简答题

水流动态、底形及其与层理的成因关系?

正确答案

1)水流动态是水深(h)和水流速度(V)的函数,通常以Fr表示。其表达式为:Fr=V/(gh)1/2
其中g为单位质量水体的重力。 Fr<1时,表示低流态,水深流缓。 Fr>1时,表示高流态,水浅流急。 Fr≈1时,表示临界态。
2)底形又称床砂底形,是指流体在非粘结性沉积物表面流动时,产生的各种几何形态的统称。包括小波痕、大波痕、平底、逆行砂丘等。
3)水流动态、底形及其与层理的成因关系如下:
A.静水或极微弱水动力条件时
床砂表面为平坦状,若水体中有悬浮或溶解物质缓慢沉降,可形成水平层理。
B.水流速度(V)渐大,Fr<<1时 床砂开始缓慢移动,形成不对称的小波痕及小型交错层理。
C.水流速度(V)继续增大,Fr<1时
将依次形成由小型波痕叠加的大波痕,它们沿水流方向迁移,形成板、槽、状交错层理。
上述B、C过程中产生的波痕与水面波的起伏情况相反,所以称异相位。
D.水流速度(V)继续增大,Fr≈1时 称过渡态或临界态,底形为受到冲刷的大波痕,并以波长大、波高小为特征,常形成楔状交错层理。
E.水流速度(V)继续增大,Fr>1时波痕消失,再次呈平底,但与初始平底有别,在于砂粒在平坦底面做连续迁移,并形成平行层理。
F.水流速度(V)继续增大,Fr>>1时形成逆行砂丘及逆行砂丘交错层理,此时底形和水面同相位。
水流速度(V)继续增大,Fr>>>1(极大)时 在床砂表面出现冲槽、冲坑。

答案解析