Alüvyon yelpazesi

Bir alüvyon yelpazesi, bir yamaçtan çıkan dar bir kanyon gibi bir nokta tortu kaynağındaki tepesi ile sığ bir koninin bir bölümü gibi şekillendirilmiş bir tortu birikimidir. Bunlar, kurak ve yarı kurak iklimlerdeki dağlık arazinin karakteristik özelliğidir, ancak aynı zamanda yoğun yağışa maruz kalan daha nemli ortamlarda ve modern buzullaşma alanlarında da bulunurlar.
Alüvyal fanlar tipik olarak akışın sınırlı bir kanaldan çıktığı ve serbestçe yayılıp yüzeye sızdığı yerde oluşur. Bu, akışın taşıma kapasitesini azaltır ve tortuların birikmesine neden olur. Akış, seyrek olan moloz akıntısı veya bir ya da daha fazla kısa ömürlü veya çok yıllık akış şeklini alabilir.
Alüvyon yelpazeleri, doğu Kuzey Amerika'nın Triyas havzaları ve güney Devon'daki Yeni Kırmızı Kumtaşı gibi jeolojik kayıtlarda yaygındır. Bu tür yelpaze çökeltileri muhtemelen jeolojik kayıtlardaki en büyük çakıl birikimlerini içerir.
En büyük alüvyal yelpazelerden bazıları, Hint-Gangetik düzlüğündeki Himalaya dağ cephesinde bulunur. Besleyici kanaldaki bir kayma (düğümsel bir kopma), 2008'de Kosi Nehri fanında meydana geldiği gibi, felaketle sonuçlanan sellere yol açabilir.
Boyut ve jeomorfoloji
Alüvyal fanlar, tabanda sadece birkaç metre genişliğinde, 1,5 ila 25 derecelik bir eğimle 150 kilometreye kadar geniş bir boyut ölçeğinde var olabilir. Tepe noktasından ölçülen eğim genellikle içbükeydir, en dik eğim tepe noktasına yakındır (proksimal fan veya fan kafası ) ve daha az dik hale gelir (medial fan veya orta fan) ve kenarlarında sığlaşır. fan ( distal fan veya dış fan). İri çakıl lobları olan elek birikintileri, proksimal fan üzerinde mevcut olabilir. Alüvyal bir yelpaze içindeki çökeltiler genellikle kaba ve kötü sınıflandırılmış olup çökeltiler distal fana doğru daha az kaba hale gelir.
Alüvyal düzlükte tüm tortu birikintilerinin diğer vadi duvarları veya nehirlerle temas etmeden yayılmasına yetecek kadar alan olduğunda, sınırlandırılmamış bir alüvyon yelpazesi oluşur. Sınırlandırılmamış alüvyal fanlar, çökeltilerin doğal olarak dağılmasına izin verir ve fanın şekli diğer topolojik özelliklerden etkilenmez. Alüvyal düzlük çökelme akışına paralel olarak dar veya kısa olduğunda, sonuçta fan şekli etkilenir. Fanın kenarındaki dalga ya da kanal erozyonu bazen "ayak ucu kesilmiş" bir fan üretir.
Çok sayıda nehir ve akarsu bir dağ cephesinden bir düzlüğe çıktığında, fanlar kesintisiz bir apron oluşturmak için birleşebilir. Kurak ila yarı kurak ortamlarda, buna bajada, nemli iklimlerde ise sürekli fan apronuna piedmont alüvyal fan denir.
Oluşumu
Alüvyal fanlar genellikle sınırlı bir besleyici kanalın bir dağ cephesinden veya bir buzul kenarından çıktığı yerde oluşur. Akış, besleme kanalından fan yüzeyine çıkarken, geniş, sığ kanallara yayılabilir veya yüzeye sızabilir. Bu, akışın taşıma gücünü azaltır ve tortuların birikmesine neden olur.
Eğim dik olan yakın fan, akış, genellikle tek bir kanal ile sınırlıdır : ( yelpazebaşı açması kadar olabilir), derin. Bu kanal, biriken tortular veya moloz akıntısı tarafından tıkanmaya maruz kalır, bu da akışın periyodik olarak eski kanalından çıkmasına (düğüm kopması) ve fanın daha dik bir eğime sahip bir kısmına kaymasına neden olur, burada çökelme devam eder. Sonuç olarak, normalde belirli bir zamanda fanın sadece bir kısmı aktiftir ve atlanan alanlar toprak oluşumuna veya erozyona uğrayabilir.
Alüvyal fanlar, enkaz akışının egemen olduğu veya akış akışının egemen olduğu olabilir. Hangi tür fanın oluştuğu iklim, tektonik ve fana akışı besleyen alandaki ana kaya litolojisi tarafından kontrol edilir.
moloz akıntısının hakim olduğu alüvyal fanlar
Enkaz akışları, sürekli, hızlı hareket eden bir su kütlesi ve esas olarak kaba döküntülerden oluşan malzeme şeklini alan bir heyelan türüdür. Tipik olarak, bir döküntü akışındaki partiküllerin yüzde 20 ila 80'i çap olarak 2 mm'den büyüktür.
Enkaz akışının hakim olduğu alüvyal fanlar tüm iklimlerde meydana gelir, ancak kaynak kayanın daha kaba, daha geçirgen regolit yerine çamurtaşı veya matris bakımından zengin saprolit olduğu yerlerde daha yaygındır. İnce taneli çökeltilerin bolluğu, ilk yamaçtaki çöküşü ve müteakip kohezif moloz akışını teşvik eder. Yerel olarak yoğun gök gürültülü fırtınalar tarafından kil bakımından zengin kolüvyonun doyması, eğim çökmesini başlatır. Ortaya çıkan döküntü akışı, besleyici kanalından aşağıya ve fanın yüzeyine doğru hareket eder.
Enkaz akışının hakim olduğu alüvyal fanların, orta ve alt seviyedeki loblara yol veren üst fanda çoğunlukla aktif olmayan dağıtım kanallarından oluşan bir ağdan oluştuğu bulunmuştur. Kanallar, yapışkan döküntü akışlarıyla doldurulma eğilimindedir. Genellikle bir seferde yalnızca bir lob etkindir ve hareketsiz loblar çöl verniği geliştirebilir veya 1.000 ila 10.000 yıllık zaman ölçeklerinde eolian toz birikiminden bir toprak profili geliştirebilir. Yüksek viskoziteleri nedeniyle, döküntü akışları, enkaz akışının baskın olduğu bir alüvyal yelpaze içinde bile proksimal ve medial fan ile sınırlı olma eğilimindedir ve akış akışları, uzak fana hakimdir. Bununla birlikte, kurak iklimlerde enkaz akışının hakim olduğu bazı fanlar neredeyse tamamen enkaz akışlarından ve enkaz akışlarının eolian yağmurundan kaynaklanan gecikmeli çakıllardan oluşur ve tabaka veya elek birikintilerine dair hiçbir kanıt yoktur. Enkaz akışının hakim olduğu fanlar dik olma eğilimindedir ve bitki örtüsü zayıftır.
Akarsu Akışı Baskın Alüvyal Fanlar
Akarsu akış süreçleri tüm alüvyal fanlarda gerçekleşir, ancak akış ağırlıklı alüvyal fanlarda tortu taşınması için ana süreçtir.
Akışın hakim olduğu alüvyal fanlar, fan üzerinde bir dağıtım kanalları sistemini besleyen çok yıllık, mevsimsel veya geçici akışın olduğu yerlerde meydana gelir. Kurak veya yarı kurak iklimlerde, birikintiye, besleyici kanalında ani sellere neden olan seyrek, ancak yoğun yağış hakimdir. Bu, alüvyal fan üzerinde tabaka halinde taşmalara neden olur, burada tortu yüklü su kanalından ayrılır ve fan yüzeyi boyunca yayılır. Bunlar,% 20 ila% 45 tortu içeren aşırı konsantre akışları içerebilir. Sel azaldığında, genellikle örgülü akarsulardan oluşan bir ağ görünümüne sahip çakıl tortusu bırakır.
İlkbaharda eriyen karlarda olduğu gibi akışın daha sürekli olduğu yerlerde, kanallarda kesik kanal akışı yüksek, gerçek bir örgülü akış ağında gerçekleşir. Akarsu akışının hakim olduğu bu tür alüvyal yelpazeler daha sığ bir eğime sahip olma eğilimindedir, ancak çok büyük hale gelebilir ve Hint-Gangetic düzlüğündeki Himalaya dağ cephesi boyunca Kosi ve diğer fanları içerir. Burada, Ana Sınır İtişinde son on milyon yıldır devam eden hareket, drenajı dağ cephesinde üç büyük fandır.
Kuzeybatı Çin'deki Taklamakan Çölü'nün güney sınırını oluşturan Kunlun ve Altun sıradağları arasındaki yarı kurak bölgede akarsu akışının hakim olduğu aktif bir alüvyal yelpaze örneği bulunur. Bu özel fan toplam uzunluğu. Fanın bir lobu, sürekli olarak tortu biriktiren akan akıntılara sahiptir, böylece fan hala alüvyal düzlüğe doğru ilerlemektedir. Besleyici kanallar, yerel yaylalardan kaynaklanan büyük hacimli çökelti nedeniyle düz kanalların yanı sıra örgülü kanal örneklerinden oluşur.
Jeolojik kayıttaki alüvyon fanları
Alüvyon yelpazeleri jeolojik kayıtlarda yaygındır, ancak orta Paleozoik'te kara bitkilerinin evriminden önce özellikle önemli olmuş olabilirler. Fay sınırlamalı havzaların karakteristiğidirler ve havzanın tektonik çökmesi ve dağ cephesinin yükselmesi nedeniyle veya daha kalın. Çoğu, sığ, oksitleyici bir ortamda demir açısından zengin minerallerin diyajenetik değişimiyle üretilen hematitten kırmızıdır. Paleofanların örnekleri arasında Doğu Kuzey Amerika'nın Triyas havzaları ve güney Devon'daki Yeni Kırmızı Kumtaşı, Norveç'in Devoniyen Hornelen Havzası ve Kanada'nın Gaspé Yarımadası'ndaki Devoniyen- Karbonifer yer alır. Bu tür yelpaze birikintisi, muhtemelen jeolojik kayıtlardaki en büyük çakıl birikimlerini içerir.
Alüvyal fanlar, genel olarak proksimalden distale inceltme ile birlikte, kaba sedimantasyon ile karakterize edilir. Çakıllar, tepeye doğru eğilen çakıllarla birlikte iyi gelişmiş bir bindirme gösterir. Fan birikintileri, tipik olarak, fanın dış yapısının neden olduğu iyi gelişmiş ters derecelendirme gösterir. Bununla birlikte, birkaç fan, hareketsizliği veya hatta fan geri çekilmesini gösteren normal derecelendirme gösteriyor. Normal veya ters derecelendirme dizilerinin kalınlığı yüzlerce ila binlerce metre olabilir. Alüvyal fanlar için bildirilen çökelme fasiyesleri arasında enkaz akışları, tabaka taşkınları ve üst rejim akışı taşkınları, elek birikintileri ve örgülü akış akışları bulunmaktadır.
Moloz akıntısı birikintileri proksimal ve medial fanda yaygındır. Bunlar, iri taneli masif çakıl ve nispeten büyük ince taneli matris bölümleri içeren bloklardan oluşur. Enkaz akışı birikintileri, zaman zaman tabana doğru ters derecelendirilmiş tabakalanma dışında tortul yapıdan yoksundur ve kötü boylanmıştır. Proksimal fan ayrıca, akışın hızla sızdığı ve yalnızca kaba malzemeyi geride bıraktığı, elek birikintileri olarak yorumlanan çakıl lobları da içerebilir. Bununla birlikte, çakıl lobları aynı zamanda moloz akıntısı birikintileri olarak yorumlanmıştır. Konglomera alüvyon fanlar üzerinde moloz akışları olarak kaynak Yelpaze çakıltaşı olarak tarif edilir.
Akarsu akışı birikintileri tabaka şeklinde olma eğilimindedir, daha iyi sınıflandırılır ve bazen çapraz tabakalanma gibi iyi gelişmiş tortul yapıları gösterir. Bunlar medial ve distal fanda daha yaygındır. Kanalların çok sığ ve örgülü olduğu distal yelpaze içinde, dere akışı birikintileri düzlemsel ve oluklu eğimli tabakalaşma ile kumlu ara katmanlardan oluşur. Akarsu akışının baskın olduğu bir alüvyal yelpazenin, medyal yelpazesi, sıradan akarsu ortamları ile neredeyse aynı çökelme fasiyesini gösterir, bu nedenle antik alüvyal fanların tanımlanması, bir piedmont ortamında radyal paleomorfolojiye dayanmalıdır.
Alüvyon yelpazeleri kil veya marn çökeltileriyle örtüldüğünde, hidrokarbonlar için potansiyel bir tuzak ve olası bir keşif hedefi olabilirler.
Örnekteki görüntüden anlayabileceğimiz üzere alüvyal yelpaze mevsimsel olarak kuru tuz gölleri ve geçici akarsuların izleri, İran'ın güneyindeki Zagros Dağları'nın birçok vadisini kaplar. Çoğu zaman nehirler ve göller yer üstünde kurudur, ancak yeraltı suyu aynı yollardan akar. Bu yeraltı akıntılarının dağlardan aktığı yerde, su tablası yüzeye yaklaşır ve kuyulardan daha kolay erişilebilir hale gelir. Güney İran'daki güneydoğu Fars eyaletinin bu simüle edilmiş doğal renkli görüntüsü, kuzeydoğuya doğru kurak dağları oyan kuru bir nehir kanalını gösteriyor. Kuru nehir, gümüşi bir yelpaze şeklinde vadi tabanına yayılıyor. Geniş bir yemyeşil tarım arazisi kuşağı, pervanenin kıvrımını takip eder ve sırtlara paralel uzanan bir yol boyunca uzanır. Yoğun yeşil tarım kuşağının vadiye yakın kenarı, nehirler (veya sulama kanalları) boyunca donuk yeşile döner.
Biriktirme sistemi üzerindeki kontroller
Alüvyal fanlar, tektonik yükselmenin neden olduğu erozyona yanıt olarak inşa edilir ve yatakların yukarı doğru kabalaşması, fana tortu besleyen dağlık bölgelerdeki erozyon döngülerini yansıtır. Bununla birlikte, iklim ve taban seviyesindeki değişiklikler de aynı derecede önemli olabilir. Himalayalar'daki alüvyon fanları, daha genç fanların yerleştiği ve üzerini örten yaşlı fanları gösteriyor, bu fanlar da iki teras seviyesini gösteren derin kesik vadiler tarafından kesiliyor. Optik uyarımlı termolüminesans (OSL) yoluyla tarihlendirme, 45 bin yıl önce tektonik eğilme ve 20 bin yıl önce fan birikiminin sona ermesiyle eski ve yeni fanlar arasında 70 ila 80 bin yıllık bir boşluk olduğunu gösteriyor. Hem ara hem de yelpaze birikiminin daha yakın zamanda sona ermesinin, artan güneybatı muson yağış dönemleriyle bağlantılı olduğu düşünülmektedir. Ölüm Vadisi'ndeki yatakların tarihlendirilmesi, son 25 bin yıldaki yelpaze birikiminin zirvelerinin, hem ıslaktan kuruya, hem de kurudan nemliye doğru hızlı iklim değişikliği zamanlarında meydana geldiğini göstermektedir.
Kurak iklimler
Alüvyal fanlar genellikle, yerel tepelerde yakındaki fırtınalardan kaynaklanan periyodik ani sellere maruz kalan çöl bölgelerinde bulunur. Kurak bir iklimdeki tipik su yolunun tepesinde büyük, huni şeklinde bir havza vardır ve bu, altta alüvyal bir pervaneye açılan dar bir kirliliğe yol açar. Çok örgülü akışlar genellikle su akışları sırasında mevcuttur ve aktiftir.
Phreatophytes (derin su tablasına ulaşabilen uzun musluk köklerine sahip bitkiler) karakteristik olarak yelpaze parmaklı freatofit şeritleri oluşturur. Feratofitler, yelpaze ucundan yayılan kıvrımlı çizgiler oluşturabilir. Bu izler, geçirimsiz playa çökeltileri ile etkileşime giren fandan iri çökeltilerin gömülü kanallarını izler.
Nemli iklimlerde
Alüvyal fanlar ayrıca nemli iklimlerde de gelişir. Nepal'de Koshi Nehri yaklaşık bir megafan inşa etti Himalaya eteklerinden çıkışının altında, nehrin Ganj'a katılmadan önce Hindistan'a geçtiği neredeyse düz ovalara. Yukarı Koshi kolları boyunca, tektonik kuvvetler Himalayaları yılda birkaç milimetre yükseltir. Yükselme, erozyonla yaklaşık olarak dengede olduğundan, nehir dağlardan çıkarken yılda yaklaşık 100 milyon metreküp (3,5 milyar cu ft) tortu taşır. Milyonlarca yıl boyunca bu büyüklükte birikim, megafanı açıklamak için fazlasıyla yeterlidir.
Sel tehlikeleri
Alüvyal fanlar üzerindeki en büyük doğal tehlike, tipik olarak yoğun ve uzun süreli yağışlardan kaynaklanan taşkınlar, aşırı yoğun akışlar ve moloz akıntılarıdır. Taşkınlar genellikle kısa (birkaç saat), ancak çok az uyarı ile veya hiç uyarı olmadan meydana gelen enerjik ani seller şeklini alır. Bunlar, yüksek hızlar ve tortu taşıma kapasitesi ile karakterize edilir. Enkaz akışları, çoğunlukla kaba döküntülerden oluşan yeni dökülmüş betona benzer. Aşırı konsantre akışlar, su içeriği ağırlıkça yüzde 40 ila 80 arasında olan taşkınlar ve enkaz akışları arasında orta düzeydedir. Taşkınlar, çökeltileri sürükledikçe aşırı konsantre akışlara geçebilirken, enkaz akışları su ile seyreltilirlerse aşırı yoğunlaşmış akışlara dönüşebilir. Alüvyal fanlar üzerindeki su baskını büyük miktarda tortu taşıdığından, kanallar hızla tıkanabilir ve tehlikeleri büyüten akış yolları hakkında büyük belirsizlik yaratabilir.
Ağustos 2008'de yüksek muson akışları, Koshi Nehri'nin setini aşarak nehrin çoğunu korumasız bir antik kanala ve 200 yıldan uzun süredir istikrarlı olan yüksek nüfus yoğunluğuna sahip çevredeki topraklar boyunca yönlendirdi. Bir milyondan fazla insan evsiz kaldı, yaklaşık bin kişi hayatını kaybetti ve binlerce hektar mahsul yok edildi. Koshi, Bangladeş dışındaki tüm ülkeleri aşan sellerde Hindistan'ın ölüm ücretlerine orantısız bir şekilde katkıda bulunduğu için Bihar'ın Üzüntüsü olarak biliniyor.
Güneş Sistemi
Mars
Alüvyal fanlar, düz zeminleri üzerinde bazı krater kenarlarından aşağı inen Mars'ta da bulunur. Saheki Krateri'nde üç alüvyon fanı bulundu. Bu fanlar, gezegendeki geçmiş akarsu akışını doğruladı ve ayrıca bir zamanlar Mars yüzeyinde bir şekilde sıvı suyun mevcut olduğu teorisini destekledi. Ek olarak, yörüngeden uydular tarafından yapılan Gale kraterindeki fanların gözlemleri, Curiosity gezgini tarafından akarsu çökeltilerinin keşfi ile artık doğrulandı.
Titan
Alüvyal fanlar, Cassini yörüngesinin sentetik açıklıklı radar (SAR) aletini kullanarak Titan'daki Cassini-Huygens misyonunda gözlemlendi. Bu fanlar metan / etan nehirlerinin sonundaki kuru orta enlemlerde daha yaygındır; burada, tıpkı Dünya'daki kurak fanlar gibi yağış nedeniyle sık ıslanma ve kurumanın meydana geldiği düşünülmektedir. Radar görüntüleme, fan malzemesinin büyük olasılıkla yaklaşık iki santimetre çapında yuvarlak su buzu taneleri veya katı organik bileşiklerden oluştuğunu göstermektedir.