Obra geológica de arroyos

Después de leer este artículo, aprenderá sobre: 1. Introducción al trabajo geológico de las corrientes 2. Erosión 3 de la corriente . Arroyos graduados 4. Transporte fluvial 5 . Deposición en el río 6. Velocidad de sedimentación y clasificación de partículas 7. Ubicación y tipos de depósitos de arroyos 8. Nados naturales y planicies de inundación 9. Depósitos de canales 10. Deltas.

Introducción al trabajo geológico de arroyos:

El agua corriente es un agente geológico de gran importancia. Debe tenerse en cuenta que una gran parte del paisaje de la tierra debe su forma actual a la acción del agua. Vale la pena señalar que la mayor parte del material presente en las rocas sedimentarias en algún momento fue movido por agua corriente. Los ríos transportan anualmente al mar más de 10 ¹¹ kN de sedimentos.

Se estima que los arroyos transportan alrededor de 33350 kilómetros cúbicos de agua a los mares cada año. Esto equivale a aproximadamente 1057520 cum / seg. Una gran parte de la energía de la corriente se consume para la erosión y el transporte de sedimentos. La construcción de puentes, la utilización de la corriente de la corriente, la creación de reservorios para el riego, el control de inundaciones y el suministro de agua y la regulación de los ríos para la navegación, etc., son todas aplicaciones diversas dedicadas a los ríos.

Algunos depósitos, tanto del pasado como del presente, son fuentes económicas de material de construcción. A la inversa, algunos depósitos de arroyos pueden obstruir u obstruir los canales, llenar los embalses o dañar las tierras desarrolladas.

La función principal de los arroyos es drenar las aguas excedentes de las tierras. Mientras realizan esta función, los arroyos erosionan los valles por sí mismos, recogen y transportan escombros de roca, llevan algún material a la solución y construyen depósitos de materiales sedimentarios.

La erosión, el transporte y la deposición son, por lo tanto, las principales divisiones del trabajo de arroyos. Las corrientes se pueden estudiar mejor considerando su energía y sus efectos. La energía de una corriente es su capacidad para realizar el trabajo de la corriente que consiste en la eliminación de rocas, sedimentos y materia disuelta.

Si la corriente posee una gran cantidad de energía, es un agente eficaz de erosión y cuando una corriente tiene una pequeña cantidad de energía es un agente de deposición. Si la corriente solo es capaz de llevar su carga, se dice que está graduada o en grado.

Erosión de la corriente:

La erosión de la corriente se refiere a la eliminación mecánica o química del material encontrado por ella. Las corrientes disuelven la materia rocosa, particularmente de las rocas del grupo carbonato. Las corrientes erosionan el material de la cama y los bancos de varias maneras mecánicas.

Las corrientes recogen partículas:

(i) por impacto

(ii) Por fricción

(iii) Por elevación hidráulica.

(iv) por corrasion

(v) Por corrosión y

(vi) Por desplume hidráulico.

(i) Erosión por Impacto:

Este tipo de eliminación de material tiene lugar cuando la fuerza actual en la dirección de desplazamiento es mayor que el componente del peso de la partícula en esa dirección.

(ii) Erosión por fricción:

Esto sucede cuando la fricción entre el agua corriente y una partícula en el fondo de la corriente excede el componente del peso de la partícula en la dirección del movimiento.

(iii) Erosión por Elevación Hidráulica:

Esto sucede cuando la fuerza de elevación ejercida por el agua excede el peso sumergido de la partícula. La velocidad de la corriente donde los fragmentos descansan en la parte inferior es cero. La velocidad del agua a un nivel más alto es mayor. Estos cambios en la velocidad dan como resultado una mayor presión en la base y una menor presión sobre la partícula. Este aumento de presión a un nivel inferior y el correspondiente empuje hacia arriba pueden ser suficientes para levantar los fragmentos.

(iv) Erosión por Corrosión o Abrasión:

Los sedimentos transportados por una corriente son responsables del poder erosivo de la corriente. El agua clara es relativamente ineficaz para causar erosión. Los fragmentos transportados por la corriente en movimiento actúan como herramientas para causar la erosión.

Al mismo tiempo, esto se acompaña del desgaste abrasivo de los propios fragmentos en tránsito por frotamiento o esmerilado. En el proceso, los fragmentos se redondean y la superficie de la roca se pule. La erosión también ocurre debido al impacto de roca sobre roca.

(v) Erosión por Corrosión:

La erosión aquí se refiere a la acción solvente del agua sobre los minerales de roca. La acción de disolución de una corriente depende del tipo de roca que atraviesa. Particularmente, la piedra caliza y la dolomita son solubles en aguas ácidas, (también se puede observar que la mayor parte de la materia disuelta que se encuentra en una corriente es suministrada por el agua subterránea que drena en la corriente).

(vi) Erosión por desplume hidráulico:

Las presiones del agua en las grietas de una roca comprimen el aire dentro de ellas, que puede extraer bloques de diferentes tamaños. Los bancos blandos de arroyos a menudo son socavados por el flujo de agua por esta acción. Un remolino de agua girando puede levantar partículas sueltas. La turbulencia puede socavar la cama del canal y los lados.

Tasa de erosión de la corriente:

La velocidad a la que las corrientes provocan la erosión de sus lechos depende de varias condiciones.

(i) Las rocas débiles con elementos solubles se someten a un desgaste rápido mientras que en las rocas fuertes no solubles se retarda la acción de desgaste. Las rocas estratificadas son menos resistentes que las rocas masivas. En igualdad de condiciones, las rocas con numerosas uniones y grietas se desgastan más rápido que otras, ya que estas aberturas son planos de debilidad.

(ii) Los flujos en movimiento rápido son más fuertes que los golpes y más que los flujos en movimiento lento y, por lo tanto, usan más sus canales. La velocidad de una corriente depende de (a) la pendiente del lecho (b) su volumen (descarga) (c) su carga y (d) la forma de su canal. Obviamente, cuanto más inclinado sea el lecho del canal, mayor será la velocidad. La energía se gasta en mover el sedimento.

Otras cosas que son iguales a una corriente que es clara tienen mayor velocidad que cuando tienen sedimentos. Una corriente se retarda por fricción con su cama y lados. El canal torcido con el fondo ancho y desigual ofrece una gran fricción que tiende a producir una corriente lenta. Los canales rectos con fondos estrechos y lisos ofrecen menos fricción y promueven una mayor velocidad.

(iii) Como la velocidad de una corriente disminuye a medida que aumenta su carga, se sigue que los golpes de la carga también disminuirán. Esto significa que cuanto mayor sea el número de herramientas transportadas, mayor será el número de golpes entregados en un tiempo determinado, pero más débil será cada golpe. Por el contrario, cuantas menos herramientas se lleven, menor será la cantidad de golpes que se entreguen en un tiempo determinado, pero cada vez que se hagan más fuertes.

Corrientes graduadas:

Cuando el gradiente de una corriente es suficiente para darle la velocidad necesaria para lavar el sedimento que se le trae desde las pendientes tributarias, se dice que está en pendiente. Si es capaz de transportar más de lo que se entrega, elimina el material de su cama hasta que se gradúa en una pendiente más baja.

Si no puede transportar todo lo que se entrega, parte de la carga se deja como depósito. De este modo, el canal se eleva y el gradiente se hace más inclinado gradualmente, hasta que, a su debido tiempo, la corriente fluye lo suficientemente rápido como para arrastrar el sedimento que se le lleva.

Transporte fluvial:

Todo el material transportado por una corriente desde los diversos puntos de erosión al lugar de deposición constituye la carga de la corriente.

El material transportado por una corriente se deriva de una serie de fuentes que se indican a continuación:

(i) La porción principal de una carga de corriente se suministra durante el proceso de meteorización, deslizamiento y desplazamiento de rocas desde las laderas de los tributarios. Durante las lluvias, el escurrimiento al principio es fangoso, lleno de residuos, ya que se lava ferozmente a lo largo de los barrancos, las laderas de las colinas. En las regiones de cultivo, si los terrenos arados están inclinados, varias corrientes muy pequeñas y tributarios menores llevarán el material suelto no consolidado a la corriente principal.

(ii) El material debido al desgaste de los bancos y el lecho de la corriente aumenta la carga de la corriente.

(iii) Los materiales de las orillas empinadas pueden caer en la corriente, ya que pueden ser desalojados por la gravedad o por cualquier movimiento de la tierra.

(iv) En lugar de una vegetación muy dispersa, el polvo de arena del material del suelo, etc., puede ser eliminado por el viento y estos pueden caer en la corriente.

(v) La ceniza volcánica transportada por el viento puede caer en la corriente.

(vi) Los glaciares en fusión que transportan limo y roca pulverizada pueden ingresar a la corriente.

(vii) El agua subterránea agrega una gran cantidad de materiales solubles.

Métodos de transporte:

La carga de la corriente se transporta por una corriente mediante el proceso de tracción, suspensión y solución.

yo. Tracción:

Sedimentos demasiado grandes o pesados para ser transportados en suspensión forman la cama. Estas partículas más gruesas se mueven a lo largo del fondo de la corriente y constituyen la carga del lecho. La carga de la cama por su acción de molienda hace el máximo trabajo de erosión.

Las partículas que forman la carga del lecho se mueven a lo largo del lecho de la corriente rodando, deslizándose y saltando. En la saltación, las partículas de sedimento hacen series de saltos o saltos a lo largo del lecho del arroyo.

Esto sucede cuando las partículas son impulsadas hacia arriba por colisiones o levantadas por la corriente y luego son llevadas corriente abajo una corta distancia hasta que la gravedad las empuja de nuevo al lecho de la corriente. Las partículas más pesadas que no se pueden mover por la salación, ya sea ruedan o se deslizan a lo largo del fondo dependiendo de sus formas.

ii. Suspensión:

En la mayoría de los casos, los arroyos llevan la mayor parte de su carga en suspensión. De hecho, la nube visible de sedimento suspendido en el agua es la porción más obvia de la carga de un arroyo. En condiciones normales, arena, limo y arcilla se transportan en suspensión. Pero durante las inundaciones las partículas más grandes también son transportadas en suspensión. La cantidad total de material en suspensión aumenta río abajo a medida que más y más afluentes se unen a la corriente principal.

iii. Solución:

Además del material transportado mecánicamente, un material considerable se transporta en solución. La mayor parte de la carga disuelta transportada por corriente es suministrada por el agua subterránea. El agua que se filtra a través del suelo adquiere compuestos solubles del suelo. Esta agua se filtra a través de grietas y poros en las rocas de la cama debajo y también puede disolver la materia mineral adicional. Finalmente, gran parte de esta agua rica en minerales se abre camino en los arroyos.

Puede darse cuenta de que la velocidad de la corriente no tiene ningún efecto sobre la capacidad de la corriente para transportar la carga disuelta. Una vez que el material está en solución, va a donde sea que vaya la corriente, independientemente de la velocidad de la corriente.

La cantidad de carga disuelta depende del clima y del entorno geológico. La carga disuelta generalmente se expresa como partes de material disuelto por millón de partes de agua (partes por millón o ppm). La carga disuelta promedio de los ríos del mundo se estima en 115 a 120 ppm. Cada año, las corrientes suministran a los océanos cerca de 4 mil millones de toneladas de materia mineral disuelta.

Deposición del río:

Si las condiciones que permiten que un flujo transporte su carga se invierten, el flujo procederá a depositar su carga. Todos los depósitos de arroyos se denominan aluvión.

Las diversas causas de deposición por una corriente son las siguientes:

(a) Un gradiente decreciente en las porciones medias e inferiores de valles grandes reduce la velocidad de la corriente que conduce a la deposición de sedimentos.

(b) Los ríos que fluyen a través de regiones con escasas precipitaciones con frecuencia pierden agua tanto por la rápida evaporación como por las compras que se hunden en el suelo. Volumen disminuido significa velocidad reducida y potencia de carga reducida. La deposición se produce en consecuencia.

(d) La deposición se produce también por cambios en las formas de los canales del río. Si, por ejemplo, el agua cargada con sedimento deja una sección estrecha, recta y lisa del canal para ingresar a una ancha, torcida e irregular, la fricción de la corriente con el lecho y los bancos aumenta y la velocidad de la corriente, por lo tanto, disminuye. deposición de sedimentos.

(e) Los tributarios con gradientes altos a menudo entregan a sus corrientes principales lentas más sedimentos de lo que estos últimos pueden arrastrar hacia adelante, lo que resulta en depósitos a lo largo del piso del valle principal.

Velocidad de asentamiento y clasificación de partículas:

Cuando la velocidad de una corriente disminuye su capacidad para transportar el sedimento, disminuye y comienza a caer la carga de sedimento. Las partículas más grandes son las primeras en asentarse. Cada tamaño de partícula tiene una velocidad de sedimentación crítica.

A medida que la velocidad de la corriente cae por debajo de la velocidad de asentamiento crítica de un cierto tamaño de partícula, el sedimento en esa categoría comienza a asentarse. De esta manera, el transporte de la corriente proporciona un mecanismo mediante el cual se separan las partículas sólidas de varios tamaños. Este proceso se denomina clasificación y explica por qué las partículas de tamaño similar se depositan juntas.

Ubicación y tipos de depósitos de arroyos:

Una corriente deposita el material transportado (aluvión) al pie de pendientes pronunciadas, en la corriente misma, sobre las llanuras aluviales y en la desembocadura del río.

Abanicos y Conos Aluviales:

Un abanico aluvial es un depósito de corriente que se construye donde el gradiente de una corriente disminuye bruscamente. Estos se ven comúnmente cuando un arroyo deja una montaña y emerge en un valle ancho o en un terreno llano. Este tipo de depósito se debe a una disminución repentina en la velocidad de la corriente que transporta el sedimento.

El depósito aparece como un montón en forma de abanico o un cono que envejece hacia el punto donde se rompe el gradiente de la corriente y se llama abanico aluvial. A medida que el abanico se vuelve más inclinado, grueso y grueso, el depósito adquiere una forma algo cónica y se denomina cono aluvial.

A veces nos encontramos con una serie de arroyos paralelos que fluyen por la ladera de la montaña hasta el terreno llano creando una serie de abanicos aluviales. La característica formada con la fusión de abanicos aluviales adyacentes recibe diferentes nombres como abanico aluvial de piedemonte, abanico aluvial compuesto o bajada (un término en español)

Depósitos en ya lo largo del Canal:

Las corrientes de flujo rápido con gradientes moderadamente altos tienden a erosionarse que los depósitos y, por lo tanto, sus cursos se caracterizan principalmente por características tales como pozos, cascadas y rápidos que por depósitos de sedimentos.

Se puede observar que incluso en los canales de tales flujos, en algunas situaciones puede ocurrir una deposición. Por ejemplo, generalmente podemos encontrar una barra de grava aguas abajo de una cascada, donde se acumularon los escombros de roca más gruesos que se retiraron de la zambullida.

En otra situación, un tributario que fluye rápidamente puede contribuir más carga a la corriente principal que lo que este último puede llevar. Esto hace que se forme un depósito de arena o grava aguas abajo de la unión.

En algunas situaciones, una corriente puede ser alimentada con tanta arena que toma lo que se llama un patrón trenzado. El canal en tal caso se convierte en un laberinto de barras entre las cuales fluye el agua.

Las barras de arena también son comunes cuando las corrientes fluyen en una serie de curvas llamadas meandros. A medida que una corriente fluye alrededor de una curva, la velocidad del agua en el lado externo aumenta y conduce a la erosión en ese lado. Al mismo tiempo, el agua en el interior del meandro disminuye la velocidad de sedimentación. Estos depósitos que se producen en el interior de la curva se denominan barras de puntos.

En algunos lugares, un flujo puede provocar un cortocircuito en su camino y unir una ruta de bucle ya formada. El bucle del canal restante se desconecta totalmente de la corriente y la característica que se forma se llama un lago de buey o un meandro abandonado.

Nados naturales y llanuras de inundación:

Cuando un río aluvial se eleva en una inundación y finalmente sobrepasa sus orillas, cae gran parte de su carga inmediatamente, porque la velocidad disminuye bruscamente tan pronto como el agua sale del canal de confinamiento.

A medida que el desbordamiento se aleja lentamente del canal, los sauces y otra vegetación ayudan a ralentizar su movimiento y disminuir su energía. El resultado es que se construye una cresta de sedimentos finos a lo largo de cada lado del canal. Estas crestas se llaman diques naturales.

Un río grande puede estar rodeado de diques naturales de 4 a 6 m de altura. Una sola inundación puede agregar 15 cm a 60 cm de arena fina y limo. Los diques naturales están presentes solo a lo largo de los ríos principales que están muy cargados e inundados con frecuencia.

Las áreas de tierras bajas limítrofes, entre los diques naturales y las paredes del valle que también están inundadas, reciben sedimentos. Así, las planicies fluviales con depósitos aluviales se construyen gradualmente fusionándose con los diques naturales. Estas llanuras de depósito se llaman llanuras de inundación. Las llanuras de inundación reciben una capa de sedimento fino con cada inundación. Estos depósitos de sedimentos reponen la fertilidad de las llanuras aluviales.

Debido a la fertilidad de los suelos, la mayoría de las planicies de inundación están densamente pobladas. Los diques naturales sirven como protección para las planicies de inundación durante estados de agua moderadamente altos, ya que los diques mantienen el agua dentro del canal.

Depósitos de canal:

El aluvión depositado en el canal de un flujo se llama relleno de canal. Estas acumulaciones pueden tomar varias formas, pero generalmente se conocen como barras de río o barras de arena.

Estos depósitos se forman en los siguientes lugares:

(a) A lo largo de los bordes de la pantalla.

(b) En el lado interno de una curva pronunciada.

(d) En forma de islas bajas.

Una corriente con aluvión excesivamente sobrecargado puede depositar su carga en turnos en diferentes posiciones, lo que resulta en la división de la corriente en canales entrelazados que nuevamente se unen. Esta característica se llama flujo trenzado. También hay situaciones en las que una corriente deposita y erosiona los depósitos alternativamente debido a la disminución y al aumento de la velocidad de la corriente. Esta característica se llama freza y relleno.

Depósitos en Curvas:

En el caso de una corriente que hace una curva pronunciada, la masa de agua cerca del banco exterior se mueve a una velocidad más alta que la masa de agua cerca del banco interior. El resultado es una erosión concentrada en las regiones externas del canal que conduce a una pendiente de deslizamiento, es decir, bajando en el lado interno de la curva.

El flujo helicoidal de los arroyos (Fig. 7.7) junto con la difusión turbulenta transporta sedimentos desde la parte que fluye a gran velocidad en el exterior de la curva hacia las aguas poco turbulentas de flujo lento y poco profundas del interior de la curva donde se deposita . Así, a medida que la erosión corta las orillas de un lado, se construye el lado opuesto y, como consecuencia, la corriente migra lateralmente.

Deltas

Los deltas son depósitos construidos en la boca de sedimentos que transportan arroyos. Algunos de los sedimentos que los ríos traen al mar o lagos son arrastrados por las olas y las corrientes. Gran parte del sedimento a menudo se acumula en la boca de los ríos, especialmente si fluyen en cuerpos de agua sin orden o casi sin orden. Tales depósitos pueden formar deltas.

A medida que el río entra en el agua relativamente tranquila de un océano o lago, su velocidad desciende abruptamente. Esta situación eventualmente causa que el canal se ahogue con los sedimentos de la ralentización del agua. Como consecuencia, el río busca una ruta más corta de gradiente superior a nivel de base. En esta acción, el canal principal se divide en varios más pequeños llamados distribuidores.

Los deltas se caracterizan por estos canales cambiantes que actúan de manera opuesta a la de los tributarios. Los afluentes transportan agua al canal principal, mientras que los distribuidores llevan el agua lejos del canal principal. Después de varios cambios de canal, un solo delta puede desarrollarse en una forma aproximadamente triangular como la delta de la letra griega (A).

Los factores que favorecen la construcción de un delta son los siguientes:

(i) Gran cantidad de sedimentos en el arroyo.

(ii) Falta de ondas u ondas débiles en el cuerpo de agua estancado que recibe (lago, mar).

(iii) La salinidad del mar. La sal actúa como un coagulador del componente arcilloso en los sedimentos.