Фронтон (геология) - Pediment (geology)

Поверхность фронтона у подножия Книжных скал, штат Юта

А фронтон, также известный как вогнутый склон или же убывающий склон,[1] очень пологий (0,5 ° -7 °) наклонный коренная порода поверхность.[2] Обычно это вогнутая поверхность, спускающаяся от основания более крутого отступающая пустынная скала, откос,[3] или окружающие монаднок или же Inselberg,[4][5] но может сохраниться после того, как более высокая местность размыта.[6]

Фронтоны эрозионный поверхности. Фронтон развивается при листах проточной воды (листовые наводнения ) смывает его во время сильных дождей.[3] Может быть тонко покрыта речной гравий, смытый с подножия гор, произведенный отступление от утеса эрозия.[5]

Фронтон не следует путать с Bajada, который представляет собой объединенную группу конусов выноса. Бахадады также пологие спускаются с откоса, но состоят из материала, выветренного из каньонов в откосе и переотложенного на бахада, а не из коренной породы с тонким слоем гравия.[6]

Описание

Первоначально фронтоны считались верхней частью пологих (0,5-7 °) вогнутых предгорных поверхностей, окружающих горы в засушливых регионах. Нижняя часть подножия представляет собой бахаду, с той разницей, что верхняя поверхность фронтона врезана в коренную породу (возможно, с тонким слоем аллювий ) и, таким образом, является результатом эрозии, а нижняя бахада - аградационный (образуется скоплением свежих отложений). Выше фронтона наклон резко увеличивается с углом от 15 ° до почти вертикального. Это создает четко очерченную точку у основания возвышенности.[2][5]

Нижняя часть фронтона может быть погребена под более молодыми отложениями бахады. Это описывается как скрытый фронтон.[7] Первоначально ровный фронтон, который впоследствии рассекается, описывается как рассеченный фронтон, хотя этот термин также применялся к поверхностям коренных пород, которые никогда не были ровными.[8]

Нередко на фронтоне встречаются изолированные эрозионные остатки.[9]

Отдельные фронтоны, образованные там, где каньоны выходят из возвышенности, могут сливаться, образуя срастающиеся фронтоны это может остаться, когда более высокая местность будет полностью размыта.[7] Слияние фронтонов на большой площади приводит к педиплен.[10] Педиплен отличается от пенеплен потому что педиплен имеет тонкий слой гравия и относительно крут, в то время как пенеплен покрыт глубокой остаточной почвой и чрезвычайно ровный, с уклонами менее 55 футов на милю (10 метров на км).[11] Было даже высказано предположение, что настоящих пенепленов не существует, и большинство выявленных пенепленов на самом деле являются педипленами.[12]

Вхождение

Фронтоны обычно встречаются в засушливом или полузасушливом климате и особенно хорошо известны на западе Соединенных Штатов.[1] Однако они также встречаются вдоль преддуга из Анды В Южной Америке[13] и в Южной Африке.[14] Совсем недавно было признано, что фронтоны образуются в умеренном и влажном климате и в различных тектонических условиях, и что характер коренных пород не имеет решающего значения для их образования.[15]

Древние поверхности фронтонов были обнаружены в геологической летописи еще в Протерозойский.[16]

Процессы, отвечающие за резьбу фронтонов

Процессы, ответственные за создание фронтона, и особенно за создание острой точки на стыке фронтона с возвышенностями, обсуждались более века.[17][15] Сейчас признано, что фронтоны встречаются как во влажном, так и в засушливом климате, во многих тектонических условиях и на многих разновидностях коренных пород. Тем не менее они не являются универсальными чертами горных фронтов. Это осознание побудило возобновить попытки объяснить их образование, в том числе с помощью численного моделирования.[15]

Предлагаемые механизмы формирования включают:

  • Простыня или листовая эрозия, в котором широкие слои проточной воды равномерно удаляют тонкие слои поверхностного материала без надрезов.[18][19]
  • Отступление горного фронта из-за выветривания[20]
  • Боковой план или же эрозия по транслировать [21]
  • Rillwash или рилл эрозия, при которой поток концентрируется в многочисленных близко расположенных мелких каналах.[19]

Позже исследователи обратились к комбинации этих механизмов, чтобы объяснить педиментацию.[22] В численных моделях, сочетающих выветривание гранитной коренной породы и эпизодический речной перенос отложений, фронтоны возникают спонтанно. Формированию фронтона способствуют засушливые условия, которые препятствуют развитию растительности, уменьшают сцепление почвы и способствуют нестабильности берегов русла. Локальное наводнение на местности с высокой степенью инфильтрации также способствует развитию педиментации. Все эти условия снижают частоту разрезов. Модели правильно предсказывают, что фронтоны более распространены в гидрологически открытых бассейнах, чем в гидрологически закрытых бассейнах.[15]

История

В 1877 г. Grove Карл Гилберт впервые заметил фронтоны в Горы Генри в Юта. Он описал образование как «холмы выравнивания, пересекающие перевернутые края наклонных пластов». Гилберт полагал, что фронтоны в горах Генри возникли из-за выравнивания ручьев и активной эрозии пустынь. Эту теорию отстаивал Сидни Пейдж (1912),[23] и Дуглас Джонсон (1932).[21] Джонсон выделил три зоны фронтонов.[5]

Рекомендации

  1. ^ а б Аллаби, Майкл, изд. (2013). «Фронтон». Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780199653065.
  2. ^ а б Торнбери, Уильям Д. (1969). Принципы геоморфологии (2-е изд.). Нью-Дели: CBS Publishers (переиздание 2002 г.). С. 271–272. ISBN  8123908113.
  3. ^ а б Маршак, Стивен (2009). Основы геологии (3-е изд.). Нью-Йорк: W.W. Нортон. п. 464. ISBN  0393932389.
  4. ^ Бербанк, Дуглас Уэст; Андерсон, Роберт С. (2001). Тектоническая геоморфология. Молден, Массачусетс: Blackwell Science. п. 28. ISBN  0632043865.
  5. ^ а б c d Истербрук, Дон Дж. (1999). Поверхностные процессы и формы рельефа (2-е изд.). Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall. ISBN  0138609586.
  6. ^ а б Encyclopdia Britannica, Фронтон
  7. ^ а б Торнбери 1969, п. 273.
  8. ^ Торнбери 1969, стр. 273-274.
  9. ^ Торнбери 1969, п. 276.
  10. ^ Джонс, Дэвид К. (2004). «Хронология денудации». В Гуди, А. (ред.). Энциклопедия геоморфологии. С. 244–248.
  11. ^ Торнбери 1969, стр. 284-285.
  12. ^ Кинг, Лестер К. (1953). «КАНОНЫ ЛАНДШАФТНОЙ ЭВОЛЮЦИИ». Бюллетень Геологического общества Америки. 64 (7): 721. Дои:10.1130 / 0016-7606 (1953) 64 [721: COLE] 2.0.CO; 2.
  13. ^ Холл, С.Р .; Farber, D.L .; Audin, L .; Finkel, R.C .; Мерио, А.-С. (Ноябрь 2008 г.). «Геохронология поверхностей фронтонов в южной части Перу: последствия для четвертичной деформации Андского преддуги». Тектонофизика. 459 (1–4): 186–205. Дои:10.1016 / j.tecto.2007.11.073.
  14. ^ Маббут, Дж. А. (март 1955 г.). «Форма фронтонной земли в Маленьком Намакваленде, Южная Африка». Географический журнал. 121 (1): 77. Дои:10.2307/1791808.
  15. ^ а б c d Strudley, Mark W .; Мюррей, А. Брэд (август 2007 г.). «Анализ чувствительности развития фронтона посредством численного моделирования и выбранного геопространственного запроса». Геоморфология. 88 (3–4): 329–351. Дои:10.1016 / j.geomorph.2006.12.008.
  16. ^ Уильямс, Джордж Э. (март 1969). «Характеристики и происхождение докембрийского фронтона». Журнал геологии. 77 (2): 183–207. Дои:10.1086/627421.
  17. ^ Торнбери 1969, стр. 274-278.
  18. ^ Макги, У. Дж. (1 января 1896 г.). «Пластовая эрозия». Бюллетень Геологического общества Америки. 8 (1): 87–112. Дои:10.1130 / ГСАБ-8-87.
  19. ^ а б Уилсон, Уильям Э. (редактор) (1998) Глоссарий гидрологии, Американский геологический институт
  20. ^ Лоусон, А. С. (1915). «Эпигенский профиль пустыни». Публикации по геологии Калифорнийского университета. 9: 23–48.
  21. ^ а б Джонсон, Дуглас (октябрь 1932 г.). "Скальные самолеты засушливых регионов". Географический обзор. 22 (4): 656. Дои:10.2307/208820.
  22. ^ Торнбери 1969, стр. 276-278.
  23. ^ Пейдж, С. (1912). "Скальные поверхности в пустынных хребтах". Журнал геологии. 20 (5): 442-450. JSTOR  30060756.