En geografía y geología , los procesos de sedimentos fluviales o el transporte de sedimentos fluviales están asociados con ríos y arroyos y los depósitos y accidentes geográficos creados por los sedimentos . Puede resultar en la formación de ondulaciones y dunas , en patrones de erosión en forma de fractales , en patrones complejos de sistemas fluviales naturales y en el desarrollo de llanuras aluviales y la aparición de inundaciones repentinas . El sedimento movido por el agua puede ser mayor que el sedimento movido por el aire porque el agua tiene mayor densidad y viscosidad . En los ríos típicos, el sedimento más grande transportado es el del tamaño de arena y grava , pero las inundaciones más grandes pueden arrastrar guijarros e incluso cantos rodados . Cuando el arroyo o los ríos están asociados con glaciares , capas de hielo o casquetes de hielo , se utiliza el término glaciofluvial o fluvioglacial , como en los flujos periglaciales y las inundaciones por desbordamiento de lagos glaciares . [1] [2] Los procesos de sedimentos fluviales incluyen el movimiento de sedimentos y la erosión o deposición en el lecho del río . [3] [4]
El movimiento del agua a través del lecho del arroyo ejerce un esfuerzo cortante directamente sobre el lecho. Si la fuerza cohesiva del sustrato es menor que el corte ejercido, o el lecho está compuesto de sedimentos sueltos que pueden ser movilizados por tales tensiones, entonces el lecho descenderá únicamente por el flujo de agua clara. Además, si el río arrastra cantidades importantes de sedimentos , estos materiales pueden actuar como herramientas para potenciar el desgaste del lecho ( abrasión ). Al mismo tiempo, los propios fragmentos se muelen, volviéndose más pequeños y redondeados ( desgaste ).
Los sedimentos en los ríos se transportan ya sea como carga de fondo (los fragmentos más gruesos que se mueven cerca del lecho) o como carga suspendida (fragmentos más finos transportados en el agua). También hay un componente transportado como material disuelto.
Para cada tamaño de grano existe una velocidad de flujo específica a la que los granos comienzan a moverse, llamada velocidad de arrastre . Sin embargo, los granos continuarán siendo transportados incluso si la velocidad cae por debajo de la velocidad de arrastre debido a la fricción reducida (o eliminada) entre los granos y el lecho del río. Con el tiempo, la velocidad caerá lo suficiente como para que los granos se depositen. Esto lo muestra la curva de Hjulström .
Un río continuamente recoge y arroja partículas sólidas de roca y tierra de su lecho a lo largo de su longitud. Cuando el flujo del río es rápido, se recogen más partículas de las que se dejan caer. Cuando el flujo del río es lento, se dejan caer más partículas de las que se recogen. Las áreas donde caen más partículas se llaman llanuras aluviales o de inundación, y las partículas que caen se llaman aluviones .
Incluso los pequeños arroyos forman depósitos aluviales, pero es en las llanuras aluviales y en los deltas de los grandes ríos donde se encuentran grandes depósitos aluviales de importancia geológica.
La cantidad de materia transportada por un gran río es enorme. Se ha estimado que el río Mississippi transporta anualmente 406 millones de toneladas de sedimentos al mar, [5] el río Amarillo 796 millones de toneladas y el río Po en Italia 67 millones de toneladas. [6] Los nombres de muchos ríos derivan del color que la materia transportada da al agua. Por ejemplo, el río Amarillo (Huang He) en China lleva el nombre del tono del sedimento que transporta, [7] y el Nilo Blanco lleva el nombre de la arcilla que transporta.
Los principales tipos de procesos fluviales son:
Los principales ambientes de depósito fluviales (ríos y arroyos) incluyen:
Los ríos y arroyos transportan sedimentos en sus caudales. Este sedimento puede estar en una variedad de ubicaciones dentro del flujo, dependiendo del equilibrio entre la velocidad ascendente de la partícula (fuerzas de arrastre y elevación) y la velocidad de sedimentación de la partícula. Estas relaciones se muestran en la siguiente tabla para el número de Rouse , que es una relación entre la velocidad de sedimentación del sedimento (velocidad de caída) y la velocidad ascendente. [8] [9]
dónde
Si la velocidad ascendente es aproximadamente igual a la velocidad de sedimentación, el sedimento se transportará río abajo enteramente como carga suspendida . Si la velocidad ascendente es mucho menor que la velocidad de sedimentación, pero aún lo suficientemente alta como para que el sedimento se mueva (ver Inicio del movimiento ), se moverá a lo largo del lecho como carga del lecho rodando, deslizándose y saltándose (saltando hacia el flujo). , siendo transportado una corta distancia y luego asentándose nuevamente). Si la velocidad ascendente es mayor que la velocidad de sedimentación, el sedimento será transportado alto en el flujo como carga de lavado . [10]
Como generalmente hay una variedad de diferentes tamaños de partículas en el flujo, es común que material de diferentes tamaños se mueva a través de todas las áreas del flujo para condiciones de corriente dadas.
El movimiento de los sedimentos puede crear estructuras autoorganizadas como ondas , dunas o antidunas en el lecho de un río o arroyo . Estas formas de lecho a menudo se conservan en rocas sedimentarias y pueden usarse para estimar la dirección y magnitud del flujo que depositó el sedimento.
El flujo terrestre puede erosionar las partículas del suelo y transportarlas pendiente abajo. La erosión asociada con el flujo superficial puede ocurrir a través de diferentes métodos dependiendo de las condiciones meteorológicas y de flujo.
