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堆積地質学と河川地形学において、剥離とは、河川の流路が急速に放棄され、新しい河川が形成されることである。剥離は、河川が新しい流路を取った場合に通過できる勾配よりもはるかに緩やかな河川勾配の結果として発生する。[1]
デルタと純堆積環境
剥離は河川デルタでよく見られる現象で、河川が海に流れ込む際に堆積物 が堆積し、河川勾配が通常非常に小さい。[2]このプロセスはデルタスイッチングとしても知られている。
川からの堆積により、海に押し出された個々のデルタローブが形成されます。デルタローブの一例は、右の写真に示されているミシシッピ川のバーズフットデルタとその堆積プルームです。デルタローブが前進するにつれて、河道は長くなりますが標高差は同じであるため、河道の勾配は低くなります。河道の勾配が減少すると、2つの理由で不安定になります。第1に、重力の影響下にある水は、最も直接的な経路で下流に流れる傾向があります。川が自然の堤防を破ることができた場合（つまり、洪水中に）、水は海へのより短いルートで新しい経路に溢れ出し、より安定した急勾配になります。[1]第2に、勾配が減少すると、河床へのせん断応力が減少し、その結果、河道内に堆積する堆積物が増え、氾濫原に対して河床が上昇します。これにより、川が堤防を破り、より急な傾斜で海に流れ込む新しい水路を切り開くことが容易になります。
この剥離が起こると、新しい水路が堆積物を海に運び出し、新しいデルタ地帯が形成される。[3] [4] 放棄されたデルタ地帯は最終的に沈降する。[5]
このプロセスは、河川デルタ内で観察できる河川の分流ネットワークにも関連しています。この水路がこのような状態になると、その流れの一部は放棄された水路に残ることがあります。このような水路切り替えイベントが時間の経過とともに繰り返し発生すると、成熟したデルタは分流ネットワークを獲得します。[6]
デルタの沈下や海面上昇は、デルタ内での逆流や堆積をさらに引き起こす可能性がある。この堆積は河川を埋め、堆積盆地に河川の剥離の地質学的記録を残す。平均すると、河川の河床が十分に上昇して河川が氾濫原より河川水深1つ分だけ隆起するたびに剥離が発生する。この状況では、十分な水頭が利用可能であるため、自然堤防が決壊すると剥離が発生する。[7] [8]
びらん性剥離
河川は、新しい水路の浸食によって地形に直線的な道が作られることで分離することもある。これは、新しい水路の勾配が古い水路の勾配よりも大幅に大きい状況で、大洪水の際に起こることがある。新しい水路の勾配が古い水路の勾配とほぼ同じである場合、部分的な分離が発生し、両方の水路が流れで占められる。[9]浸食による分離の一例として、2006 年にニューハンプシャー州で起きたサンクック川の分離がある。この川では、大雨によって水位が上昇した。川の水位が古い製粉所のダムの後ろで逆流し、浅い傾斜のプールが砂利採石場を越えて下流の水路セクションに接続し、時速 25～50 メートルで新しい短い水路を切り開いた。[10]この侵食剥離によって移動した堆積物は、蛇行湾曲部の周囲の河床を氾濫原のレベル近くまで隆起させることにより、下流で堆積によって強制された蛇行遮断を形成した。[11]
もう一つの例は、ブリティッシュコロンビア州にあるネチャコ川のかつての小さな支流であるチェスラッタ川である。1950年代、チェスラッタ川は当時新設されたネチャコ貯水池の放水路として作られた。放水量はチェスラッタ川の本来の流量をはるかに超え、その結果、チェスラッタ渓谷上流部で大規模な浸食が起こり、下流部に洗い流された堆積物が堆積した。貯水池からの大規模な放水により、1961年と1972年にチェスラッタ川下流部が崩壊し、ネチャコ川への新しいルートが切り開かれ、ネチャコ川にチェスラッタ扇状地と呼ばれる扇状地の堆積物が堆積した。1972年以降、川を元の流れに戻すためにコッファーダムが建設された。[12]
蛇行カットオフ
軽微な剥離の例としては、蛇行カットオフが知られています。これは、川の顕著な蛇行（フック）が流れによって破壊され、フックの最も近い2つの部分を結び、新しい水路を形成する場合です。これは、水路の勾配と剥離後の潜在的勾配の比率が約1/5未満の場合に発生します。[1]
発生
剥離は、通常、地形を急速に変化させるほどの力を持つ大洪水の際に発生します。ダムの撤去も剥離を引き起こす可能性があります。
剥離は通常、下流から上流へのプロセスとして、水頭切断侵食によって発生します。現在の川の堤防が決壊すると、既存の氾濫原に新しい溝が掘られます。それは氾濫原の堆積物を切断するか、古い水路を再び占拠します。[13]
デルタや海岸平野の水路では、丸太の詰まりや地殻変動の影響などの障害物により剥離が起こっていることが調査されている。[14]
参照
- 堆積 – 堆積物の堆積による土地の標高の上昇
- 扇状地 – 扇状の堆積物
- ラグンダ湖 – スウェーデン、インダルゼルヴェン川のかつての急流の急流
- 蛇行 – 成熟した川の水路にある一連の曲線のうちの1つ
- メガファン – 大きな扇形の堆積物
- 河口デルタ – 河口のシルト堆積地形
- 川の水煙 – 川の淡水と海水の混合
- 渓流捕獲 – 地形現象
参考文献
- ^ abc Slingerland, Rudy; Smith, Norman D. (1998). 「蛇行河川の分離に必要な条件」.地質学. 26 (5): 435–438. Bibcode :1998Geo....26..435S. doi :10.1130/0091-7613(1998)026<0435:NCFAMR>2.3.CO;2.
- ^ マーシャック、スティーブン（2001）、地球：惑星の肖像、ニューヨーク：WWノートン＆カンパニー、ISBN 0-393-97423-5 pp. 528–9
- ^ スタンレー、スティーブン・M（1999）地球システムの歴史。ニューヨーク：WHフリーマンアンドカンパニー、ISBN 0-7167-2882-6、p.136
- ^ マーシャク、pp.528-9
- ^ スタンリー、136ページ
- ^ イースターブルック、ドン J.表面プロセスと地形 第 2 版プレンティス ホール、ニュージャージー: 1999 年。
- ^ Bryant, M.; Falk, P.; Paola, C. (1995). 「剥離頻度と堆積速度に関する実験的研究」.地質学. 23 (4): 365–368. Bibcode :1995Geo....23..365B. doi :10.1130/0091-7613(1995)023<0365:ESOAFA>2.3.CO;2.
- ^ Mohrig, D.; Heller, PL; Paola, C.; Lyons, WJ (2000). 「古代の沖積層からの剥離過程の解釈: Guadalope-Matarranya システム (北スペイン) と Wasatch Formation (西コロラド)」. Geological Society of America Bulletin . 112 (12): 1787–1803. Bibcode :2000GSAB..112.1787M. doi :10.1130/0016-7606(2000)112<1787:IAPFAA>2.0.CO;2.
- ^スリンガーランド、 ルディ、スミス、ノーマン D. (2004)。「河川の流出とその堆積物」。地球惑星科学年次レビュー。32 : 257–285。Bibcode :2004AREPS..32..257S。doi :10.1146/annurev.earth.32.101802.120201。
- ^ Perignon, MC (2007).一時的な景観における剥離を制御するメカニズム: 2006 年 5 月にニューハンプシャー州エプソムで発生したサンクック川の剥離の分析(SB 論文).マサチューセッツ工科大学.
- ^ Perignon, MC (2008). 2006年にニューハンプシャー州エプソムのサンクック川が崩壊した後に生じた堆積波による河道の発達（論文）マサチューセッツ工科大学。hdl : 1721.1/45792。
- ^ 「ネチャコ川地形評価、フェーズ I」（PDF）。ブリティッシュコロンビア州水・土地・大気保護省。pp. 3、10。2016年3月3日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2013年8月4日閲覧。
- ^ Nanson, GC; Knighton, AD (1996). 「分枝河川：その原因、特徴、分類」.地球表面プロセスと土地形態. 21 (3): 217–39. Bibcode :1996ESPL...21..217N. doi :10.1002/(SICI)1096-9837(199603)21:3<217::AID-ESP611>3.0.CO;2-U.
- ^ Phillips, JD (2012). 「テキサス州サンアントニオ川デルタの丸太の詰まりと剥離」.地球表面プロセスと土地形態. 37 (9): 936–950. Bibcode :2012ESPL...37..936P. doi :10.1002/esp.3209. S2CID 128660882.