більше великі і показують набагато менше догори увігнутість. Це пов'язано з відсутністю місцево сильних розмивів в жолобах дюн.

Існує цілий спектр проміжних випадків, для яких геометрія поперечного розшарування менш регулярна, ніж крайній випадок, показаний на малюнку,\(\PageIndex{5}\) але не така нерегулярна, як на малюнку\(\PageIndex{4}\).

Малюнок\(\PageIndex{5}\): Блок-схема поперечного розшарування, виробленого тривимірними дюнами в односпрямованих потоках.

Як на малюнку\(\PageIndex{5}\), так\(\PageIndex{4}\) і на малюнку кут підйому дюн дуже малий. Дюни іноді піднімаються під більш високими кутами, але це не так часто, як для брижі, тому що це рідкість для досить грубого осаду, щоб рясно осідати з суспензії на великих площах, щоб швидко наростити ліжко. У дуже небагатьох випадках, які я бачив, геометрія поперечного розшарування дуже схожа на ту, що зображена на малюнку\(\PageIndex{3}\).

Розповідаючи розмір форми ліжка від ерозійно-Stoss, що піднімається-ліжко-форма поперечного розшарування

З поперечного розшарування відкладення, що піднімається, ви можете знайти як висоту, так і відстань форм ліжка шляхом прямого вимірювання. Однак при більш поширеній ерозійно-стосової підйомно-ліжко-формі поперечного розшарування набагато складніше отримати уявлення ні про висоту, ні про відстань форм ліжка, оскільки їх профілі безпосередньо не відображаються в геометрії поперечного розшарування.

Якщо ви знаєте, незалежно, орієнтацію загальної площини розшарування - яку ви також не можете прочитати з геометрії самої поперечної стратифікації, але яку ви можете знати з верхнього та нижнього контактів поперечно-шаруватого ліжка, то теоретично ви можете знайти інтервал за допомогою простого рівняння

\[ L= \frac{T}{\sin \theta} \label{16.1} \]

де\(L\) відстань у формі ліжка,\(T\) - товщина перехресних наборів, виміряна перпендикулярно встановленим межам, і\(\theta\) є кутом підйому. (Я запрошую вас спробувати вивести це рівняння для себе; це не важко вивести, використовуючи деяку тригонометрію.) Малюнок\(\PageIndex{6}\) являє собою ескіз, який показує ці змінні, і геометрію підйомно-пульсаційного поперечного розшарування. Проблема з Equation\ ref {16.1} полягає в тому, що вона застосовується лише тоді, коли перехресні множини досить правильні за своєю товщиною.

Рисунок\(\PageIndex{6}\): Ескіз для допомоги в аналізі проблеми визначення відстані форми ліжка від кута підйому і поперечної товщини.

Це призводить нас до проблеми того, як оцінити висоту форми ліжка від збереженої перехресної стратифікації. Для вас має сенс, що якісно для заданого розміру ліжка чим менший кут підйому, тим менший відсоток висоти форми ліжка представлений заданою товщиною. Можна вивести рівняння, подібне до Equation\ ref {16.1} для висоти ліжка як функції заданої товщини і кута підйому, але воно складніше, оскільки рішення залежить від кута нахилу штоса і кута нахилу Лі, а також від\(T\) і\(\theta\):

\[H = \frac{T \tan \alpha \tan \beta}{\sin \theta (\tan \alpha + \tan \beta)} \label{16.2} \]

Але для нахилу кута нахилу Лі (близько\(30^{\circ}\)) та нахилу від десяти до п'ятнадцяти градусів, Рівняння\ ref {16.2} спеціалізується на

\[H \cong 0.15 \frac{T}{\sin \theta} \label{16.3} \]

Але все вищесказане стосується тільки регулярних ліжкових форм, що лазять регулярно. Зазвичай це не так, тому що, як ви бачили в Главі 12, як великомасштабні, так і дрібномасштабні форми ліжка в односпрямованому потоці можуть бути дуже нерегулярними. Зокрема, глибина розмивання в жолобах може сильно відрізнятися від місця до місця і час від часу, в результаті чого набори сильно різняться по товщині при перегляді в паралельному проточному перерізі. Тоді середня задана товщина більша за вказану рівняннями\ ref {16.2} або\ ref {16.3}. Ви можете оцінити це якісно, просто зрозумівши, що навіть при нульовому куті підйому форми ліжок з тимчасово глибокими коритами повинні залишати товсті, але локалізовані, набори перехресних пласт. Паола і Боргман (1991) підрахували, що для ліжкових форм із суттєво випадковою мінливістю глибини корита середня встановлена товщина лише трохи менше середньої висоти форми ліжка і не дуже чутлива до кута підйому. Якби ви змогли виміряти «негативну» товщину наборів пластин, які тепер назавжди пішли від ерозії, вони б збалансували «позитивну» товщину збережених наборів пластин - але ми бачимо лише «позитивну» товщину, а не «негативну товщину.) Для ліжкових форм, які мають елементи як регулярності, так і випадковості, правда лежала б десь між двома підходами, зазначеними вище. Це не дуже допомагає в конкретних ситуаціях, але це найкраще, що ми можемо зробити на цьому етапі в нашому розумінні. \(\PageIndex{7}\)На малюнку показані два кінцеві випадки надзвичайної регулярності та надзвичайної випадковості в ерозійно-stoss ліжко-форма підйому.

Малюнок\(\PageIndex{7}\): Ерозійно-Stoss сходження ліжко-форма поперечного розшарування виробляє A) ідеально регулярні форми ліжка і B) форми ліжка, які змінюються по суті випадковим чином в глибині корита з часом.

Поперечна стратифікація, вироблена антидюнами

Антидюни виробляють перехресне розшарування, але ламінування, як правило, незрозуміле, тому потенціал збереження низький. Ряд досліджень в лабораторних каналах (Джоплінг і Річардсон, 1966; Рука, 1969, 1974; Шоу і Келлерхалс, 1977; Cheel, 1990; Олександр та ін., 2001) та в древніх осадових родовищах (Уокер, 1967; Рука та ін., 1969; Шкіпер, 1971; Шмінке та співавт., 1973; Праве і Дюк, 1990; Ягішита, 1994; Массаж Арі, 1996) виявили або інтерпретували існування такої стратифікації.

Поперечна стратифікація в коливальному потоці

Нагадаємо з глави 12, що в дійсно симетричному коливальному потоці при низьких до помірних коливальних періодів і низьких до помірних швидкостей коливань конфігурація ліжка є симетричною двовимірною коливальною брижами. У цих умовах транспортування осаду також строго симетрично в двох напрямках потоку. Ви можете очікувати, що брижі залишаться в одному місці на невизначений термін. Тоді, якщо осад подається з суспензії для нарощування шару, буде вироблено симетричне коливально-пульсаційне поперечне розшарування з вертикальним підйомом (рис.\(\PageIndex{8}\)). Хоча стратифікація такого роду присутня в осадовому записі, вона не поширена, імовірно тому, що навіть у чисто коливальному потоці зазвичай спостерігається незначна ступінь асиметрії транспортування осаду, що змушує брижі повільно рухатися в ту чи іншу сторону.

Малюнок\(\PageIndex{8}\): Поперечне розшарування, вироблене вертикальним підйомом симетричних коливальних брижів.

На малюнку\(\PageIndex{9}\) наведено спробу врахувати типи поперечного розшарування коливального потоку, що утворюються нарощуванням двовимірних коливальних брижів як функції повільної чистої швидкості руху пульсацій та швидкості агрегації шару. Уздовж вертикальної осі, для руху нульової пульсації, симетричне коливально-пульсаційне поперечне розшарування, такого роду, про який я згадував вище, можна очікувати на основі дедукції. Схематично показано шевронне чергування ламінат на гребенях пульсації є результатом незначних зрушень положення гребеня вперед-назад під час агрегації. Це показано першим полем зверху на малюнку\(\PageIndex{9}\).

Малюнок\(\PageIndex{9}\): Види поперечного розшарування коливального потоку, що утворюються накопиченням двовимірних коливальних брижів як функція повільної чистої швидкості руху пульсацій та швидкості агрегації шару.

Якщо швидкість пульсації ненульова, але повільна щодо швидкості аградації, кут підйому крутий і весь профіль пульсації зберігається (див. Друге поле зверху на малюнку\(\PageIndex{9}\)). Якщо швидкість пульсації велика щодо швидкості аградації, пульсаційні жолоби розмиваються в раніше нанесені ламінати, і розшарування показує, що ламінати занурюються лише в одному напрямку, в наборах, обмежених поверхнями ерозії (див. Третю коробку зверху на малюнку\(\PageIndex{9}\)). Цей останній тип є найбільш поширеним в осадовому обліку. Нарешті, якщо раніше існуюче ліжко формується в повільно зміщуються коливальні брижі без будь-якої чистої аградації ліжка, товщина поперечно-шаруватого відкладення дорівнює лише одній висоті пульсації (див. Нижню коробку на малюнку\(\PageIndex{9}\)).

Розшарування, яке представлено третім ескізом зверху на малюнку\(\PageIndex{9}\), для невеликого кута підйому таким, що окремі набори ламінок розділені усіченими поверхнями, відрізняється лише деталями, а не загальними ознаками, від низькокутного підйомно-пульсаційного поперечного розшарування, виробленого брижі в односпрямованих потоках, розглянуті в попередньому розділі. У цій галузі може бути складним завданням розрізнити два види. Регулярність наборів, як правило, більша у випадку з коливальним потоком, але нещодавно розвиваються пульсації струму, можуть показати настільки ж велику ступінь регулярності.

У реальному світі коливально-пульсаційне розшарування, ймовірно, буде більш складним, оскільки хвильові умови рідко залишаються незмінними протягом тривалого часу. Зазвичай існує велика кількість наборів ламінат, занурених більш-менш випадковим чином в обох напрямках.

Походження та класифікація стратифікації, виробленої коливальними потоками при більш тривалих періодах коливань та більш високих швидкостях коливань, менш добре зрозумілі, оскільки було дуже мало досліджень у природних середовищах, в яких спочатку конфігурація шару спостерігалася, поки умови потоку були виміряний, а потім ліжко було відібрано, щоб побачити отриманий депозит. Також було мало досліджень цих конфігурацій ліжок в лабораторних умовах. Іншим елементом складності є те, що в природному середовищі коливальні потоки, ймовірно, будуть більш складними, ніж регулярні та симетричні двонаправлені коливальні потоки, які були передбачені вище, і мало що відомо докладно про типи стратифікації, що виробляються цими більш складними. коливальні потоки.

В умовах цієї, здавалося б, безнадійної ситуації, я буду використовувати наступний підхід. Я опишу загальним чином загальний стиль середньомасштабної до масштабної перехресної стратифікації, званий горбистим перехресним стратифікацією, який, як правило, вважається, виробляється коливальним потоком якогось, і я представлю, які докази я можу для видів потоків, які можуть спричинити горбистий хрестовий розшарування.

Малюнок\(\PageIndex{10}\): Блок-схема одного з поширених стилів перехресної стратифікації, який отримав назву горбистої хрестової стратифікації.

Малюнок\(\PageIndex{10}\) являє собою структурну схему одного з поширених стилів перехресної стратифікації, які називалися горбистим хрестовим розшаруванням. Він показує набори пластин, які як увігнуті вгору, так і опуклі вгору, обмежені широкими поверхнями усічення, які самі по собі можуть бути увігнутими або опуклими вгору. Двома характерними дрібномасштабними особливостями геометрії розшарування є розвіювання поверхонь усічення з боків у відповідні послідовності ламінат (рис.\(\PageIndex{11}\) А) і, де товщина шару досить велика, щоб спостерігати за цим, тенденція до успіху опуклих наборів ламінат вгору увігнутими наборами, і навпаки (рис.\(\PageIndex{11}\) Б).

Рисунок\(\PageIndex{11}\): Характерні дрібномасштабні особливості геометрії розшарування в горбистому поперечному розшаруванні, утвореному аградацією пласта при підтримці осциляторно-проточних форм пласта. А) Розвіювання поверхонь усічення з латеральних сторін на відповідні послідовності ламінат. Б) Тенденція до опуклих наборів ламінат, щоб бути змінені вгору за допомогою увігнутих наборів, і навпаки.

Зверніть увагу, що дві нормальні до підстилки грані блоку, як показано, мають приблизно однаковий стиль розшарування, і на кожній грані немає сильно бажаного напрямку занурення. У рідкісних випадках, коли можна зробити серійні ділянки родовища, щоб з'ясувати всю тривимірну геометрію родовища, зрозуміло, що немає бажаного напрямку занурення у всьому родовищі. Це такий вид стратифікації я називаю ізотропним.

Верхня поверхня блок-схеми на малюнку\(\PageIndex{10}\) показана як поверхня підстилки з конфігурацією ліжка, яка може бути описана як сукупність купини (локально позитивні опуклі області) та сальси (локально негативні увігнуті області). Іноді, але не часто, верхня поверхня ліжка з горбистим поперечним розшаруванням видно, що має саме цю геометрію ліжка. Загальна думка полягає в тому, що ізотропна горбиста перехресна стратифікація виробляється таким видом конфігурації ліжка, хоча насправді це рідко можна продемонструвати.

Останні експерименти (Dumas et al., 2005) показали, що конфігурації ліжок, які за своїми загальними ознаками схожі на ті, що тільки що описані, виробляються симетричними двонаправленими коливальними потоками на тривалих періодах і високих швидкостях коливань. Це говорить про те, що хоча б деяке ізотропне горбисте перехресне розшарування виробляється такими потоками. Але також здається ймовірним, що більш складні коливання з більш ніж однією коливальною складовою також дадуть якісно подібні конфігурації ліжка і, отже, подібну перехресну стратифікацію. Набагато більше роботи потрібно зробити, перш ніж добре зрозуміти походження горбистої перехресної стратифікації.

Стиль стратифікації, який люди називають горбистим хрестовим розшаруванням, охоплює широкий спектр за масштабом і геометрії. Здається імовірним, що горбиста перехресна стратифікація, яка використовується в широкому сенсі як описовий, а не як генетичний термін, є полігенетичною: кілька чітко різних видів потоків та осаджень виробляють стратифікацію, яку принаймні деякі працівники хотіли б назвати горбистим хрестом розшарування. Останнім часом навіть були опубліковані звіти (Alexander et al., 2001) про своєрідну стратифікацію, яка об'єктивно може бути описана як свого роду горбиста хрестова стратифікація, яка розвивається шляхом аградації ліжка, поки були присутні антидюни і змінюючи свою форму і положення певним чином.

Класифікація горбистої перехресної стратифікації, в широкому розумінні цього терміна, не знаходиться в дуже просунутому стані, і все ж раціональна класифікація була б корисною, зважаючи на спільність і множинність походження горбистої перехресної стратифікації. \(\PageIndex{12}\)Малюнок - моя власна неофіційна спроба такої класифікації. У моєму власному дослідженні горбистої перехресної стратифікації я знайшов цю класифікацію корисним посібником для мого мислення про походження стратифікації. Елементи в класифікації такі.

Малюнок\(\PageIndex{12}\): Неофіційна класифікація горбистого перехресного розшарування. Ключ до символів: АБФ, погіршення форм ложа; SD, розмивання і драпірування; I, ізотропний; A, анізотропний; S/A, відношення швидкості бічного зсуву форм ложа до швидкості загальної агрегації; L, низький; H, високий.

Вісім різновидів, представлених на графіку, можна назвати наступним чином:

вгорі ліворуч, спереду: ізотропні погіршення ліжко-форми повільного зсуву HCS

вгорі праворуч, спереду: анізотропні погіршення ліжко-форми повільного зсуву HCS

знизу ліворуч, спереду: ізотропний змив і драпірування повільного зсуву HCS
знизу праворуч, спереду: анізотропний бич і драпірування повільного зсуву HCS

вгорі ліворуч, ззаду: ізотропні погіршення ліжко-форми швидкого зсуву HCS

вгорі праворуч, ззаду: анізотропні погіршення ліжко-форми швидкого зсуву HCS

знизу ліворуч, ззаду: ізотропний біск-драпірування швидкозсувний HCS
нижній правий, ззаду: анізотропний бич і драпірування швидкого зсуву HCS

Ізотропія проти анізотропії: Це пов'язано з тим, наскільки перехресні набори мають бажаний напрямок занурення та/або кут падіння. Це повинно контролюватися асиметрією коливального потоку і/або накладенням однонаправленого компонента потоку. Оскільки стратифікація стає більш анізотропною, її краще розглядати як комбінований потік стратифікації, а не як чисто коливальний потік стратифікації.

Співвідношення аградації до зсуву форми ліжка: Залежно головним чином від відносної важливості зсуву форми ліжка проти швидкості аградації, набори можуть бути дуже обмеженими в бічній мірі і демонструвати в основному увігнуті ламінати (більшість працівників, ймовірно, назвали б це сувальним перехресним розшаруванням ), або вони можуть бути безперервними на більшій бічній відстані і демонструвати більш опуклі ламінати.

Обслуговування драпірування проти ліжко-форми: горбистий поперечний розшарування може бути сформований шляхом очищення горбистої топографії русла спочатку, а потім драпірування цієї неправильної поверхні ліжка без участі осциляторно-потокових форм ліжка, які знаходяться в рівновазі, або недалеко від рівновага, з течією. Як варіант, він може бути сформований ліжковими формами, які підтримуються потоком під час загального загострення ліжка.

Масштаб: масштаб горбистої поперечної стратифікації коливається від досить малого (те, що багато хто просто назвав би тривимірною хвилею-пульсацією поперечного розшарування) до великого (встановлює кілька дециметрів товщиною і з бічною протяжністю метра або двох). Масштаб повинен мати досить прямий зв'язок з початковим розміром геометричних елементів, які існували на осадовому шарі при осадженні, хоча вертикальна шкала повинна залежати і від швидкості чистої аградації шару.

Ступінь об'єднання: Зазвичай можна зустріти поодинокі горбисті хресто-шаруваті ліжка, але однаково часто можна зустріти піщаникові ліжка, які складаються з двох, трьох або навіть більше об'єднаних ліжок, розділених наскрізними поверхнями об'єднання, причому кожна одиниця об'єднання показує горбистий перехресне розшарування того чи іншого виду (або плоске ламінування, особливо найнижча одиниця об'єднання в послідовності).

Звичайно, представляти п'ятивимірну класифікацію графічно не представляється можливим! Те, що\(\PageIndex{12}\) показано на малюнку, є тривимірним розташуванням голубів з першими трьома атрибутами у наведеному вище списку, залишаючи масштаб та ступінь об'єднання як додаткові дескриптори.

Ось кілька орієнтовних зауважень щодо класифікації, наведеної на рис\(\PageIndex{12}\).

• Чотири мультфільми про біду та драпірування горбистої хрестової стратифікації є кінцевими випадками. Я думаю, що набагато частіше зустрічається стратифікація, яка значною мірою розмивається і драпірується, але рельєф ліжка змінюється принаймні трохи, як драпірування форми, так що внутрішня структура ліжка не зовсім така регулярна і відповідна, як показано в мультфільмах.
• Коли стратифікація значною мірою стосується сорту чищення та драпірування, я не бачу способу сказати, чи було співвідношення S/A низьким чи високим; з погіршенням форм ГКС, з іншого боку, це простіше зробити, принаймні якісно, дивлячись на велику кількість та бічну протяжність поверхонь усічення.
• Випадок у верхній правій задній частині («анізотропне погіршення ліжко-форми швидкозсувного горбистого поперечного розшарування») також може бути описаний як різновид перехресного стратифікації жолоба комбінованого потоку, і оскільки важливість компонента однонаправленого потоку збільшується, а компонент коливального потоку зменшується, цей вид стратифікації переходить в корито перехресне розшарування, яке знайоме всім.

Перехресна стратифікація комбінованого потоку

Це підводить нас до проблеми комбінованої перехресної стратифікації. На жаль, майже повна відсутність спостережної інформації про походження комбінованої потокової перехресної стратифікації, тому у нас немає реальних моделей для керівництва інтерпретаціями. До теперішнього часу розпізнавання комбінованого перехресного розшарування багато в чому було питанням дедукції.

Здається, зручно окремо думати про відносно невеликі пульсації комбінованого потоку, що утворюються при комбінаціях відносно низьких коливальних і односпрямованих швидкостей потоку, з одного боку, і відносно великих пульсацій комбінованого потоку, що утворюються при комбінаціях відносно високих коливальних і Однонаправлені швидкості потоку, з іншого боку.

Коли комбінації періоду коливань і швидкості коливань такі, що в чисто коливальному потоці брижі були б приблизно в тому ж масштабі, що і струмові брижі, є своєрідна когерентність в пульсаціях комбінованого потоку: вони знаходяться в тому ж масштабі, що і однонаправлено-потокові брижі, але більш майже двовимірні. Актуальні експерименти свідчать про те, що потрібна лише дуже маленька односпрямована складова, щоб зробити такі брижі помітно асиметричними.

\(\PageIndex{13}\)На малюнку показана серія потоково-паралельних профілів брижів, утворених під діапазоном комбінованих потоків, від чисто коливальних до чисто односпрямованих. Одне вражаюче про такі брижі полягає в тому, що для брижі потрібно лише дуже незначний однонаправлений компонент, щоб пульсації повільно зміщувалися в своєму положенні, навіть хоча профіль все ще практично симетричний. Верхній ескіз на малюнку\(\PageIndex{13}\), який намальований так, ніби пульсація залишилася на тому ж місці, де вона розвинулася з піщаної основи, тому що навіть симетричні брижі зазвичай показують одностороннє внутрішнє ламінування. Навіть при досить невеликій односпрямованої складової брижі стають помітно асиметричними, як на другому ескізі зверху на малюнку\(\PageIndex{13}\). На той час коливальні і односпрямовані компоненти обидва істотні, як і в третьому ескізі зверху, брижі не виглядають сильно відрізняються від тих, що виробляються в чисто однонаправлених потоках, за винятком того, що профіль, як правило, трохи більш округлий і нахил боку Лі дещо менше.

Малюнок\(\PageIndex{13}\): Форма профілю та внутрішнє ламінування в дрібномасштабних брижах у чисто коливальному потоці, комбінованому потоці та чисто односпрямованому потоці.

Однак для дуже коротких періодів або дуже тривалих періодів, коли брижі, які будуть вироблятися в чисто коливальному потоці, набагато менші або набагато більші, ніж поточні брижі, ситуація складніша, оскільки в комбінованих потоках конфігурація шару хоче бути в двох окремих масштабах, і існує ускладнена взаємодія між двома різними шкалами. Не було багато досліджень стратифікації, виробленої в цих умовах комбінованого потоку.

Коли період коливань настільки малий, що коливальні брижі набагато менше, ніж струмові брижі, ясна їх домінуюча коливальна природа. Але все ще є проблема, тому що інтервал поточних брижів, коли вони вперше організовуються на вже існуючій площинній піщаній поверхні, становить не більше шести-семи сантиметрів, а потім вони виростають до свого повного розміру приблизно п'ятнадцять-двадцять сантиметрів. Лише для брижі менше шести або семи сантиметрів, отже, ви можете бути впевнені, що маєте справу з домінуюче коливальними брижами, а не однонаправленими брижами, які переважають у потоці, які все ще ростуть до рівноваги.

Еолова хрест-стратифікація

Поки дискусія неявно була спрямована на підводні конфігурації ліжок. Всім відомо, що зрушення еолових дюн також призводить до масштабної перехресної стратифікації.

Тут я можу зробити заяву першого порядку, не боячись протиріччя: перехресна стратифікація еолових дюн схожа в грубих аспектах на великомасштабну поперечну стратифікацію корита, вироблену водними потоками. За грубою схожістю, однак, стоять реальні відмінності. Ці відмінності є просто наслідком різних деталей геометрії самих дюн.

Хоча я подивився на неабияку кількість перехресних стратифікованих еолових одиниць, мені важко бути конкретним або конкретним щодо того, як хрестова стратифікація еолових дюн відрізняється від перехресної стратифікації підводних дюн. Ось деякі моменти відмінності. (Я не претендую на це вичерпний список.)

• При перехресному розшаруванні еолою спостерігається тенденція до того, що пластинки в хрестових наборах в нижній частині набору занурюються в напрямку, протилежному руху дюни. Це, як правило, на відміну від перехресного розшарування, виробленого підводними дюнами, для яких висхідний напрямок падіння ламінат у перехресних наборах набагато менш виражений. Я думаю, що ця особливість відображає тенденцію до заповнення жолобів еолових дюн шляхом штукатурення нових жолобів не тільки на стороні середнього струму, як це зазвичай буває при підводному поперечному розшаруванні, але і на бічних і середньопоточних сторонам, а також.
• Еолієва перехресна стратифікація частіше демонструє більшу дисперсію напрямків падіння перехресних множин через більшу мінливість напрямків вітру, ніж підводних напрямків течії. (Але це не така сильна тенденція, як ви могли б подумати, оскільки більшість основних еолових піщаних тіл, збережених у осадовому записі, ймовірно, вироблялися в піщаних морях, охоплених вітрами досить постійними у напрямку.)
• Характер ламінування в еолових перехресних наборах, як правило, відрізняється від природи в підводних перехресних наборах. Три основні види ламінат у крос-наборах (див. Hunter, 1977a):
  • пластинки зернових потоків, що утворюються при зниженому русі зернових потоків, щоб залізувати завищення лісового схилу, спричинене осадженням на межі.
  • зернопадні ламінати, що утворюються дощем піщаних зерен на схилі лісу після того, як вони переносяться через межу при засолюванні.
  • прозорі ламінати, що утворюються рухом і дуже низьким кутом підйому брижі на піщані поверхні, які зазнають чистої аградації.

Перші два види ламінат є загальними як для підземних, так і для підводних хрестових наборів, але вони набагато більш характерні і краще диференційовані в підземних відкладах. Постійні ламінати є специфічними для підземних відкладень, оскільки в підводних середовищах масштаб і рух брижі в середовищах дюни є такими, щоб виробляти впізнаване дрібномасштабне поперечне ламінування, а не ламінат настільки тонкі, що перехресна стратифікована природа не виявляється, як у випадку з еолом.

Ось ще один, і досить інший, розгляд, який може бути корисним у деяких випадках при відрізненні субаерій від підводної перехресної стратифікації.
Подумайте про діаграму швидкості - розміру для підводних фаз однонаправленого потоку. Показано, що мінімальний середній розмір частинок для існування дюн становить близько\(0.16\)\(\mathrm{mm}\). Коли враховуються вплив температури води і, отже, в'язкості води, це переводить (обчислювальною процедурою, яку я тут описувати не буду; див. Southard and Boguchwal, 1990) в діапазон мінімальних розмірів від\(0.20\)\(\mathrm{mm}\) at\(0^{\circ} \text{C}\) до\(0.12\)\(\mathrm{mm}\) at \(30^{\circ} \text{C}\). Якщо середній розмір осаду в розглянутих кросах значно тонше цих розмірів, то відкладення майже напевно еолові, а не підводні. (Як ви оцінюєте, якою могла бути температура води, це, звичайно, інша справа.) Однак для цього висновку є важлива кваліфікація: ви повинні бути в змозі виключити можливість того, що, якщо поперечне розшарування є підводним, це дійсно було результатом руху дюн, а не річних барів, розмір осаду яких може бути тоншим за нижню межу, пов'язану з дюнами. Загальна геометрія поперечного розшарування зазвичай робить це рішення можливим.