ЭВОЛЮЦИЯ ЛАНДШАФТА КАРСТА

АННОТАЦИЯ

Мы представляем результаты численного изучения карста денудации на известняковом плоскогорье. Ландшафтная эволюционная модель, используемая, включает в себя не только процессы дальнего радиуса действия реки и процессы холма наклона малой дальности, но и масштаб химического растворения на известняковой поверхности. Относительные КПД речных и химических процессов имеют равное значение в ландшафтной эволюции плоскогорья, падение к уровню моря вдоль откоса. В то время как речные процессы оказывают влияние, ограниченных русел рек, карста. Процесс денудации более равномерный, от удаления материала с поверхности плоскогорья. Совокупный эффект от обоих процессов приводит в ландшафтной эволюции почти в два раза эффективнее чисто эрозионной эволюции нерастворимого ландшафта.

ВВЕДЕНИЕ

Эволюция ландшафта регулируется балансом силы; с одной стороны, вертикальных тектонических движений в результате взаимодействия между литосферой тарелки, а с другой стороны, эрозии и осаждения контролируется в диапазоне относительных процессов. Важность зависит от местных климатических условий, растительности, и типа породы. В течение последнего десятилетия, численные модели, имитирующие эволюцию ландшафта от крупномасштабной, в долгосрочной перспективе становятся все более изощренными. Сама поверхность модели процессов отражает влияние ближних процессов, таких как местная диффузия, процессы, такие как речной транспорт ( Бомонт и др.. 1992, Чейз 1992, Говард и др. 1994, Тукер и со авт. 1994, Кои со авт. 1994, Браун и со авт. 1997), и они были применены к эволюции рифтовых полей, регионов континентальной сходимостью и горообразования. Хотя эти модели описывают эволюцию ландшафта удовлетворительно в умеренном климате и нерастворимые геологические параметры, другие поверхностные процессы. Региональная значимость до сих пор была в основном пренебрежительна. Например, ледяная эрозия была рассмотренна в качестве важного процесса в средних и высоких широтах. Активные орогенные регионы, которые имеют опытные повторные масштабные оледенения во время последних двух миллионов лет. Недавно Браун и со авт.(1999) включили первого порядка параметризации льдом коренных пород взаимодействия в масштабной речной эрозии модели. Они показали, как взаимодействие между двух процессов приводит к расширенным темпам эрозии поверхности в гористых районах, пострадавших от периодических климатических колебаний. В настоящей работе, другой процесс, руководящий эволюционным пейзажем в растворимых породах считается как поверхностный сток, обогащенный углекислым газом, становится слабо агрессивный и имеет возможность удалить кальцит путем химического растворения, типичные карстовые пейзажи развиваются, образуя крутые стены долины, заключенные депрессии, и, наконец, подземные дренажи через пещеры (например Дженинкс 1985). В то время как эволюция закрытого дренажа в карстовом пейзаже была успешно смоделирована в прошлом (Например Гровс и др.. 1994, Ховард и др.. 1995, Клеменс и др. 1997, Симерс др.. 1998, Кауфман и другие 1999, Кауфман и со авт. 2000), никакая попытка не имеет сделанного до сих пор для параметризации химического растворения на поверхности карстового ландшафта, который называется карстовое оголение (например Дженнингс 1985). Эти два процесса, закрытый дренаж развивается в пещерных системах и поверхностных карстовых оголениях, связаны тем, что поверхностный разряд на зрелом карстовом ландшафте быстро исчезает под землей и дренаж преобладает подземного потока. Как следствие, долины становятся сухими, ручьи исчезают в раковины и в замкнутые понижения, на поверхности эти процессы обусловлены поверхностным стоком, становятся менее эффективным. При этом внимание сосредоточено на карсте. Процесс денудации, в то время как эффект подповерхностного дренажа и химического расширения переломов в породе не учитывается. Такою упрощенною модель таким образом, можно рассматривать как первый шаг в количественной эволюции растворимого ландшафта. Карстовый ландшафт часто характеризуется крутым и видным ущельем, которое отделяют известняк плоскогорья. По сравнению с нерастворимыми пейзажами, ущелья встречаются чаще и более прочные. Примеры включают Викос ущелье в Греции, Вердон ущелье на юге Франции, Стрикленд Ущелье в Новой Гвинее, которые очень глубокие и крутые и все образуются в относительно молодых горных хребтах, но и Джейки, Винджана и Галеру ущелья в Западной Австралии и Тарн, Лот, и Дурби ущелья в южной Франции, которые являются характерными особенностями с более низким рельефным пейзажем. Во всех случаях, плоскогорье расчленено этими крутыми стенками ущелья, являющимися обнаженными более равномерно. Измерения долгосрочных ставок денудационных на растворимые пейзажи часто основаны на высоте пьедестала выше окружающей поверхности известняков. Эти пьедесталы остатки старой поверхности, защищены валунами из последнего оледенения. Принято считать, что высота тумбы является мерой поверхности снижение поскольку отступление льда в конце последнего оледенения. Дженнингс (1985) отзывы литературных данных по ставкам пьедесталов, и отчеты денудации в возрасте от 15 и 40 мм / тыс. лет. Краткосрочные ставки денудации могут измеряеться в микро-эрозионных метрах (Труджилл со авт. 1981). Форти (1984) сообщает, цены денудационные от Тристин карстовых в Италии, начиная от 20 мм / тыс. лет в регионы относительно низких (1442 мм / год) осадков, до 30 мм / тыс. лет недалеко от горы Канин характеризуется значительно выше (2800 мм / год) осадков скорость. Дополнительные ставки краткосрочных денудаций, сообщенные Дженнингс (1985) около 5-17 мм / тыс. лет на голые поверхности скал.

В настоящей работе, простой параметризации процессы разработаны и включены в существующую процесса поверхность модели (каскад). Серия численных экспериментов затем выполняется , в которой первоначально крутой откос фланговый плоский высокогорных плоскогорьев, позволила развиваться во времени. В этих экспериментах параметры контролируют эффективность каждого процесса (речной разрез диффузии и химическое растворение) изменяются, исследовать их относительно влияние на формы ландшафта и курсу на которой она развивается.