موج‌نقش

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
فارسیEnglish
یک موج‌نقش قدیمی در ماسه‌سنگ در یوتا.

در زمین‌شناسی، موج‌نقش‌ها[۱] (ripple marks) سطوح مواجی هستند که در اثر حرکت آب یا باد بر روی سطوحی با دانه‌هایی در حد سیلت درشت تا ماسهٔ ریز تشکیل می‌گردند. به عبارت دقیق‌تر، موج‌نقش سطح موجی یا سیمایی سطحی است متشکل از فرورفتگی‌ها و پشته‌های کوچک‌مقیاس تقریباً موازی که در سطح تماس بین سیال و مواد رسوبی نامنسجم، به‌ویژه ماسهٔ سست، تشکیل می‌شود.

از این اشکال می‌توان برای تشخیص بالا و پایین لایه‌ها، جهت جریان قدیمه و همچنین تشخیص میزان انرژی محیط در زمان تشکیل استفاده کرد. برای تعیین میزان انرژی محیط از ضریبی به نام اندیس موجی استفاده می‌شود که به صورت نسبت طول موج (L) به ارتفاع موج (H) بیان می‌شود. L/H: اندیس موجی

تعریف‌ها[ویرایش]

تاج و ناوه.

بخش انباشته موج‌نقش‌ها کوهه یا پشته و سر کوهه‌ها، تاج crest نام دارد. فرورفتگی بین کوهه‌ها ناوه trough نامیده می‌شود. آن سمت از کوهه که «رو به جریان» stoss side است دارای شیب ملایم و جهت «پشت به جریان» lee side شیبی تندتر دارد. بسته به این‌که جریان مورد نظر آب یا باد باشد، سمت رو به جریان را سمت آبخور یا بادخور و سمت پشت به جریان را سمت آب‌پناه یا بادپناه می‌گویند.

دو دسته اصلی[ویرایش]

معمولاً موج‌نقش‌ها به دو صورت دیده می‌شوند:

۱) موج‌نقش‌های جریانی: اشکال مهاجرتی هستند که حاصل جریان‌های یک طرفه بوده و سه قسمت در آن‌ها قابل تشخیص است:

اول قسمتی که دارای شیب ملایم است و در خلاف جهت جریان قرار دارد دوم قسمتی است دارای شیب تند بوده و در جهت جریان قرار می‌گیرد و سوم خط‌الراس آن می‌باشد که بر اساس تفاوت در خط الراس، آنها را به چند نوع تقسیم می‌کنند که از آن جمله می‌شود انواع زیر را نام برد: مستقیم، پیچیده، زنجیره‌ای، و زبانه‌ای.

سازوکار تشکیل این موج‌نقش‌ها بدین صورت است که در اثر حرکت امواج آب یا باد از یک جهت رسوب از قسمت با شیب ملایم به قسمت با خط الراس موج‌نقش و ریزش آن بطرف پایین در قسمت پرشیب مهاجرت می‌کند این نوع حرکت رسوبات باعث مهاجرت و حرکت موج‌نقش می‌شود بطوری که خود باعث تشکیل ساختمان دیگری بنام لایه‌بندی مورب می‌شود.

۲) موج‌نقش‌های موجی: یا موج‌نقش‌های ساحلی اشکال موجی شکل هستند که برجستگی‌های نوک تیز و فرورفتگی‌های پهن دارند برای تشکیل این نوع از موج‌نقش‌ها یک جریان رفت و برگشت لازم است (مانند حرکت امواج) در اثرحرکت رفت به سمت خشکی موج‌نقش‌های نوع جریانی تشکیل می‌شود در اثر برگشت به سمت دریا قسمتی از ریپل‌ها فرسایش می‌یابد و ذرات درشت نیز در پشت موج‌نقش‌ها برجا می‌ماند به این ترتیب شکل موج‌نقش موجی تکمیل می‌شود به طوری که در قسمت سمت خشکی ذرات درشت و در قسمت سمت دریا ذرات ریزتر و دارای چندلایگی می‌باشد در صورتی که در سمت خشکی فاقد چندلایگی می‌باشد. این نوع از موج‌نقش‌ها همانطور که بیان شد در مکان‌ها یی که حرکت آب رفت و برگشت باشد به وجود می‌آید مانند ساحل دریا همچنین با استفاده از این اشکال می‌شود علاوه بر این تشخیص بالا و پایین لایه جهت جریان را تا حدودی تشخیص داد.
گونه‌ها[۲]
راست

Windrippel b76 b.jpg

موج‌نقش‌های راست لایه‌بندی‌های موربی ایجاد می‌کنند که همگی در یک پهنه قرار دارند و رگه‌های هم‌جهتی را تشکیل می‌دهند. این‌گونه موج‌نقش‌ها بر اثر حرکت یک‌جهته جریان‌ها پدید می‌آیند.

خمیده

Rippelbildungen am Strand von Spiekeroog.JPG

موج‌نقش‌های خمیده لایه‌بندی‌های موربی ایجاد می‌کنند که پرپیچ‌وخم هستند. این گونه موج‌نقش‌ها، لایه‌بندی مورب ناوه‌ای پدید می‌آورند. تمامی رگه‌های به‌وجود آمده بر اثر این موج‌نقش با جریان آب و هم‌چنین جهت سراشیبی زاویه دارند.

زنجیرکش

Ebbe.jpg

موج‌نقش‌های زنجیرکِش لایه‌بندی موربی پدید می‌آورند که انحنادار هستند اما جهت شیرجه آن‌ها هماهنگ است. نقش‌های این گونه از موج‌نقش شبیه به نقشی است که از تکرار حرف W ایجاد می‌شود. موج‌نقش‌های زنجیرکش هم هم‌چون موج‌نقش‌های خمیده توسط جریان یک‌جهته‌ای که با جهت اصلی جریان و جهت شیب سطح زاویه دارند پدید می‌آید.

هلالی

Oszillationsrippel.JPG

موج‌نقش‌های هلالی کوهه‌هایی دارند که در آن‌ها خمیدگی دیده می‌شود. موج‌نقش‌های هلالی لایه‌بندی‌هایی مانند موج‌نقش‌های زنجیرکش و خمیده به‌وجود می‌آورند. موج‌نقش‌های هلالی با جهت شیب زمین و جهت جریان آب زاویه درست می‌کنند. اَشکال این‌گونه از موج‌نقش‌ها تصادفی است. در موج‌نقش‌های معروف به هلالی، اگر شیب روبه جریان کوهه یعنی قسمت آبخور آن خمیده شده باشد به آن موج‌نقش هلالی و اگر شیب پشت به جریان کوهه یا همان قسمت آب‌پناه آن خمیده شده باشد به آن موج‌نقش زبانه‌دار می‌گویند.

منابع[ویرایش]

  1. برابرنهاده فرهنگستان زبان فارسی
  2. Nichols, Gary. (2009)Sedimentary and Stratigraphy
  • Easterbrook, Don J. Surface processes and landforms. Upper Saddle River, N.J: Prentice Hall, 1999. Print. ISBN 0-13-860958-6 pp. 479-480.
  • Greeley, Ronald, and James D. Iversen. Wind as a Geological Process On Earth, Mars, Venus and Titan (Cambridge Planetary Science Old). New York: Cambridge UP, 1987. ISBN 0-521-35962-7 pp. 153-154
  • Monroe, James S., and Reed Wicander. The Changing Earth: Exploring Geology and Evolution, 2nd ed. Belmont: West Publishing Company, 1997. ISBN 0-314-09577-2 pp. 114-15, 352.

In geology, ripple marks are sedimentary structures (i.e., bedforms of the lower flow regime) and indicate agitation by water (current or waves) or wind.

Defining ripple cross-laminae and asymmetric ripples

  • Current ripple marks, unidirectional ripples, or asymmetrical ripple marks are asymmetrical in profile, with a gentle up-current slope and a steeper down-current slope. The down-current slope is the angle of repose, which depends on the shape of the sediment. These commonly form in fluvial and aeolian depositional environments, and are a signifier of the lower part of the Lower Flow Regime.
  • Ripple cross-laminae forms when deposition takes place during migration of current or wave ripples. A series of cross-laminae are produced by superimposing migrating ripples. The ripples form lateral to one another, such that the crests of vertically succeeding laminae are out of phase and appear to be advancing upslope. This process results in cross-bedded units that have the general appearance of waves in outcrop sections cut normal to the wave crests. In sections with other orientations, the laminae may appear horizontal or trough-shaped, depending upon the orientation and the shape of the ripples. Ripple cross-laminae will always have a steeper dip downstream, and will always be perpendicular to paleoflow meaning the orientation of the ripples will be in a direction that is ninety degrees to the direction that current if flowing.[1] Scientists suggest current drag, or the slowing of current velocity, during deposition is responsible for ripple cross-laminae.[2]
Types[3]
Straight

Windrippel b76 b.jpg

Straight ripples generate cross-laminae that all dip in the same direction, and lay in the same plane. These forms of ripples are constructed by unidirectional flow of the current.

Sinuous

Rippelbildungen am Strand von Spiekeroog.JPG

Sinuous ripples generate cross-laminae that are curvy. They show a pattern of curving up and down as shown in picture. Sinuous ripples produce trough cross lamination. All laminae formed under this type of ripple dip at an angle to the flow as well as downstream. These laminae are also formed by the unidirectional current.

Catenary

Ebbe.jpg

Catenary ripples generate cross-laminae that are curvy but have a unidirectional swoop. They show a pattern similar to what a repeated "W" would look like. Like the sinuous ripples, this form of ripple is created by unidirectional flow with the dip at an angle to the flow as well as downstream.

Linguoid / Lunate

Oszillationsrippel.JPG

Linguoid ripples have lee slope surfaces that are curved generating a laminae similar to caternary and sinuous ripples. Linguoid ripples generate an angle to the flow as well as downstream. Linguoid ripples have a random shape rather than a "W" shape, as described in the catenary description. Lunate ripples, meaning crescent shaped ripples, are exactly like linguoid ripples except that the stoss sides are curved rather than the lee slope. All other features are the same.

Size (scale)[4]
Size Description
Very small Very small cross-lamination means that the ripple height is roughly one centimeter. It is lenticular, wavy and flaser lamination.
Small Small cross-bedding are ripples set at a height less than ten centimeters, while the thickness is only a few millimeters. Some ripples that may fit this category are wind ripples, wave ripples, and current ripples.
Medium Medium cross-lamination are ripples with a height greater than ten centimeters, and less than one meter in thickness. Some ripples that may fit this category would be current-formed sand waves, and storm-generated hummocky cross stratification.
Large Large cross-bedding are ripples with a height greater than one meter, and a thickness equivalent to one meter or greater. Some ripples that may fit this category would be high energy river-bed bars, sand waves, epsilon cross-bedding and Gilbert-type cross-bedding.

Ripple marks in different environments

Wave-formed ripples

Tidal megaripples in the Random Formation in Newfoundland[5]
  • Also called bidirectional ripples, or symmetrical ripple marks have a symmetrical, almost sinusoidal profile; they indicate an environment with weak currents where water motion is dominated by wave oscillations.
  • In most present-day streams, ripples will not form in sediment larger than coarse sand. Therefore, the stream beds of sand-bed streams are dominated by current ripples, while gravel-bed streams do not contain bedforms. The internal structure of ripples is a base of fine sand with coarse grains deposited on top since the size distribution of sand grains correlates to the size of the ripples. This occurs because the fine grains continue to move while the coarse grains accumulate and provide a protective barrier.

Ripple marks formed by aeolian processes

Wind ripples on crescent-shaped sand dunes (Barchans) in Southwest Afghanistan (Sistan).
Normal ripples
Also known as impact ripples, these occur in the lower part of the lower flow regime sands with grain sizes between 0.3-2.5 mm and normal ripples form wavelengths of 7-14 cm. Normal ripples have straight or slightly sinuous crests approximately transverse to the direction of the wind.
Megaripples
These occur in the upper part of the lower flow regime where sand with bimodal particle size distribution forms unusually long wavelength of 1-25 m where the wind is not strong enough to move the larger particles but strong enough to move the smaller grains by saltation.
Fluid drag ripples
Also known as aerodynamic ripples, these are formed with fine, well-sorted grain particles accompanied by high velocity winds which result in long, flat ripples. The flat ripples are formed by long saltation paths taken by grains in suspension and grains on the ground surface.

Definitions

Crest and trough
Crest
The point on a wave with the maximum value or height. It is the location at the peak of the wave cycle as shown in picture to the right.
Trough
The opposite of a crest, so the minimum value or height in a wave. It is the location at the very lowest point of a wave cycle also shown in picture to right.
Lee
The lee side has a steeper slope than the stoss. The lee is always on the back side of the ripple, which is also on the opposite side of where the current flow meets the ripple. The current flows down the lee side.
Stoss
The stoss is the side of a wave or ripple that has a gentle slope versus a steeper slope. Current always flows up the stoss side and down the lee side. This can be used to determine current flow during the time of ripple formation.

See also

References

  • Easterbrook, Don J. Surface processes and landforms. Upper Saddle River, N.J: Prentice Hall, 1999. Print. ISBN 0-13-860958-6 pp. 479-480.
  • Greeley, Ronald, and James D. Iversen. Wind as a Geological Process On Earth, Mars, Venus and Titan (Cambridge Planetary Science Old). New York: Cambridge UP, 1987. ISBN 0-521-35962-7 pp. 153-154
  • Monroe, James S., and Reed Wicander. The Changing Earth: Exploring Geology and Evolution, 2nd ed. Belmont: West Publishing Company, 1997. ISBN 0-314-09577-2 pp. 114-15, 352.
  1. ^ Boggs Jr., Sam. (2006) Principles of Sedimentology and Stratigraphy, 4th ed.
  2. ^ Potter, Pettijohn. (1977) Paleocurrents and Basin Analysis
  3. ^ Nichols, Gary. (2009) Sedimentology and Stratigraphy, Wiley, ISBN 978-1405135924
  4. ^ Stow, Dorrik A.V., (2009) Sedimentary Rocks in the Field: A Color Guide, Academic Press, ISBN 978-0123694515
  5. ^ Hiscott, Richard N. (1982) Tidal deposits of the Lower Cambrian Random Formation, eastern Newfoundland: facies and paleoenvironments, Canadian Journal of Earth Sciences, 19(10), 2028-2042, https://doi.org/10.1139/e82-180

External links