Mass Wasting

By | 13.10.2017

Mass Wasting rotsen, zijnMASS verspillen

CONCEPT

De term massa verspillen (soms massabeweging) omvat een breed scala van processen, waarbij de aarde materiaal vervoerde een helling door de kracht van de zwaartekracht. Het is nauw verwant aan verwering, die de afbraak van mineralen of rotsen op of nabij aarde&# X0027; s oppervlak door fysische, chemische of biologische processen en erosie, het transport van materiaal door diverse middelen, waarvan de meeste stromende media, zoals lucht of water. Variëteiten van de massa het verspillen zijn ingedeeld naar de snelheid en de kracht van het proces, van extreem traag kruip tot zeer snelle, spectaculaire glijbaan of vallen. Voorbeelden van de snelle massa verspillen onder aardverschuivingen en lawines, die de oorzaak is van wijdverbreide dood en verderf kan zijn wanneer ze zich voordoen in bevolkte gebieden.


HOE HET WERKT

MOVING grond en stenen

Bij het bespreken van de massa verspillen, het gebied van de belangrijkste zorg is de Aarde&# X0027; s oppervlakte in plaats van het interieur. Aldus wordt massabeweging nauwst verwant aan het rijk van geomorfologie, een tak van betreffende de studie reliëfvormen, met de krachten en processen die ze hebben gevormd, en de beschrijving en classificatie van verschillende fysische eigenschappen op aarde fysische geologie. Hoewel platentektoniek (die de beweging van reusachtige platen gaat onder de aarde&# X0027; s oppervlak) van invloed kunnen zijn massa verspillen, platentektoniek houdt interieur processen, die meestal slechts indirect de mens getuige, door de effecten ervan te zien. Massabeweging, anderzijds, kan vaak direct waargenomen, vooral in de snellere vormen, zoals steenslag.

Wat betreft de relaties tussen erosie, verwering en massa verspillen, worden de lijnen niet duidelijk getekend. Sommige auteurs behandelen verwering en massa verspillen als variëteiten van erosie, en sommige hanteren een strikte definitie van erosie, omdat alleen het gevolg zijn van stromende media. (In de natuurkunde, vocht iets betekent vloeiende, niet alleen vloeistoffen.) Verwering, massabeweging, en erosie kunnen ook worden gezien als stappen in een werkwijze, zoals beschreven in de voorgaande paragraaf. Deze brede waaier van aanpak, maar misschien verwarrend, dient alleen het feit dat de aardwetenschappen relatief jong vergeleken met zulke oude disciplines astronomie en biologie illustreren. Niet alle definities in de aardwetenschappen zijn, als het ware, &# X0022; geschreven in steen.&# X0022;

VERWERING

Een mineraal is een stof die van nature voorkomt, gewoonlijk anorganische en typisch een kristallijne structuur. De voorwaarde biologisch betekent niet noodzakelijk &# X0022; wonen&# X0022; In plaats daarvan verwijst naar alle koolstof bevattende verbindingen dan oxiden, zoals kooldioxide en carbonaten, die vaak worden aangetroffen in aarde&# X0027; s rotsen. Een kristallijne vaste stof is er een waarin de samenstellende delen een eenvoudige en duidelijke geometrische rangschikking herhaald in alle richtingen.

Rotsen, wetenschappelijk gezien, zijn gewoon aggregaten of combinaties van mineralen of organisch materiaal of beide, en verwering is het proces waarbij gesteenten en mineralen worden afgebroken in eenvoudiger materialen. Verwering is het mechanisme waardoor de bodem wordt gevormd, en daarom is een geomorfologisch proces essentieel voor het onderhoud van het leven op aarde. Er zijn drie soorten verwering: fysische of mechanische, chemische en biologische.

De drie typen van verwering.

Fysieke of mechanische verwering omvat factoren zoals zwaartekracht, wrijving, temperatuur en vochtigheid. Zwaartekracht, bijvoorbeeld, kan veroorzaken rots laten vallen van een hoogte, zodat het op de grond valt en breekt in stukken. Als wind-gedragen zand waait voortdurend over een rots oppervlak, zal de wrijving het effect van schuurpapier hebben, het produceren van mechanische verwering. Daarnaast zullen veranderingen in temperatuur en vochtigheid uitzetting en samentrekking van materialen veroorzaken, waardoor ongeveer soms dramatische veranderingen in de fysieke structuur.

Chemische verwering is niet alleen een afzonderlijke verscheidenheid van verwering maar ook wordt beschouwd als een tweede fase, die fysieke verwering volgt. Dat fysieke veranderingen zijn meestal externe chemische veranderingen de moleculaire structuur van een stof, hetgeen een herschikking in de manieren die gebonden zijn. Belangrijke processen die een rol spelen verwering omvatten zure reactie, hydrolyse (reactie met water die resulteert in de scheiding van een verbinding om een ​​nieuwe stof of stoffen ontstaan), en oxidatie. De laatste kan worden gedefinieerd als elke chemische reactie waarbij zuurstof wordt toegevoegd of waterstof met de stof verwijderd.

Een voorbeeld van biologische verwering optreedt wanneer een plant groeit uit een kloof in een rots. Naarmate de plant groeit, dwingt geleidelijk de zijkanten van de spleet apart verder, en kan uiteindelijk de steen scheuren. Tot de belangrijkste agentia van biologische verwering algen en schimmels, die kunnen worden gecombineerd in een wederzijds voordelige organisme een korstmos genoemd. (Reindeer moss is een voorbeeld van een korstmos.) Door een combinatie van fysieke en chemische processen, kunnen organismen variërend van korstmossen tot grote dieren rots langzaam slijten.

EIGENSCHAPPEN VAN GECONSOLIDEERDE MATERIAAL

Regolith is een algemene term die een laag van verweerd materiaal dat ligt bovenop gesteente beschrijft. Het is ongeconsolideerde, wat betekent dat het in stukken, zoals grind, hoewel minder sterk in grootte. Zand en grond, met inbegrip van grond vermengd met losse stenen, zijn voorbeelden van regolith.

Elke verscheidenheid van niet-geconsolideerde materiaal heeft zijn eigen hoek van de rust, of de maximale hoek waarop het staande kan blijven. Iedereen die ooit heeft geprobeerd om een ​​zandkasteel bij het strand op te bouwen heeft storthoek ervaren uit de eerste hand, misschien zonder het te weten. Stel je voor dat je probeert om een ​​zandkasteel met een steile dak te bouwen. Droog zand zou niet goed voor dit doel, omdat het los en heeft de neiging om gemakkelijk te stromen. Veel beter zou vochtig zand, die kan worden gevormd tot een scherpere hoek, wat betekent dat het een hogere rusthoek zijn.

Een bepaalde hoeveelheid water geeft zand oppervlaktespanning, dezelfde eigenschap die ervoor zorgt dat het water in pareltjes op een tafel in plaats van plat. Als er te veel water wordt toegevoegd om het zand echter het zand verzadigd en zal vloeien, een proces genaamd lateraal verspreiden. Dus tot een punt, de toevoeging van water verhoogt de rusthoek voor zand, dat slechts ongeveer 34&# XB0; wanneer het zand droog. (Dit is de hellingshoek van zand in een zandloper.) Anderzijds, kunnen stapels stenen een rusthoek zo hoog als 45 zijn&# XB0 ;. In de praktijk meeste aggregaten van materialen in de natuur veel hellingen minder dan de rusthoek, vanwege de invloed van wind en andere eroderende krachten.

Soorten massa- verspillen

Zoals eerder opgemerkt, is er wat onenigheid tussen schrijvers in de geologische wetenschappen met betrekking tot de aard van de massa verspillen. Sterker nog, zelfs de term massa verspillen is niet universeel, aangezien sommige schrijvers verwijzen naar het als massabeweging. Anderen hebben niet eens het onderwerp als een categorie op zichzelf te behandelen, maar liever adres gerelateerde concepten, zoals verwering en erosie, alsook gevallen van massale verspillen, zoals lawines en aardverschuivingen.

&# XA9; W. Bacon / Photo Onderzoekers

Overgenomen met toestemming. )

Om deze reden is de indeling van de massa-wasting processen hier gepresenteerde is geenszins universeel en in plaats daarvan is een samenstelling van verschillende scholen van het denken. Algemeen geologen en geomorfologen classificeren processen massabeweging volgens de snelheid waarmee zij optreden. De meeste bronnen erkennen ten minste drie van de massa verspillen: flow, glijbaan, en vallen. Sommige bronnen omvatten inzinking onder de categorieën relatief snelle massa-verspillen proces, in tegenstelling tot de langzamere, minder dramatisch (maar uiteindelijk belangrijker) proces dat bekend staat als kruip. Sommige schrijvers classificeren opwaartse kracht en verzakkingen met massa verspillen; Echter, in dit boek, ondersteuning en verzakkingen worden afzonderlijk behandeld, in de geomorfologie essay.

Real-life toepassingen

KRUIPEN

Kruip is de langzame neerwaartse beweging van regolith als gevolg van zwaartekracht. Vóór de opening van het sluipend proces, het regoliet is wat natuurkundigen noemen een toestand van onstabiel evenwicht: het blijft op zijn plaats, maar toch een relatief kleine verstoring zou genoeg zijn om los te zijn

Een modderstroom veroorzaakt door zware winter regent BRENGT de helling naar beneden ONDER WONINGEN IN MILLBRAE. CALIFORNIË. (

AP / Wide World Foto’s

Overgenomen met toestemming. )

het. Hoewel het traag, kan kruipen aantal van de meest dramatische resultaten in de tijd te produceren. Het kan boom curve boomstammen aan de basis, breken of omvallen keerwanden, en objecten uit afrasteringspalen naar elektriciteitsmasten veroorzaken grafstenen wordt vernietigd.

Veranderingen in temperatuur of vocht behoren tot de belangrijkste factoren die resulteren in de verstoring van regolith. Een verandering in een van beide kan leiden tot materiaal uitzetten of krimpen en vriezen of dooien kan genoeg zijn om regolith schudden van zijn standpunt van labiel evenwicht zijn. In feite, sommige geomorphologists noemen een compacte massa-verspillen proces, beter bekend als solifluctie, die optreedt in de actieve laag van de permafrost, die ontdooit in de zomer. Water kan ook smering of extra gewicht dat het materiaal helpt bij het verplaatsen verschaffen. Een van de weinige oorzaken van kruip niet geassocieerd met veranderingen in temperatuur of vochtigheid is het gravende van kleine dieren.

INEENSTORTING en Slide

Vaak wordt inzinking geclassificeerd als verschillende dia, waarbij materiaal beweegt bergaf in een redelijk samenhangende massa (d.w.z. meer of minder een deel of groep) langs een plat of vlak oppervlak. Deze bewegingen zijn soms genoemd rots glijbanen, puin dia’s, of, in het dagelijkse taalgebruik, aardverschuivingen. Een van de meest destructieve soorten massa verspillen, kunnen ze worden in gang gezet door aardbevingen, die worden veroorzaakt door plaat tektonische processen, of door hydrologische middelen (dat wil zeggen overmatige regen of smeltende sneeuw en ijs).

STROOM

Bij een minder uniform, of meer chaotisch, massa van het materiaal beweegt snel downslope wordt stroom genoemd. Flow is onderverdeeld in categorieën, afhankelijk van de hoeveelheid water die betrokken zijn: korrelig flow (0-20% water) en drijfmest flow (20-40% water). Kruip en solifluctie vaak worden geclassificeerd als zeer traag vormen van korrelig en drijfmest flow, respectievelijk. Teneinde relatieve snelheid, deze categorieën zijn als volgt:

Granular Flow (0-20% Water)

  • Langzaamste: Creep
  • Langzamer: stroom Earth
  • Sneller: Korrel stroom
  • Snelste: Puin lawine

Drijfmest Flow (20-40% Water)

  • Langzaam: solifluctie
  • Medium: Puin stroom
  • Snel: Modderstroom

Earth stroming beweegt zich met een snelheid ergens tussen de 3,3 ft. (1 m) per jaar tot 330 ft. (100 m) per uur. Grain stroom kan worden bijna 60 mi. (100 km) per uur, en puinlawine kunnen snelheden van 250 mi te bereiken. (400 km) per uur, waardoor het zeer gevaarlijk. Onder soorten slurrystromingsverbinding, puin flow ruwweg analoog aan aarde stroom, die in een reeks van ongeveer 4 in. (10 cm) per jaar 0,6 mi. (1 km) per uur. Modderstroom is iets sneller dan graan flow. Wanneer het watergehalte meer dan 40%, wordt een slurrystromingsverbinding als een stroom.

Aarde stromen omvatten fijnkorrelige materialen, zoals klei of slib en typisch voorkomen in vochtige gebieden na zware regen of smeltende sneeuw. Puin stromen meestal het gevolg van zware regenval zo goed en kan beginnen met inzinkingen alvorens bergaf stroomt, de vorming van lobben met een oppervlakte gebroken door richels en groeven. Grain stromen kunnen worden veroorzaakt door een kleine storing, die het droge, niet-geconsolideerde materiaal sneller bergafwaarts dwingt. Puin lawines zijn vaak het gevolg van aardbevingen of vulkaanuitbarstingen.

Seismische storingen of vulkanische activiteit kan de instorting van een berghelling veroorzaken, het verzenden van puin lawines bewegen snel eens langs de zachtere hellingen van de berg. Evenzo kan modderstromen het gevolg van vulkanische activiteit, waarbij ze bekend als lahars zijn. In sommige situaties, het materiaal in een lahar is extreem heet. Modderstromen hebben de neiging om zeer vloeibare mengsels van sediment (materiaal gedeponeerd bij of in de buurt van de aarde te zijn&# X0027; s oppervlak uit een aantal bronnen, met name reeds bestaande rock) en water en typisch stroming langs valleien.

VALLEN

De meeste andere vormen van massa-verspillen met zich meebrengen beweging langs hellingen die zijn aanzienlijk minder dan 90&# XB0 ;, terwijl daling vindt plaats in hoeken bijna loodrecht op de grond. Iedereen die door een brede berggebied heeft gereden, met steile kliffen aan beide zijden, heeft tekenen dat zeggen gezien &# X0022; horloge voor Falling Rock.&# X0022; Deze waarschuwingen, die regelmatig op de rit door de Rocky Mountains in Colorado of op snelwegen over de Blue Ridge en Great Smoky bergen in het zuiden van de Verenigde Staten verschijnen, geven de dreiging van rock vallen.

Het mechanisme achter de rots val is eenvoudig genoeg. Wanneer een steen op de top van een helling in labiel evenwicht kan zodanig losraken dat het ofwel direct valt naar beneden of stuitert en rollen. Meestal is de bodem van de helling of klif bevat geaccumuleerde talud, of gevallen steenmassa’s. Invriezen en ontdooien en de groei van plantenwortels kunnen vallen veroorzaken. Dat laatste is niet beperkt tot rots val: puin daling, die nauw verwant is, omvat de bodem, vegetatie en regoliet evenals rotsen.

MASS verspillen en natuurrampen

Een van de meest dramatische en bekende soorten massabeweging zijn lawines, diverse stromen en aardverschuivingen, die (zoals de naam al aangeeft) zijn een type dia. Deze kunnen leiden, en hebben geresulteerd in een enorme verlies van mensenlevens en eigendommen. Enkele opmerkelijke moderne exemplaren van massa verspillen, en de aard van de beweging betrokken, staan ​​hieronder vermeld. Bij elk incident, is het geschatte aantal sterfgevallen tussen haakjes.

  • China, 1920: Aardverschuiving veroorzaakt door een aardbeving (200.000)
  • Peru, 1970: Puin lawine in verband met een aardbeving (70.000)
  • Colombia, 1985: Modderstroom in verband met een vulkaanuitbarsting (23.000)
  • Sovjet-Unie, 1949: Aardverschuiving veroorzaakt door een aardbeving (12,000-20,000)
  • Italië en Oostenrijk, 1916: Landslide (10.000)
  • Peru, 1962: Landslide (4.000-5.000)
  • Italië, 1963: Landslide (2000)
  • Japan, 1945: Aardverschuiving veroorzaakt door een overstroming (1200)
  • Ecuador, 1987: Aardverschuiving in verband met een aardbeving (1000)
  • Oostenrijk, 1954: Landslide (200)

DE ROL van de platentektoniek

Merk op hoe vaak een geval van massale verspillen ofwel werd veroorzaakt door of &# X0022; gerelateerd aan&# X0022; (Wat betekent dat geologen een volledige causaal verband niet kon aantonen) vulkanische en seismische activiteit. Both, op hun beurt, zijn het resultaat van de plaat beweging in de meeste gevallen, en dus is het niet verwonderlijk dat een aantal van de locales opgemerkt hier zijn ofwel op plaatranden of in bergachtige gebieden waar de plaat tektonische en andere processen aan het werk zijn. (Voor meer informatie over dit onderwerp vindt u in de inzendingen Plate Tectonics en Bergen.)

Om massabeweging in gang te zetten, is het nodig om een ​​steile helling en een soort kracht materiaal van de positie van labiel evenwicht verwijderen. Plaat tektonische processen bieden zowel. Niet alleen een aardbeving, bijvoorbeeld jar stenen los uit het bovenste gedeelte van een helling, maar de beweging van de platen helpt maken steile hellingen, bijvoorbeeld, de botsing van het Indo-Australische en Indische riemen die de Himalaya geproduceerd.

Enkele van de meest krachtige plaat tektonische activiteit plaatsvindt onder water, en evenzo zijn er merkwaardige manifestaties van de massa verspillen onder de zeeën. Uit Moss Landing, een onderzoekscentrum dat een consortium van staatsuniversiteiten dient in het noorden van Californië, is een onderwater canyon meer dan 0,6 mi. (1 km) diep. Op een gegeven moment werd Monterey Canyon gedacht dat het resultaat van erosie door een rivier die in de oceaan zijn; Echter, vandaag het wordt verondersteld om het resultaat van de onder water massa verspillen zijn.

Het opsporen en voorkomen massabeweging

De dramatische gevallen van massale verspillen hier besproken vereisen nauwelijks problemen om de detectie. Hun effect is duidelijk en, om die ongelukkige genoeg om in de buurt, onontkoombaar zijn. Andere soorten van de massa verspillen optreden zo langzaam dat ze geen onmiddellijke detectie uit te nodigen. Dit kan jammer zijn, omdat in sommige gevallen trage massa verspillen is een voorbode van nog veel meer snelle bewegingen te volgen.

De California modderstromen en aardverschuivingen zijn een dramatisch voorbeeld van de massa verspillen, maar vaker wel dan niet de massa verspillen in de vorm van kruip, die detecteerbaar is slechts over een kwestie van jaren. Wanneer kruip optreedt, de bovenlaag van de bodem beweegt, terwijl de laag onder stationair blijft. Een manier om de bovenlaag zijn plaats te houden is om vegetatie die sterke banden diep genoeg om de bodem te houden zal zetten planten.

Dit kan onbedoelde gevolgen te creëren. Tijdens de jaren 1930, New Deal ambtenaren geïmporteerd kudzu planten uit China, met de bedoeling om de hellingen van het Amerikaanse Zuiden te beschermen tegen kruip en erosie. De kudzu beschermd de piste, maar zoals later bleek, dit vraatzuchtige fabriek had de neiging om ook te kruipen. Voordat gemeenschappen begon het nemen van maatregelen om het uit te roeien, of op zijn minst te duwen het terug, in de jaren 1970, kudzu schijnbaar dreigde het hele zuiden van de Verenigde Staten te dekken.

Om enkele van de meer dramatische variëteiten van de massa verspillen, zoals aardverschuivingen in een woonwijk te voorkomen, kan een huiseigenaar of groep van huiseigenaren een ingenieur opdracht&# X0027; s studie. De installateur kan het materiaal van de helling testen meten de spanningen op inwerken, en het uitvoeren van andere berekeningen om de waarschijnlijkheid dat een helling zal bezwijken aan een bepaalde hoeveelheid kracht te voorspellen. Om deze reden, bestemmingsplannen in gebieden met steile hellingen zijn meestal streng. Deze wetten zijn gericht op het voorkomen van huiseigenaren en bouwers van het oprichten van structuren kans op een dreiging van massale verspillen in een periode van zware regenval te maken.

WAAR TE MEER WETEN

Abbott, Patrick. Natuurrampen. Dubuque, IA: WilliamC. Brown Publishers, 1996.

Allen, Missy en Michel Peissel. Gevaarlijke natuurverschijnselen. New York: Chelsea House, 1993.

Armstrong, Betsy R. en Knox Williams. De Avalanche Book. Golden, CO: Fulcrum, 1986.

Goodwin, Peter. Aardverschuivingen, zakt en Creeps. New York: Franklin Watts, 1997.

Gore, Pamela. &# X0022; Mass Wasting&# X0022; (Web site). &# X003c; http: //www.gpc.peachnet.edu/

Mass Wasting (Web site). &# X003c; http: //www.es.ucsc.edu/

Murck, Barbara Winifred, Brian J. Skinner, en StephenC. Portier. Gevaarlijke Earth: An Introduction to Geologische gevaren. New York: John Wiley, 1996.

Nelson, Stephen A. Mass-Wasting en massa-Wasting Processen. Tulane University (Web site). &# X003c; http: //www.tulane.edu/

KERNBEGRIPPEN

HELLINGSHOEK:

De maximale helling waarop een relatief grote steekproef van niet-geconsolideerde materiaal kan blijven staan. Vaak is de toevoeging van water verhoogt de storthoek, tot het punt waarop het materiaal verzadigd raakt.

LAWINE:

KRUIPEN:

Een vorm van massabeweging waarbij langzame neerwaartse beweging van regolith als gevolg van zwaartekracht.

EROSIE:

De beweging van de bodem en rock als gevolg van de krachten die door water, wind, gletsjers, zwaartekracht en andere invloeden. In de meeste gevallen, een vloeibaar medium, zoals lucht of water, een rol speelt.

VALLEN:

Een vorm van massa verspillen waarin rock of puin naar beneden beweegt langs zeer steile hoeken.

STROOM:

Een vorm van massabeweging waarbij een lichaam van materiaal dat niet uniform beweegt snel bergafwaarts. Flow is onderverdeeld in categorieën, afhankelijk van de hoeveelheid water die betrokken zijn: korrelig flow (0-20% water) en drijfmest flow (20-40% water). Een lawine is een voorbeeld van de stroming en kunnen ofwel rock (korrels) of sneeuw (slurry) te betrekken.

VLOEISTOF:

geomorfologie:

Een gebied van zich bezighouden met de studie van landvormen, met de krachten en processen die ze hebben gevormd, en met de omschrijving en de indeling van de verschillende fysische eigenschappen op aarde fysieke geologie.

AARDVERSCHUIVING:

Bron: www.scienceclarified.com

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

veertien − vier =