знаки рябы. Методическое руководство. Альметьевский нефтяной государственный институт Маматов Алексей Петрович Горюхин Никита Александрович Андреев Кирилл Вячеславович

• Название: Альметьевский нефтяной государственный институт Маматов Алексей Петрович Горюхин Никита Александрович Андреев Кирилл Вячеславович
• Анкор: знаки рябы
• Дата: 17.05.2023
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: Методическое руководство.docx
• Тип: Документы; #1136807

Маматов Алексей Петрович 31-61

Горюхин Никита Александрович 31-62

Андреев Кирилл Вячеславович 11-15T


Альметьевский нефтяной государственный институт

Маматов Алексей Петрович Горюхин Никита Александрович

Андреев Кирилл Вячеславович

ЗНАКИ РЯБИ

методические указание по выявлению знаков ряби

г. Альметьевск

2022 год

Оглавление

Введение 3

1.Знаки ряби 3

2.Образование знаков ряби 3

3.Механизм формирования гигантских знаков ряби течения 7

4.Литература 8

Введение

1. 
   Знаки ряби
   

ЗНАКИ РЯБИ — следы движения водных или воздушных струй на поверхности незатвердевших осадков побережий различных водоёмов (водная рябь) или на открытой песчаной поверхности (эоловая рябь). В древних толщах знаки ряби встречаются на пластовых поверхностях осадочных горных пород в виде прямых или изогнутых, более или менее параллельных рядов валиков (гребней) или контротпечатков на нижних поверхностях пластов горных пород. Имеют большое значение при восстановлении палеогеографических условий, направления и скорости течений, а также при определении кровли и подошвы пласта. Иногда знаки ряби имитируются тектонической микроскладчатостью, например в шокшинских кварцитах Карелии.

2. 
   Образование знаков ряби
   

Механизм образования подводных ряби и дюн прояснился после наблюдений над потоками в речных руслах и искусственных желобах, ложа которых сложены рыхлым материалом. В этих руслах условия потока, т. е. скорость течения, сопротивление потоку, напряжение сдвига у ложа, вязкость и влияние гравитации, можно примерно определить и оценить как режим потока. Режим потока — это те условия течения потока, которые независимо от характера переносимого осадка определяют морфологию ложа. В условиях спокойного режима рыхлый песок формирует плоское дно, рябь, мегарябь, рябь на дюнах, дюны и песчаные волны (рис. 1). Эти текстуры отражают постепенное увеличение скорости течения. Частицы осадка, по-видимому, перемещаются с перерывами, вкатываясь на пологий склон элемента текстуры, обращенный навстречу течению, а затем соскальзывают или обрушиваются вниз по более крутому склону в направлении течения. При бурном режиме потока формируется плоское ложе и антидюны. Частицы, по-видимому, в общем перемещаются более непрерывно, чем при спокойных режимах.



Рис. 1. Формирование знаков ряби

Плоское ложе, образованное при высокой скорости течения, не имеет на поверхности выступов и впадин, амплитуда которых численно была бы больше, чем несколько диаметров зерен. На верхней поверхности слоев во многих древних речных и литоральных песчаниках высокие скорости течения отражены в слое едва заметных эшелонированных гряд и впадин, известных как линейность на плоскостях напластования, или первичная линейность течения. Длинные оси зерен осадка ориентированы примерно параллельно удлинению этих текстур, а самые крупные зерна неизменно концентрируются в грядах.

Кроме того, при самых высоких скоростях течения дюноподобные текстуры мигрируют в обратном направлении, передвигаясь навстречу течению; эти текстуры представляют собой так называемые антидюны. Хотя в ветвящихся руслах наблюдались антидюны с амплитудами до одного метра, эти текстуры обычно разрушаются, как только уменьшается скорость течения.

Знаки ряби образуются не только при движении воды, но и под действием ветра. Как и все другие формы ложа, знаки ряби могут слагаться не только кварцевыми, песчаными и алевритовыми зернами. Обычно они имеют небольшие размеры, асимметричное или симметричное строение, причем гребни расположены на расстояниях менее 30 см, а их амплитуда не превышает 30 см. Ветровые знаки ряби обычно более пологие и менее симметричные, чем знаки ряби течения; гребни ветровых знаков ряби имеют прямолинейные или слабо извилистые очертания.

В каждой конкретной обстановке направление гребней знаков ряби зависит от направления водного или воздушного потока. В мелководных условиях гребни мелких знаков ряби в общем протягиваются почти параллельно ближайшей береговой линии (рис. 2). Это особенно хорошо видно в таких участках отложения песка и алеврита, как заливы и приливно-отливные равнины. Вне зоны влияния береговой линии гребни ряби ориентированы менее упорядоченно.



Рис. 2. Простые формы ряби (Лингоидные знаки)

Характерная особенность внутреннего строения большинства гребней ряби — это косая слоистость, формирующаяся при перемещении осадка вниз по течению. Песчинки смываются с пологого склона, обращенного вверх по течению, и обычно перемещаются в направлении к вершине крутого склона, обращенного по течению. Время от времени эти песчинки сваливаются вниз по крутому склону, формируя таким образом слоистую текстуру с последовательным перекрыванием прежних слоев.

В некоторых случаях знаки ряби, по-видимому, перекрывают более пологие склоны соседних знаков ряби, расположенных ниже по течению. Наклон перекрываемых участков знаков ряби составляет обычно 5—20°. Такие текстуры описываются как тонкая косая слоистость мигрирующей ряби.

Пласты, сложенные такими косослоистыми сериями ряби, каждая из которых имеет мощность несколько сантиметров, распространены в дельтовых и некоторых турбидитовых толщах. Такие текстуры описаны также в ледниковых зандровых отложениях. Поверхность ложа современных литоральных равнин и прилегающих сублиторальных участков обычно покрыта рябью. В тех местах, где образование знаков ряби на песчаных и алевритовых поверхностях чередуется со спокойным отложением тонкого ила, возникают флазерные текстуры (рис. 3).



Рис. 3. Текстуры пород

В некоторых крупных песчаных руслах и в устьях некоторых песчанистых эстуариев амплитуда ряби (высота гребня над впадиной) варьирует от 30 см до 2 м, и в этом случае они выделяются как мегарябь (крупная рябь). Гребни текстур имеют прямолинейные, языковидные или серповидные очертания и могут прослеживаться на расстоянии нескольких сотен метров. Примеры таких современных образований известны в отложениях реки Брахмапутры, где знаки ряби очень подвижны и, как выяснилось, могут перемещаться на 200 м в день. Если текстурные элементы, имеющие форму ряби, не превосходят по размеру крупную рябь, то они называются дюнами или песчаными волнами. Дюны, образованные как водой, так и ветром, имеют амплитуду 2—8 м, а длина волн часто достигает 500 м и больше. Воднообразованные разновидности характеризуются высокой подвижностью, особенно на стадиях повышенной скорости течения. Максимальных размеров достигают песчаные волны, хорошо известные на многих современных эпиконтинентальных шельфах, где они легко могут быть установлены с помощью звуковых приборов.

Амплитуды их обычно достигают 15 м, а длина волны варьирует от 200 до 1000 м. Гребни имеют прямолинейные очертания и могут прослеживаться по горизонтали на расстояние несколько сотен метров. На эти песчаные волны может накладываться мегарябь (рис. 4).



Рис. 4. Виды пород

Движение частиц в мигрирующих дюнах и песчаных волнах сходно с движением частиц в ряби, но приводит к образованию более крупных построек с внутренней текстурой, называемой косой слоистостью. Косослоистые серии могут иметь мощность 5 м и более.

Самые мощные серии встречаются в эоловых отложениях, тогда как серии в мелководных осадках (галечниках, песках, калькаренитах) обычно имеют мощность менее 3 м. Различают несколько разновидностей среди этих образований , такие, как пластинчатые с относительно плоскими поверхностями раздела между сериями (или элементами) и трогообразные (корытообразные) с извилистой нижней поверхностью. Эти поверхности раздела в каждой из текстурных разновидностей не всегда эрозионного происхождения, но чаще они имеют именно эрозионную природу. Все разновидности косой слоистости обычно связаны постепенными переходами, и можно видеть их тесное перемешивание в некоторых мощных толщах песчаника, включающих несколько элементов или серий.

Некоторые типы косой слоистости могут служить индикаторами направления течения и переноса осадочного материала. Обычно в пределах данного пласта или группы тесно связанных пластов делается возможно большее количество замеров направления падения передовых слоев, и после внесения поправок на тектоническое нарушение положения пластов полученные данные наносят на соответствующую карту. На рис. 4.5 показано, как пластинчатые и корытообразные косослоистые пласты распределяются в толще известковистых песчаников в восточной Шотландии; здесь приведены диаграммы распределения ориентировок для того, чтобы более четко показать направления транспортировки и преобладающих течений.

3. Механизм формирования гигантских знаков ряби течения

Механизм формирования гигантских знаков ряби течения принципиально подобен процессу образования мелкой песчаной ряби, который сейчас довольно подробно изучен. В России для мелкой песчаной ряби этот вопрос решался в искусственных желобах и на экспериментальных участках с песчаным ложем. В общем, было установлено, что высота и длина волны ряби увеличивается с увеличением глубины и скорости воды. Эта зависимость сложна, хотя в отдельных интервалах парных параметров гряд и потока может быть линейной: В = 4,2D, где В — длина волны, а D — глубина потока. Близкие взаимоотношения приводит и М. С. Ялин: В = 5D. При некоторой критической глубине воды эта зависимость может меняться на обратную: чем глубже поток, тем ниже дилювиальные дюны, но, вероятно, больше длина волны.

Чередование гранулометрически разнородных слоёв и горизонтов в строении паводковых дюн можно объяснить комбинацией механизмов периодического оползания крупнообломочного материала, накапливающегося в пригребневой части дистального слоя, флуктуацией потока и короткопериодическими зменениями гранулометрии влекомых наносов. П. Э. Карлинг полагает также, что поскольку падение слоистости в паводковых дюнах близко к состоянию покоя, то гряды в русле перемещались в основном не обваливанием и оползанием, а перекатыванием подвижных слоев через изгиб в вершине гребней и отложением их на дистальном склоне.

Для роста ряби в условиях соответствующего потока требуется очень небольшие интервалы времени. Р. Б. Дайнхарт на примере рек северо-запада США установил, что при высоте гребней речных дюн в пределах 0,2—0,4 м их длина увеличивается до 30 м за 1—2 суток. Т. К. Густавсон наблюдал на современных реках Техаса, как в половодье речная рябь вырастала до 2 м при длине волны около 100 м. Хотя прямые физические аналогии между современной песчаной рябью и гигантскими валунно-галечниковыми дилювиальными дюнами не могут быть корректными, и эти данные подтверждают то, что формирование рельефа гигантской ряби течения в четвертичных дилювиальных потоках происходило весьма энергично.

Сейчас же пока можно сделать предварительный вывод о том, что гигантские знаки ряби течения являются русловыми формами, которые не могут быть сопоставлены непосредственно из наблюдений ни в современных ущельях и небольших разветвлённых реках, ни в больших зрелых речных долинах.

4. 
   Литература
   

1. 
   Рудой А. Н. Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика и палеогеографическое значение). — Томск, 2005. — 224 с. ISBN 5-89428-195-4
   
2. 
   Рудой А. Н. Закономерности режима и механизмы сбросов ледниково-подпрудных озёр межгорных котловин / дисс... канд географ. наук. - М.: Институт географии АН СССР (раздел 5.4 "Опорожнение ледниково-подпрудных озёр). - 214 с.
   
3. 
   Бутвиловский В. В. Палеогеография последнего оледенения и голоцена Алтая: событийно-катастрофическая модель. — Томск: Томский государственный университет, 1993. — 252 с. ISBN 5-7511-0632-6
   
4. 
   Keenan Lee.The Altai Flood. Архивировано 11 августа 2011 года.
   
5. 
   А. Н. Рудой. Гигантская рябь течения: обзор новейших данных. Архивная копия от 23 апреля 2011 на Wayback Machine Томский государственный университет, 20.03.2011.
   
6. 
   Рудой А. Н. Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика и палеогеографическое значение). — Томск, 2005. — 224 с.
   
7. 
   Baker V. R., Benito G., Rudoy A. N. Paleohydrology of Late Pleistocene Superflooding, Altay Mountains, Siberia (англ.) // Science. — 1993. — Vol. 259, no. 5093. — P. 348—350.
   
8. 
   Рудой А. Н., Земцов В. А. Новые результаты моделирования гидравлических характеристик дилювиальных потоков из позднечетвертичного Чуйско-Курайского ледниково-подпрудного озера // Лёд и снег. — 2010. — № 1(109). — С. 111—118. Архивировано 3 апреля 2012 года.
   
9. 
   Перейти обратно:^1 2 Rudoy A. N. Glacier-Dammed Lakes and geological work of glacial superfloods in the Late Pleistocene, Southern Siberia, Altai Mountains (англ.) // Quaternary International. — 2002. — Vol. 87, no. 1. — P. 119—140.
   
10. 
    Рудой А. Н. Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика и палеогеографическое значение) // Материалы гляциологических исследований. — 2006. — Вып. 101. — С. 24—48.