Rzeczne systemy depozycyjne

Rzeczne lub fluwialne systemy depozycyjne (ang. fluvial depositional systems), to systemy, w których materiał osadowy został zdeponowany przez wodę w okrębie koryta rzecznego lub na równi powodziowej.

rzeka.jpg

Rzeki mogą mieć meandrujący, roztokowy lub anastomozujący (rzeki o wielu równoległych korytach) styl depozycyjny. Jako główny czynnik decydujący o charakterze rzeki wymieniana jest ilość transportowanego przez wodę materiału osadowego w porównaniu z energią środowiska, choć należy tu też wspomnieć łatwość z jaką brzegi mogą być erodowane, nachylenie profilu rzeki, częstotliwość i intensywność zmian przepływu. Ogólnie wraz z jej biegiem rzeka może zmieniać swój charakter i często jej górny odcinek ma charakter roztokowy, natomiast dolny odcinek jest meandrujący i anastomozujący. Także średnica transportowanego materiału maleje w dół biegu rzeki.

Zawartość materiału osadowego niesionego przez wodę wynosi poniżej 5%. Charakter przepływu (reżim) jest zależny od prędkości przepływu i głębokości koryta rzecznego, co jest wyrażane przez liczbę Froude'a. Liczba definiuje warunki dla przepływu laminarnego, przejściowego (krytycznego) lub turbulentnego. Charakterystyczne rzeczne formy depozycyjne zostały powiązane z reżimem przepływu w 1965 roku przez Simonsa (patrz liczba Froude'a). Rodzaj przepływu jest określany za pomocą liczby Reynoldsa (odpowiednio >500, 500 do 2000 i >2000).

Po prawej stronie meandrująca rzeka Charley wpływająca do Yukonu (rzeki roztokowej), zdjęcie dostępne dzięki uprzejmości U.S. Geological Survey.

Erozja i depozycja są kontrolowane przez profil równowagi rzeki, który może być przyjęty jako jej poziom bazy. Profil równowagi rzeki, przy jej ujściu łączy się z poziomem bazy wybrzeża morskiego. Depozycja w dolnym odcinku rzeki (około 20 km) jest kontrolowana przez zmiany względnego poziomu morza. Górny odcinek rzeki jest zaś głównie kontrolowany przez procesy tektoniczne, przepływ i ilość transportowanego materiału osadowego. Zmiany poziomu bazy mają wpływ na proporcję zachowanych w zapisie stratygraficznym osadów korytowych do osadów pozakorytowych. Rzeczne formy depozycyjne zostały podzielone według ich skali (zarówno przestrzenej, jak i czasowej) przez Jacksona (1975) na makroformy, mezoformy i mikroformy. Hierarchia powierzchni granicznych w obrębie osadów fluwialnych została wprowadzone przez Allena w 1983 i rozwinięta przez Mialla (1985).

W okresach normalnego stanu rzeki, materiał osadowy jest transportowany i deponowany w obrębie koryta, natomiast w czasie wezbrań także w obrębie równi powodziowych. W większej skali na geometrię sieci rzecznych ma wpływ struktura podłoża skalnego tworząc takie wzory jak układ równoległy, prostokątny (związane z siecią uskoków), radialny, kolisty (np. związany z wulkanami) lub dendrytowy.

Literatura

Allen, J. R. L. 1983. Studies in fluviatile sedimentation: bars, bar complexes and sandstone sheets (low sinuosity braided streams) in the Brownstones (L. Devonian), Welsh Borders. Sedimentary Geology 33, 237-293
Boggs, S. 1987. Principles of Sedimentology and Stratigraphy. Prentice-Hall
Hampton, B.A., Horton, B.K. 2007. Sheetflow fluvial processes in a rapidly subsiding basin, Altiplano plateau, Bolivia. Sedimentology 54, 1121–1147
Miall, A.D. 1985. Architectural elements and bounding surfaces: A new method of facies analysis applied to fluvial deposits. Earth-Science Review 22, 261-308
Postma, G. Holbrook, J. 2003. Fluvial sequence stratigraphy: does it work? dostępne na stronie Utrecht University
Willis, B., Bracken, B., Payenberg, T. 2010. Another Look at Fluvial Sequence Stratigraphy. Search and Discovery Article #40624