Una antiduna es una forma de lecho que se encuentra en entornos fluviales y de otros canales . Las antidunas ocurren en flujo supercrítico , lo que significa que el número de Froude es mayor que 1.0 o la velocidad del flujo excede la velocidad de la onda; esto también se conoce como régimen de flujo superior. En las antidunas, el sedimento se deposita en el lado de aguas arriba (stoss) y se erosiona desde el lado de aguas abajo (sotavento), formas opuestas del lecho del régimen de flujo más bajo. Como resultado, las antidunas migran en dirección contracorriente, en contra del flujo actual. Las antidunas se denominan formas de lecho en fase, lo que significa que la elevación de la superficie del agua imita la elevación del lecho; esto se debe al régimen de flujo supercrítico. Las formas del lecho de antidunas evolucionan rápidamente, aumentando en amplitud a medida que migran río arriba. La onda resultante en la superficie del agua también aumenta en amplitud. Cuando esa onda se vuelve inestable, se rompe y se lava corriente abajo, gran parte de la forma del lecho antiduna puede destruirse.
Formación
Las antidunas se encuentran típicamente en ambientes fluviales en áreas poco profundas con una alta tasa de flujo. A diferencia de las ondulaciones y las dunas en régimen de flujo más bajo, las antidunas son generalmente simétricas y migran en sentido contrario a la dirección del flujo. Las antidunas evolucionan rápidamente, creciendo en amplitud a medida que migran contra la corriente. Cuando la onda superficial por encima de ellos se vuelve inestable y se rompe (cuando la amplitud de la onda superficial alcanza 1/7 de su longitud de onda), la mayor parte de la forma del lecho antiduna se destruye y su sedimento se transporta corriente abajo.
Las antidunas se observan comúnmente en pequeños arroyos que fluyen a través de las playas hacia el océano. Los estudios de canales han demostrado que también pueden ocurrir en entornos submarinos debajo de flujos de densidad como corrientes de turbidez . Las antidunas producen estructuras sedimentarias características de su régimen de flujo, que permiten a los geólogos sedimentarios comprender las condiciones de flujo pasadas. A diferencia de las formas de lecho de régimen de flujo bajo, como las dunas y las ondulaciones, que generalmente producen estratificación cruzada de inmersión aguas abajo, las antidunas producen una mezcla de estratos de inmersión aguas abajo y aguas arriba de ángulo bajo. Mientras que las antidunas migran río arriba, la estratificación cruzada por inmersión aguas arriba no es indicativo de antidunas o condiciones de régimen de flujo superior.
Las antidunas migran río arriba porque el flujo de la corriente es poco profundo y rápido en la vaguada y se ralentiza y profundiza sobre la cresta. Como resultado, el esfuerzo cortante en el lecho disminuye de vaguada a cresta, lo que permite la sedimentación y aumenta de cresta a dura, lo que provoca erosión. La inercia del flujo mueve el esfuerzo cortante máximo y mínimo ligeramente aguas abajo del canal y la cresta. Esto permite que la forma del lecho se amplifique con el tiempo a medida que se produce la erosión en la depresión y se produce la deposición en la cresta.
Christopher R. Fielding observó un vínculo entre su formación y el clima. Los climas que tienen temporadas de lluvias extremas que resultan en escorrentías crean una mayor velocidad de flujo dentro de sus arroyos y ríos, aumentando así la capacidad de formación de estructuras de régimen de flujo superior. [1] Aquí hay un video que muestra la formación y destrucción de una antiduna moderna.
Historia
En 1899, Vaughan Cornish presentó la primera descripción de las antidunas a la Royal Geographical Society . Observó que mientras el agua fluía corriente abajo se producían olas que viajaban corriente arriba depositando arena y otros materiales. Esta observación fue validada más tarde por John S. Owens en 1908. El término antiduna fue acuñado por GK Gilbert en un documento profesional del Servicio Geológico de Estados Unidos de 1914 titulado “Transporte de escombros por agua corriente”. [2] Escribió este informe junto con EC Murphy, su descripción de las antidunas y ondas estacionarias que se expandió sobre el informe anterior de Cornish y Owens. Su información fue recopilada durante una investigación de laboratorio patrocinada por el Servicio Geológico de EE . UU . La primera persona en intentar una descripción analítica de las antidunas fue Walter B. Langbein en 1942. Aplicó el análisis dimensional a los resultados de Gilberts y propuso puntos de transición usando números de Froude versus velocidad y radio hidráulico . [3]
Referencias
- ^ Fielding, 2006, Hojas, lentes y rellenos de socavación del régimen de flujo superior: Ampliación de la gama de elementos arquitectónicos para cuerpos de sedimentos fluviales, Geología sedimentaria , v. 190, p. 227-240.
- ^ Gilbert, GK (1914), " El transporte de escombros por agua corriente " Documento profesional No. 86 del Servicio Geológico de Estados Unidos.
- ^ Kennedy, John F. (1961) Ondas estacionarias y antidunas en canales aluviales. Reporte técnico. Instituto de Tecnología de California, Pasadena, CA, EE. UU. Ch 1. p. 1-8
- Yagishita, KOJI; Taira, Asahiko (1989). "Tejido de grano de un laboratorio antidune". Sedimentología . 36 (6): 1001. Código Bibliográfico : 1989Sedim..36.1001Y . doi : 10.1111 / j.1365-3091.1989.tb01537.x .
- Middleton, GV, lecho cruzado Antidune en un gran canal
- AILSA ALLABY y MICHAEL ALLABY. "antiduna". Diccionario de Ciencias de la Tierra. 1999. Encyclopedia.com. 7 de octubre de 2010 < http://www.encyclopedia.com > [ enlace muerto permanente ] .
- Revista de investigación geofísica, 2009, vol. 114, edición F4
- https://web.archive.org/web/20110710201741/http://fluidflow.es-designs.com/?p=219
enlaces externos
- https://web.archive.org/web/20081011003303/http://radio.weblogs.com/0100021/stories/2002/03/06/sedimentTransportInAntidun.html
- https://web.archive.org/web/20110710201132/http://fluidflow.es-designs.com/?p=150
- https://web.archive.org/web/20110710201620/http://fluidflow.es-designs.com/?p=155
- https://web.archive.org/web/20110710201702/http://fluidflow.es-designs.com/?p=159
- https://web.archive.org/web/20080908004604/http://radio.weblogs.com/0100021/categories/antidunes/2002/06/13.html
- https://web.archive.org/web/20110710201741/http://fluidflow.es-designs.com/?p=219