Eroziunea, transportul si acumularea clastelor Proprietatile fluidelor
description
Transcript of Eroziunea, transportul si acumularea clastelor Proprietatile fluidelor
• Eroziunea, transportul si acumularea clastelor• Proprietatile fluidelor• Curgeri fluidale unidirecţionale si structuri
specifice
Curs 04 Structofaciesul sedimentar.
Dinamica sedimentelor. Curenţi fluidali unidirectionali
Sedimentologie si sisteme depozitionaleLect. dr. Relu D. Roban
• Eroziune, - apa, gheata - eroziune, abraziune
- aerul -coraziune
• Mediul de transport: - apa- gheata - aerul
• Cauzele deplasării clastelor sunt forţele induse de:- gravitatie- contrast: termic, baric, halin
• Modalitatea de deplasare a sedimentelor poate fi:- individuală, prin intermediul curenţilor unidirecţionali,
oscilanţi şi combinaţi; -colectivă (în masă), ca efect al gravitaţiei.
• Dezagregarea• Eroziunea , transportul si acumularea clastelor
• Proprietatile fluidelor• Curgeri fluidale unidirecţionale si structuri
specifice• Curgeri fluidale oscilatorii si structuri
specifice• Curgeri fluidale oscilatorii si combinate:
structuri specifice
dudy
dydU /
ρ= densitatea fluiduluiτ- stres tangenţial,μ=vâscozitate dinamică,
Proprietaţile fluidelor
Fluidele care curg gravitaţional pot fi împarţie în mai multe categorii în funcţie de o serie de numere adimensionale determinate empiric.
UDR
UDR
unde μ=vâscozitate dinamică, ν = vâscozitate cinematică,ρ= m/V [g/cm3]- densitatea fluidului, U= viteza curgerii, D= adâncimea apei; diametrul tubului
;
curgeri: laminare R<1000
de tranzitie 1000<R<2000
turbulente R>2000
Nr. Lui Reynolds (R)
Cheel (2005)
Nr. lui Froude (F)
Celeritatea (viteza de propagare) a valurilor gravitationale pe suprafata apei
F<1 regim subcriticF=1 regim critic F>1 regim supracritic
gDUF
unde g = acceleraţia gravitaţională
gD
Distributia vitezelor in curgerile laminare si turbulente (Cheel, 2005)
Distributia vitezelor in curgerile laminare si turbulente
Distributia vitezelor si astresului de forfecare lateral intr-o curgere laminara (Schamungam 2010)
Layers within a flow and flow surface roughness: the viscous subl ayer, the boundary layer within the flow andthe flow depth.
Subdivisions of turbulent flows
Structuri la scara mare in stratul extern
i) Curgeri secundare- cicloide
ii) Eddies- vortexuri
Small scale structures of the viscous sublayer.
i) Streaks - striuri
ii) Bursts and sweeps
Burst: ejection of low speed fluid from the VSL into the outer layer.
Sweep: injection of low speed fluid from the outer layer into the VSL.
Forme de fund
Bed forms are not in phase with the water surface.
Bed forms are in phase with the water surface.
Flow over a bedform: imaginarystreamlines within the flow illustrate theseparation of the flow at the brink of thebedform and the attachment point wherethe streamline meets the bed surface,where there is increased turbulence anderosion. A separation eddy may form inthe lee of the bedform and produce aminor counter-current (reverse) flow.
• Dezagregarea• Eroziunea , transportul si acumularea clastelor
• Proprietatile fluidelor• Curgeri fluidale unidirecţionale si structuri
specifice• Curgeri fluidale oscilatorii si combinate:
structuri specifice
Modalitatea deplasării clastelor in cadrul curentilor unidirectionali
Segmentele liniare pe curba cumulativă şi semnificaţia acestora în termenii dinamicii sedimentelor, Visher, (1969) din Mc. Manus (1988).
Diagrama Hjulstrom. Se poate vedea viteza critică necesară pentru a antrena în mişcare sedimentele cu o granulometrie dată. Diagrama este valabilă pentru adâncimi de max. 1 m. După Sundborg (1956), în Miall (note de curs)
Pragul antrenării în mişcare a clastelor
Structuri ruditice Imbricatia
Clast imbrication in ephemeral stream,Ellesmere Is.
Cars imbricated in flash flood,Rapid City, South Dakota
Structuri arenitice
-structuri erozionale- mulaje ale curentilor si ale obiectelor aflate in miscare
-forme de fund
-structuri constructionale rezultate prin migrarea si agradarea formelor de fund
Sole marks found on the bottoms of beds: flute marks and obstacle scours are formed by flow turbulence; groove and bounce marks are formed by objects transported at the base of the flow.
-structuri erozionale- mulaje ale curentilor si ale obiectelor aflate in miscare
Scour marksFlute castsCaneluri de eroziune
Tool marksCreste de dragaj
Tool marksBounce marks-Urme de lovire
Forme de fund în regim de curgere inferior
Forme de fund în regim de curgere superior Cheel (2005)
Definiţia şi termenii folosiţi în descrierea formelor de fund asimetrice şi simetrice, ale curgerilor unidirecţionale (Cheel, 2005)
FilmMigrarea dunelor
Termenii folosiţi în descrierea formelor de fund (vedere în plan) asimetrice (ondulaţii şi
dune). După Allen, (1968), Blatt, Middleton şi Murray (1980) în Cheel (2005).
2D 3D
Ondulatii de curent
Dunele
Diferenţa dimensională înălţime vs spaţiere (lungime de undă) dintre ondulaţii şi dune în Cheel (2005)
Relaţia dintre adâncime şi formarea dunelor 2 D şi 3D
2D 3D
Dune
Shallow, plane-bed flow, Platte R.
Antidune film
Diagrame de stabilitate a formelor de fund
Diagrame viteză/granulometrie unde sunt arătate câmpurile de stabilitate ale formelor de fund pentru adâncimea de 0,30 m la temperatura de 10oC. După Southard and Boguchwal (1990) în Cheel (2005).
Structuri arenitice constructionale
Forme de stratificaţii interne construcţionale încrucişate rezulate ca efect al agradării şi migrării laterale ale ondulaţiilor, în Cheel (2005).
Climbing ripples, Quaternary, Ottawa, în Miall, note de curs
Forme de stratificaţie încrucişată la scară mare rezultate prin migrarea şi agradarea dunelor 2D şi 3D. După Allen, (1970) în Cheel (2005).
Large-scale planar crossbedding
Trough cross bedding
Regim de curgere superior – arenit cu laminatii paralele
Antidunele
Antidunes on modern beach,S. CarolinaFlow direction
(both pictures)Miall, note de curs