3. Pengangkutan dan Pengendapan pada Sedimen

Siliciclastic

3.1 PENGENALAN

Sisa-sisa kerusakan karena hujan dan angin atau, hancuran iklim dan partikel-partikel

pyroclastic yang didiskusikan dalam Bab 2 pada akhirnya dikikiskan dan dihanyutkan

dari dataran tinggi dan diangkut ke lembah sungai yang bersifat endapan, dimana

bahan-bahan tersebut mengalami pengiriman tambahan sebelum pengendapan akhir.

Sedimen adalah bahan lainnya yang dikirim melalui aliran udara, air, atau es melalui

gaya berat yang dikendalikan proses aliran-endapan yang biasanya mencakup

keberadaan air. Selama (keadaan) gaya berat-dengan pengangkutan aliran (tersebut),

bahan-bahan cair dan gas bisa bertindak sebagai sebuah mekanisme pendukung dan

semacam minyak pelumas bagi pergerakan sedimen, dan beberapa aliran gaya berat

sedimen, seperti aliran puing/runtuhan, yang menunjukkan reaksi seperti benda cair

dan gas. Studi mengenai pengangkutan sedimen dengan demikian membutuhkan

beberapa pemahaman dan penggunaan prinsip aliran zat cair dan gas. Hukum atau

aturan fundamental kedinamisan zat cair dan gas bersifat komplek ketika digunakan

untuk aliran zat cair dan gas secara sendiri. Kerumitan ini kebanyakan diperbesar

ketika partikel-partikel ikut dalam aliran, sebagaimana (terjadi) selama pengiriman

endapan. Persoalan memahami pengangkutan endapan melalui aliran zat cair dan gas

lebih lanjutnya diperbesar oleh bukti bahwa para ahli geologi memberi perhatian

terutama dalam memahami kondisi yang terjadi di masa lampau. Mereka harus

berusaha untuk menginterpretasikan kondisi banjir (luapan) purba, yang mendasari

produk-produk pengendapan pada pengangkutan sedimen, lama setelah aliran zat cair

dan gas atau aliran gaya-berat endapan itu sendiri yang telah hilang. Pendeknya,

mereka haruslah mengambil kesimpulan dari karakteristik yang terawetkan pada

sedimen dengan aliran alami yang mengambil tempatnya jutaan tahun yang lalu.

Dengan demikian, para ahli geologi berusaha untuk mendapatkan suatu hubungan

antara kepemilikan secara fisik pada batuan yang mengendap, seperti struktur dan

tekstur endapan, serta parameter aliran zat cair dan gas, seperti kecepatan dan

kedalaman air, yang meminjam pengetahuan (yang dalam) ke dalam mekanisme

pengendapan dan lingkungan. Tugas ini adalah sesuatu hal yang berat dan

membutuhkan penggunaan prinsip-prinsip dan pengetahuan yang diambil dari studi-

studi secara teoretis, riset laboratorium yang bersifat eksperimen, serta studi pada

pengangkutan endapan dan proses-proses pengendapan dalam lingkungan modern.

Dalam bab ini, kita menyelidiki proses pengangkutan sedimen melalui beberapa

pengujian pertama pada bahan-bahan cair dan gas dan konsep-konsep dasar pada

aliran zat cair dan gas. Kita kemudian mempertimbangkan permasalahan yang

dicakup dalam bahan yang dibawa serta pengiriman partikel-partikel melalui aliran-

zat cair dan gas serta proses gaya berat-aliran. Mekanisme zat cair dan gas merupakan

suatu subyek yang khususnya penting bagi perencana (insinyur) dan kebanyakan pada

teori aliran zat cair dan gas telah dikembangkan untuk penggunaan bagi

permasalahan perencanaan/pembangunan. Sayangnya, kebanyakan prinsip-prinsip

kedinamisan zat cair dan gas ini tidaklah dengan mudah dipakai untuk masalah yang

lebih pragmatis dalam memahami pengangkutan sedimen. Sebagai contoh, para

insinyur biasanya tidaklah mengutamakan memberikan perhatian pada semacam

aspek aliran zat cair dan gas, sebagaimana kerusakan yang diakibatkan kecepatan

aliran, yang mana menjadi kepentingan yang spesial bagi para ahli geologi yang

melakukan studi pengendapan sedimen. Tidak dicoba dibuat di sini untuk

memberikan suatu tinjauan menyeluruh (yang meliputi banyak hal) pada mekanisme

zat cair dan gas. Hanyalah konsep-konsep itu pada aliran zat cair dan gas yang

penting untuk memahami pengiriman sedimen dan pengendapan yang didiskusikan,

dan konsep-konsep ini ditampilkan dalam bentuk yang disederhanakan. Pengenalan

pada beberapa terminologi yang ganjil/khas untuk dinamika zat cair dan gas tidak

dapat dihindarkan, tetapi terminologi baru dipakai untuk suatu keadaan minimum.

Penekanan pada bab ini adalah pada pemeriksaan hubungan antara parameter luapan-

zat cair dan gas serta bahan-bahan yang sifatnya fisik pada karang yang mengendap,

walaupun hubungan antara parameter-parameter luapan zat cair dan gas untuk

bentuk-bentuk dasarnya (riak/desir) dan dasar-lintasannya diuji dalam rincian yang

sifatnya moderat. Hubungan antara parameter-parameter aliran dengan bahan-bahan

endapan tidak dapat dikembangkan secara lengkap hingga tekstur dan struktur

sedimen telah didiskusikan. Oleh karena itu, hubungan ini akan didiskusikan lebih

lanjut pada Bab 5 dan bab-bab di bawahnya pada buku ini, secara tepat.

3.2 POKOK-POKOK PADA ALIRAN ZAT CAIR DAN GAS

Zat cair dan gas adalah substansi yang berubah bentuk dengan mudah dan terus-

menerus sebagai kekuatan eksternal yang digunakan. Dengan demikian, zat tersebut

mempunyai kekuatan melawan yang dapat diabaikan untuk memotong kekuatan.

Pemotongan kekuatan membentuk kondisi dengan suatu tubuh yang menciptakan

suatu kecenderungan bagi pemotongan tubuh untuk mendorong melebihi bagian-

bagian lainnya sepanjang suatu rangkaian parallel yang memotong bidang. Zat-zat

cair dan gas alami mencakup minyak mentah, gas alami, udara, dan air, yang

bagaimanapun, udara, air, dan air yang mengandung beragam penghitungan yang

menutup/menghentikan sedimen adalah zat cair dan gas yang merupakan perhatian

utama dalam ilmu geologi. Bahan-bahan fisik dasar pada zat cair dan gas ini adalah

kepadatan dan sifat melekatnya. Perbedaan dalam bahan-bahan ini secara menyolok

sekali berpengaruh pada kesanggupan zat cair dan gas untuk mengikis,

menghanyutkan dan mengangkut sedimen.

Berat jenis zat cair dan gas ( ), didefinisikan sebagai massa per unit volume

zat cair gas, berpengaruh pada pembesaran kekuatan yang bertindak dengan sebuah

zat cair dan gas dan pada dasar sebaik sebagaimana penghitungan yang mana

partikel jatuh atau diturunkan/ditempatkan melalui suatu zat cair dan gas. Berat jenis

secara khusus mempengaruhi pergerakan zat cair dan gas dengan landaian menurun

di bawah pengaruh gravitasi. Kepadatan bertambah dengan pengurangan temperatur

pada zat cair dan gas. Berat jenis pada air (0,998 g/mL pada 20 C) adalah lebih

daripada 700 kali lebih besar daripada yang terdapat di udara. Kepadatan ini secara

berbeda berpengaruh pada kesanggupan relatif pada air dan udara untuk

pengangkutan sedimen. Air dapat mengangkut partikel-partikel yang kebanyakan

berukuran besar daripada yang diangkut oleh angin..

Sifat merekat zat cair dan gas adalah suatu pengukuran pada kesanggupan zat

cair dan gas untuk mengarus. Zat cair dan gas dengan sifat merekat rendah mengalir

dengan mudah. Untuk menilai signifikasi pada sifat merekatnya, bayangkan suatu

eksperimen sederhana yang mana suatu zat cair dan gas dilekuk/diperangkap diantara

dua logam secara parallel. Logam yang lebih rendah tidak bergerak/seimbang, dan

logam yang diatasnya bergerak melampauinya dengan suatu kecepatan yang stabil

(V). Zat cair dan gas dapat dipikirkan sebagai suatu bentuk lempengan berbentuk

parallel diantara logam-logam tersebut. Sebagaimana logam di bagian atas yang

bergerak melampaui yang di bawahnya, zat cair dan gas yang berada diantaranya

terletak dalam keadaan bergerak dengan suatu kecepatan yang berubah secara linear

dari nol pada logam yang lebih rendah untuk kecepatan (V) pada logam yang lebih

diatasnya (Gambar 3.1). Kekuatan memotong per unit wilayah diperlukan untuk

memproduksi suatu nilai yang diberikan pada pemotongan, atau suatu kecepatan

yang diberikan dalam curaman/lerengan yang normal untuk pemotongan bidang,

yang ditentukan melalui sifat merekatnya. Sifat merekat yang dinamis ( ) dengan

demikian mengukur daya tahan pada substansi untuk merubah bentuk dengan

mengambil tempat pada kecepatan yang terbatas selama aliran. Hal tersebut

memperkuat kecepatan menanjak/lerengan per unit dan yang didefinisikan sebagai

rasio pemotongan tekanan ( ) untuk nilai pada perubahan bentuk (du/dy)

ditopang/disokong melewati zat cair/gas:

= ___τ__ (3.1)

du/dy

dan gas lokal u dalam mengarahkan y yang normal untuk memotong permukaan.

Tekanan pemotongan adalah penguatan potongan per unit wilayah (contoh,

dynes/cm2) yang digunakan/didesak melintasi potongan permukaan pada beberapa

titik dalam suatu zat cair dan gas. Hal tersebut berlaku pada zat cair dan gas yang

yang parallel untuk permukaan tubuh zat cair dan gas. Tekanan pemotongan

dihasilkan pada ikatan dua zat cair dan gas yang bergerak, dan hal tersebut

merupakan fungsi perluasan untuk mana suatu pergerakan yang lebih lamban pada

massa suatu pergerakan yang lebih cepat. Dengan demikian, suatu lapisan yang

bergerak lebih cepat bergerak melampaui suatu gerakan yang lebih lamban, tekanan

potongan adalah penguatan yang memproduksi suatu perubahan dalam kecepatan

(du) secara relatif untuk tinggi (dy) (Gambar 3.1). Lebih besar sifat merekatnya,

lebih besar lagi tekanan potongan harus memproduksi nilai perubahan bentuk yang

sama. Tekanan potongan pada dasarnya adalah suatu fungsi pada kecepatan

pemotongan (U*), yang mana adalah sama untuk

. Kecepatan pemotongan, diekspresikan dalam kecepatan unit-unit semacam

cm/s, yang merupakan faktor yang sangat penting dalam pengangkutan sedimen. Ia

memainkan suatu peranan kritis dalam erosion atau turut diangkut pada suatu aliran

dasar atau lantai lautan dan dalam pengangkutan dengan arus menurun yang

dikombinasikan pada sedimen.

Pengurangan sifat merekat dengan suhu; dengan demikian, aliran zat cair dan gas

yang diberikan pada temperatur yang lebih tinggi. Karena baik berat jenis dan sifat

melekat dinamis yang kuat mempengaruhi tingkah laku zat cair dan gas, sifat

dinamis zat cair dan gas yang biasanya mengkombinasikan keduanya ke dalam suatu

parameter tunggal yang disebut sifat melekat secara kinematic (v), yang mana adalah

rasio pada sifat merekat yang dinamis untuk kepadatan/berat jenis:

V = (3.2)

Sifat merekat secara kinematic adalah suatu faktor yang penting dalam menentukan

luasnya aliran zat cair dan gas yang ditunjukkan pergolakannya.

Jenis-jenis Zat Cair dan Gas

Udara dan air hanya merupakan zat cair dan gas yang penting dalam pengangkutan

sedimen, tetapi air dapat menunjukkan beragam bahan-bahan/unsur sebagaimana

suatu medium zat cair dan gas apabila ia mengandung konsentrasi-konsentrasi

bersifat mendasar pada sedimen atau dibekukan menjadi es. Karena zat cair dan gas

ini adalah bahan-bahan yang mempengaruhi cara zat cair dan gas mengalirkan dan

mengangkut sedimen, ia menjadi penting untuk memahami tingkah laku beragam

jenis zat cair dan gas. Bergantung pada luasnya kedinamisan perubahan sifat

merekatnya ( ) dengan nilai (perubahan bentuk) potongan atau penyaringannya,

tiga jenis zat cair dan gas umum yang dapat dibuat/didefinisikan. Zat-zat cair dan gas

bersifat Newtonian tidaklah mempunyai penguatan dan tidaklah melalui suatu

perubahan dalam sifat merekatnya sebagaimana penambahan nilai potongan. Dengan

demikian, air biasa yang mana tidaklah merubah sifat merekatnya sebagaimana

stirred atau yang diagitasi adalah suatu zat cair dan gas Newtonian. Resistensi

tambahan untuk aliran yang muncul selama pergolakan zat cair dan gas yang

diperlihatkan untuk pergerakan pada pusaran arusnya yang mana menyerap energi.

Resistensi ini disebut sifat merekat pusaran arus, tetapi hal tersebut tidaklah

menggambarkan suatu perubahan dalam sifat merekat yang dinamis. Zat-zat cair dan

gas non Newtonian tidaklah mempunyai kekuatan untuk menunjukkan beragam sifat

merekatnya ( ) dengan perubahan dalam nilai pemotongan dan penyaringannya. Air

yang mengandung sifat menyebar pada pasir dalam konsentrasi yang lebih besar

daripada 30 persen melalui volumenya-atau kadang-kadang konsentrasi yang lebih

rendah pada tanah liat yang sifatnya menyatu-menunjukkan reaksi sebagaimana

suatu zat cair dan gas Non Newtonian. Oleh karena itu, air-yang dipenuhi dengan

tinggi, lumpur tidak padat yang menunjukkan perilaku Non-Newtonian. Sejenis

lumpur dapat mengalir sangat lembam pada aliran dengan sifat merekat yang lamban,

tetapi mereka memperlihatkan kebanyakan lebih sedikit liat/melekat yang mengalir

pada kecepatan yang lebih tinggi.

Beberapa penyebaran/pembubaran yang dikonsentrasikan dengan ekstrem

pada sedimen boleh menunjukkan reaksi sebagaimana substansi plastik, yang mana

mempunyai penguatan awal yang harus menjadi usaha mengatasi sebelum mencapai

hasilnya. Apabila bahan plastik menunjukkan reaksi sebagaimana suatu substansi

dengan sifat merekat yang stabil setelah penguatan hasil adalah lebih, ia disebut

plastik Bingham. Aliran-aliran yang runtuh, yang mana(batu) cobbles besar atau

batu besar (yang dimakan oleh arus) yang didukung dalam suatu matriks pada zat cair

dan gas interstitial (dibentuk/tejadi pada interstices) dan sedimen yang baik adalah

contoh substansi alami yang menunjukkan reaksi sebagaimana plastik-plastik

Bingham. Air dengan sedimen/endapan yang dibubarkan dan bahan-bahan plastik

lainnya (seperti es), yang mana menunjukkan reaksi sebagai substansi dengan

beragam sifat merekat setelah hasilnya diperkuat secara dilebihkan dan mereka mulai

mengalir, yang disebut pseudoplastic. Substansi thixotropic, suatu jenis yang spesial

pada pseudoplastic, mempunyai kekuatan hingga dipotong. Pemotongan merusak

kekuatannya; substansi menunjukkan reaksi seperti suatu zat cair dan gas (biasanya

non-Newtonian) hingga dibolehkan untuk beristirahat pada suatu saat yang pendek,

setelah mana penguatannya adalah diambil kembali. Lumpur yang dideposit dengan

segar dan baru biasanya memperlihatkan perilaku thixotropic. Pemotongan

menghasilkan gempa gempa, sebagai contoh, dan menyebabkan bagian yang mencair

(cawan) dan kesalahan pada semacam lumpur. Semacam bagian yang mencair

sebentar dapat dihasilkan dalam pergerakan dengan landaian menurun pada sedimen

yang sebaliknya tidak akan menjalankan pengangkutan. Ia akan juga membawa pada

formasi jenis-jenis struktur yang merusak bentuk tertentu. Perbedaan dalam perilaku

pada zat cair dan gas Newtonian, zat-zat cair dan gas non-Newtonian, serta substansi

plastik dalam menanggapi tekanan pemotongan yang diilustrasikan pada Gambar

3.2.

Laminar vs Aliran yang Bergolak

Zat-zat cair dan gas yang bergerak memperlihatkan dua mode aliran yang bergantung

pada kecepatan sifat merekat zat-zat cair dan gas tersebut. Eksperimen-eksperimen

dengan celupan menunjukkan bahwa suatu arus mencelup yang disuntikkan ke

dalam suatu pergerakan yang lamban, zat cair dan gas unidirectional yang akan

berlangsung lama sebagai suatu yang lurus, arus koheren pada lebar/keluasan yang

hampir konstan. Pergerakan semacam ini disebut aliran laminar. Ia boleh jadi

divisualisasikan sebagai suatu rangkaian pada sheet atau kawat pijar yang parallel

melalui mana pergerakan terjadi pada suatu skala molekular memperlihatkan untuk

vibrasi yang konstan dan penerjemahan pada molekul-molekul zat cair dan gas

(Gambar 3.3A dan B). Apabila kecepatan pada aliran ditambahnkan atau sifat merekat

pada zat cair dan gas dikurangi, arus celupan tidaklah dipelihara lebih lama lagi

sebagai suatu arus yang koheren tetapi pecah dan menjadi terdistorsi dengan tinggi. Ia

bergerak sebagai suatu rangkaian perubahan yang konstan dan merusak bentuk

massa yang mana terdapat pengangkutan yang terukur pada zat cair dan gas garis

tegak lurus untuk titik pertengahan yang langsung pada aliran (Gambar 3.3C). Jenis

aliran ini disebut aliran bergolak karena garis melintang/potong pergerakan pada

massa zat cair dan gas ini. Bergolak dengan demikian adalah sesuatu yang tidak

beraturan atau komponen acak pada pergerakan zat cair dan gas. Pergolakan massa

air yang tinggi lebih menunjukkan pusaran/kisaran arus. Kebanyakan aliran air dan

udara di bawah kondisi-kondisi alami adalah berifat bergolak, walaupun aliran pada

es dan pada lumpur-yang didukung reruntuhan/puing (zat-zat cair dan gas non-

Newtonian) adalah laminar (sejenis lapisan/laminate) yang amat penting.

Pergerakan ke atas pada partikel-partikel air dalam massa air yang bergolak

memperlambat jatuhnya penempatan partikel dan dengan demikian mengurangi

penempatan kecepatan. Juga, pergolakan zat cair dan gas berkecenderungan untuk

menambah keefektifan massa zat cair dan gas dalam pengikiran serta penghanyutan

dan mengangkut serta membawa partikel dari suatu dasar sedimen. Karena pada

signifikasi pergolakan dalam pengangkutan sedimen, ia menjadi penting untuk

mengembangkan suatu pemahaman yang lebih penuh pada bahan-bahan ini.

Kecepatan diukur melebihi suatu periode waktu pada suatu titik yang khusus dalam

aliran bergolak yang berkecenderungan terhadap suatu nilai rata-rata ketika diukur

melampaui periode waktu tertentu, tetapi ia berubah dari instan ke instan di sekitar

nilai rat-rata ini. Sebagaimana akan kita lihat, suatu variabel yang dihitung disebut

jumlah Reynolds yang dapat digunakan untuk memprediksi batas kondisi-kondisi

yang memisahkan laminar dan aliran yang bergolak. Aliran bergolak (turbulent)

menahan/melawan distorsi/penyimpangan untuk suatu tingkat yang lebih tinggi

daripada aliran laminar. Dengan demikian, suatu zat cair dan gas melalui aliran

bergolak melalui aliran yang nampak hingga mempunyai sifat merekat yang lebih

tinggi daripada zat cair dan gas sama yang melalui aliran laminar. Sebagaimana

dicatat, hal ini jelas kelihatan daya merekatnya, yang mana berubah dengan karakter

pada gerakan putarannya (pergolakannya), yang disebut sifat merekat pusaran arus.

Sifat merekat pusaran arus menghasilkan dari pemindaham momentum pergolakan,

dan hal tersebut dihitung pada pertukaran massa zat cair dan gas diantara tubuh air

yang berdekatan. Ia diperlukan supaya bergandengan dengan zat-zat cair dan gas

yang melalui pergolakan untuk menuliskan kembali persamaan bagi pemotongan

yang mencakup suatu istilah bagi sifat merekat pusaran arus. Dengan demikian, bagi

aliran laminar, potongan menekan diberikan melalui hubungan:

Tetapi untuk aliran yang bergolak

Dimana adalah sifat merekat pusaran arus, yang mana biasanya beberapa

diantaranya diminta pada pembesaran yang lebih tinggi daripada sifat merekat yang

dinamis.

Bilangan Reynold

Perbedaan yang fundamental dalam aliran laminar dan aliran yang bergolak muncul

dari rasio pada kekuatan inertial (kelembaman) yang berkecenderungan untuk

menyebabkan pergolakan zat cair dan gas dan kuat melekat yang berkecenderungan

untuk menekan pergolakan. Penguatan kelembaman dihubungkan dengan skala dan

kecepatan pada pergeraakan zat cair dan gas. Kekentalan yang kuat muncul dari sifat

merekat pada zat cair dan gas, dan kekuatan ini melawan perubahan bentuk pada zat

cair dan gas. Hubungan pada kelembaman untuk kuatnya kekentalan dapat

ditunjukkan secara matematis melalui nilai yang tidak bersifat dimensional yang

disebut bilangan Reynold (Re), yang mana dinyatakan sebagai

Dimana U adalah diartikan kecepatan pada aliran, L adalah beberapa panjang

(biasanya kedalaman air) yang mengkarakterisasi skala aliran, dan v adalah sifat

merekat kinematic. Ketika penguatan kekentalan/kerekatan bersifat mendominasi,

sebagaimana dalam aliran lumpur yang konsentrasinya tinggi, bilangan Reynold

adalah kecil dan mengalir adalah laminar. Aliran kecepatan yang sangat rendah atau

kedalaman bagian yang dangkal pada air juga memproduksi bilangan Reynold yang

rendah dan aliran laminar. Ketikan kelembaman yang kuat mendominasi dan

kecepatan aliran bertambah, sebagaimana dalam atmosfir dan kebanyakan aliran

sungai, bilangan Reynold adalah besar dan alirannya bergolak. Dengan demikian,

kebanyakan aliran di bawah kondisi-kondisi alami adalah bergolak. Catat dari

persamaan 3,5 bahwa suatu penambahan dalam sifat merekat akan mempunyai

pengaruh yang sama sebagaimana suatu pengurangan dalam kecepatan aliran atau

kedalaman aliran. Transisi dari aliran laminar hingga aliran yang bergolak mengambil

tempat di atas suatu nilai yang dikritisi pada bilangan Reynold, yang mana biasanya

terletak antara 500 dan 2000 serta yang mana bergantung pada kondisi batas-

batasnya, bilangan Reynold dapat digunakan untuk memperkirakan manakala aliran

akan menjadi laminar atau bergolak dan untuk mengambil beberapa gagasan pada

pembesaran pergolakan. Karena bilangan Reynold tidak bersifat dimensi, ia

merupakan nilai khusus ketika digunakan untuk membandingkan model skala-rendah

pada sistem aliran untuk sistem aliran alami. Apabila nilai panjang pada persamaan

3,5 ditempatkan kembali melalui kesatuan berat diameter, bilangan Reynold menjadi

suatu parameter yang penting dalam melakukan evaluasi erosi pada endapan dan

mengangkutnya dari bagian dasar, suatu subyek yang didiskusikan dalam bab berikut

ini.

Profil Kecepatan dan Kekasaran/Kekesatan Bed (Bagian Dasarnya)

Karena pada penekanan potongan lebih besar dibutuhkan untuk memelihara suatu

kecepatan khusus pada ketinggian dalam aliran yang bergolak, baik pada profil

kecepatan vertikal di atas dasarnya dan profil kecepatan dalam suatu aliran saluran,

sebagaimana diamati dari atas, yang mempunyai suatu bentuk berbeda daripada

profil kecepatan aliran-laminar (Gambar 3.4). Penerimaan/memperlihatkan untuk

variasi dalam kecepatan aliran selama aliran yang bergolak, bentuk profil vertikal

pada aliran-yang bergolak ditentukan melalui nilai rata-rata waktu pada kecepatan.

Di bawah kondisi-kondisi pada aliran-yang bergolak, aliran laminar atau yang

mendekati-laminar terjadi hanya sangat dekat pada dasar. Bentuk yang tepat pada

profil bergolaknya bergantung pada kealamian dasar yang melampaui penempatan

aliran. Bagi dasar yang halus, terdapat suatu lapisan halus tertutup bagi batas dasar

dimana molekular melekat yang kuat mendominasi. Adhesi/pelekaatan molekular

menyebabkan zat cair dan gas dengan segera tiba pada batas untuk menyisakan sifat

yang tidak berimbang/tidak berubah. Terlalu berlapis yang berhasil pada peluncuran

zat cair dan gas secara relatif untuk berada di bawah pada nilai yang bergantung sifat

merekat zat cair dan gas (gambar 3.1). Aliran dengan lapisan batas yang tipis ini

berkecenderungan terhadap laminar, walaupun ia dikarakterisasi melalui lapisan pada

pergerakan zat cair dan gas yang lebih cepat dan lebih lambat dan bukalah benar-

benar laminar. Lapisan ini adalah sublapisan yang kental/melekat, atau sublapisan

laminar (berlapis-lapis). Melampaui sesuatu yang sangat kasar atau dasar yang tidak

beraturan seperti pasir kuarsa atau tanah liat, sublapisan yang melekat/kental ini

dirusak melalui ketidakberaturan ini, yang mana perluasannya melalui lapisan ke

dalam aliran yang bergolak. Aliran pada zat cair dan gas melampaui suatu batas yang

dengan demikian dipengaruhi oleh kekasaran batasnya. Penghambat pada dasar

menghasilkan kisaran arus pada batas suatu aliran; lebih besar dan penghambat yang

berlebihan, lebih bergolak yang dihasilkannya. Kehadiran atau

ketiadaan/ketidakhadiran suatu sublapisan boleh jadi merupakan suatu faktor yang

penting dalam memulai pergerakan.

Batas Tekanan pada Potongan

Sebagaimana suatu zat cair dan gas melintang/melintas pada dasarnya, suatu tekanan

yang menentang gerakan pada zat cair dan gas eksis pada permukaan dasarnya.

Tekanan ini disebut batas tekanan pada pemotongan ( ) untuk membedakannya

dari tekanan pada pemotongan zat cair dan gas ( ), yang didefinisikan sebagai

kekuatan per unit wilayah yang parallel pada dasarnya, yang adalah kekuatan per unit

wilayah bersifat garis singgung pada permukaannya. Hal tersebut merupakan suatu

fungsi pada kepadatan/berat jenis, melandai pada dasarnya, dan kedalaman air.

Tekanan pada pemotongan batas dinyataakan sebagai

Dimana adalah berat jenis pada zat cair dan gas, R adalah radius hidrolik (area

dengan pembagian menyilang yang dibagi melalui perimeter yang dihangatkan), dan

S adalah landaian (tinggi/curam tanjakan). Tekanan pada pemotongan batas adalah

juga suatu fungsi pada kecepatan aliran, suatu hubungan matematis yang kompleks

tidaklah ditunjukkan di sini. Hal tersebut berkecenderungan untuk bertambah

sebagaimana penambahan kecepatan, sungguhpun bukan dalam suatu cara yang

langsung.

Bilangan Froude

Dalam menambahkan untuk pengaruh pada sifat merekat zat cair dan gas dan

kekuatan inertial, penguatan gravitasi juga memainkan suatu peranan penting dalam

aliran zat cair dan gas karena gravitasi mempengaruhi cara yang mana suatu

pengiriman zat cair dan gas gelombang permukaan. Kecepatan dengan mana

gelombang kecil gravitasi bergerak dalam bagian yang dangkal pada air yang

diberikan oleh pernyatan, yang mana g adalah akselerasi bersifat gravitasi dan L

adalah kedalaman air. Rasio antara kelembaman dan penguatan gravitasi adalah

bilangan Froude (F ), yang mana dinyatakan sebagai

Dimana U adalah lagi-lagi pengertian kecepatan pada aliran dan L adalah kedalaman

air, dalam kasus air yang mengalir dalam suatu saluran yang terbuka. Bilangan

Froude, seperti bilangan Reynolds, adalah suatu nilai yang tidak berdimensi.

Ketika bilangan Froude lebih sedikit daripada 1, kecepatan pada mana

gelombang bergerak adalah lebih besar daripada kecepatan aliran, dan gelombang

dapat terjadi dalam perjalanan ke hulu. Dengan begitu, gelombang dalam suatu arus

bergerak ke hulu dalam bertentangan secara langsung pada aliran arus. Aliran di

bawah kondisi ini disebut sifat tenang, mengarus, atau subkritis. Apabila bilangan

Froude lebih besar daripada 1, gelombang tidak dapat disebarkan arus menaik, dan

aliran dikatakan menjadi cepat, menembak, atau superkritis. Dengan demikian,

bilangan Froude dapat digunakan untuk mendefinisikan kecepatan kritis pada air

(tetapi bukan udara) yang mana aliran pada suatu perubahan mendalam yang

diberikan dari tenang hingga deras/laju atau sebaliknya. Bilangan Froude juga

mempunyai suatu hubungan untuk regim aliran, yang mana adalah didefinisikan

melalui karakteristik bentuk-bentuk dasar seperti riak-riak, yang berkembang selama

aliran zat cair dan gas melebihi suatu dasar sedimen. Hubungan ini didiskusikan lebih

lanjut dalam bagian berikut.

3.3 PENGANGKUTAN PARTIKEL MELALUI ZAT CAIR DAN GAS

____________________________________________________________________

Tidaklah dapat dipungkiri bahwa beberapa sifat fundamental pada perilaku zat cair

dan gas selama aliran zat-zat cair dan gas secara sendiri-sendiri, kita berada sekarang

pada suatu titik dimana kita dapat mempertimbangkan lebih rumit proses pada

pengangkutan sedimen melalui aliran zat cair dan gas. Pengangkutan pada sedimen

melalui zat cair dan gas mencakup dua tahap yang fundamental: (1) erosi dan

pengangkutan sedimen dari bagian dasar dan (2) yang berikutnya, ditopang gerakan

arus menurun atau tiupan angin menurun pada sedimen sepanjang atau di atas bagian

dasar. Masa pengangkutan ditujukan bagi proses yang dicakup penaikan partikel

padat resting dari bagian dasar atau sebaliknya meletakkannya dalam gerakan. Lebih

banyak energi biasanya dibutuhkan untuk memulai pergerakan partikel daripada

untuk mengembil partikel-partikel yang bergerak setelah pengangkutan. Dengan

demikian, suatu kesepakatan besar pada kerja secara eksperimen dan teoretis telah

dibuat terhadap studi pada kondisi-kondisi yang diperlukan bagi pengangkutan

partikel. Sekali saja partikel diangkat dari dasar sedimen ke dalam yang terlalu air

atau kolom udara, nilai jatuhnya kembali ke dasar-penurunan/penetapan kecepatan

adalah suatu faktor penting dalam menentukan seberapa jauh partikel-partikel

mengikuti arus menurun sebelum mereka datang lagi untuk beristirahat pada dasar

sedimen. Seperti pengangkutan sedimen, menyelesaikan kecepatan pada partikel-

partikel telah dilakukan studi secara ekstensif. Sekarang kita akan menguji beberapa

aspek yang fundamental ini pada pengangkutan artikel melalui zat-zat cair dan gas,

dimulai dengan suatu pengamatan pada faktor-faktor yang dicakup dalam

pengangkutan pada sedimen melalui suatu pergerakan pada badan/tubuh zat cair dan

gas.

Pengangkutan Partikel

Pengangkutan melalui Arus-arus. Sebagaimana kecepatan dan tekanan pada

pemotongan pada suatu zat cair dan gas bergerak melampaui suatu penambahan dasar

sedimen, suatu titik yang kritis yang dicapai pada grain yang mulai untuk bergerak

dengan arus menurun. Biasanya partikel padat yang paling kecil dan paling berkilau

yang bergerak pertama. Sebagaimana penambahan tekanan pemotongan, benda padat

yang lebih besar diletakkan ke dalam gerakan hingga akhirnya partikel padat biasanya

berada dimanapaun pada bagian dasar. Permulaan/ambang yang dikritisi ini bagi

pergerakan partikel padat bergerak dalam beberapa variabel, termasuk tekanan

pemotongan yang berbetasan; sifat merekat zat cair dan gas: dan ukuran partikel,

bentuk dan berat jenis. Secara tidak langsung, hal tersebut juga adalah suatu fungsi

pada kecepatan aliran, yang mana berubah sebagaimana logaritma pada jarak di atas

dasarnya.

Untuk memahami permasalahan-permasalahan yang dicakup dalam

pengangkitan partikel-partikel dari bagian dasar dan memprakarsai gerakannya,

marilah kita mempertimbangkan menentang kekuatan yang datang ke dalam

permainan sebagaimana suatu pergerakan zat cair dan gas melintasi bagian dasarnya.

Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 3.5A, penguatan yang diperlihatkan untuk

gravitasi bertindak yang menurun untuk menentang pergerakan dan

menegndalikan/memegang partikel terhadap bagian dasarnya. Kekuatan gravitasi

dihasilkan dari berat pada partikel dan ditambahkan dalam menentang pergerakan

partikel padat melalui resistensi bersifat friksi diantara partikel-partikel. Sebaiknya,

partikel-partikel ukuran tanah liat/lempung telah menambahkan resistensi/perlawanan

untuk pergerakannya yang memperlihatkan sifat kohesif yang timbul dari ikatan-

ikatan elektrokimia diantara partikel-partikel padat yang keci ini. Motif penguatan

yang harus dihasilkan melalui aliran zat cair dan gas untuk menanggulangi

perlawanan/daya tahan bagi pergerakan yang ditentukan (kondisinya) melalui

pelambatan faktor-faktor ini termasuk suatu penarikan kekuatan yang bertindak

secara parallel bagi bagian dasar dan dihubungkan dengan tekanan pemotongan pada

batasnya dan suatu kekuatan mengangkat yang seharusnya untuk efek Bernoulli pada

aliran zat cair dangas melampaui pemeroyeksian partikel-partikel padat. Kekuatan

tarikan (F ) bergantung pada tekanan pemotongan pada batas ( ) dan tarikan/isapan

yang digunakan/didesak pada setiap partikel padat yang ditunjukkan untuk tekanan

ini. Dengan demikian,

Dimana N adalah bilangan yang ditunjukkan partikel padat per unit wilayah.

Kekuatan mengangkat secara hidrolik dikenal sebagai efek Bernoulli disebabkan oleh

bersatu di suatu tempat yang mempersingkat zat cair dan gas melampaui suatu

pemeroyeksian partikel padat. Efek Bernoulli dihasilkan dari suatu penambahan

dalam kecepatan aliran dalam zona dimana usaha mempersingkat pertemuan

melampaui partikel padat. Tekanan hidrostatis dari bawah kemudian

berkecenderungan untuk menekan partikel padat naik hingga bagian dasar ke dalam

zona dengan tekanan-yang rendah (Gambar 3.5B). Penguatan tarikan dan penguatan

mengangkat dikombinasikan untuk memproduksi penguatan zat cair dan gas secara

total, yang digambarkan melalui verkot penguatan zat cair dan gas dalam Gambar

3.5A. Untuk pergeraakan partikel padat yang terjadi, pengauatan zat cair dan gas

haruslah menjadi cukup besar untuk menanggulangi gravitasi dan pergesekan yang

kuat.

Diskusi yang terdahulu secara garis besar disederhanakan dan

digeneralisasikan, dan suatu bilangan pada faktor-faktor yang dikalkulasi secara

compliance pada ambang yang dikritisi pada pergerakan partikel padat di bawah

kondisi-kondisi alami. Faktor-faktor ini termasuk variasi dalam bentuk, ukuran, dan

sorting pada partikel-partikel padat; kekasaran bagian dasarnya, yang mana

mengontrol keberadaan atau ketidakhadiran sublapisan yang liat/melekat; dan kohesi

pada partikel-partikel yang kecil. Karena faktor-faktor yang rumit ini, kondisi-kondisi

yang dikritisi untuk partikel yang diangkut haruslah ditentukan melalui eksperimen.

Dua (bagian) terbuka yang digunakan pada bidang tanah yang menunjukkan

diperoleh secara eksperimen grafik permulaan bagi permulaan pada pergerakan

partikel padat adalah diagram Hjulstrom dan Shields.

Dalam diagram Hjulstrom (gambar 3.6), kecepatan mana pergerakan partikel

padat mulai sebagai kecepatan aliran yang bertambah di atas bagian dasarnya diplot

terhadap ukuran partikel padat (diameter partikel padat). Diagram ini menunjukkan

kecepatan yang dikritisi bagi pergerakan pada partikel-partikel padat kuarsa pada

suatu dasar bidang dalam kedalaman air 1 m. Kurva memisahkan grafik ke dalam

dua bidang. Titik-titik di atas pada grafik mengindikasikan kondisi-kondisi di bawah

yang mana partikel padat bergerak, dan titik-titik dibawah menunjukkan tidak adanya

pergerakan. Catat dari gambar ini bahwa kecepatan pengangkutan yang dikritisi bagi

partikel-partikel padat lebih besar daripada kira-kira 0,5 mm penambahan secara

berkala dengan penambahan titik pertengahan antara ujung-ujung yang ekstrem pada

ukuran partikel padat, ketika kecepatan pengangkutan bagi partikel padat lebih kecil

daripada 0,05 penambahan dengan pengurangan ukuran partikel padat. Hal ini

dirasakan merupakan perilaku yang menyimpang dari biasa pada ukuran partikel

padat yang lebih kecil yang seharusnya rupanya terutama untuk menambah kohesi

pada partikel-partikel dengan ukuran yang lebih baik, membuatnya lebih sukar untuk

mengikis dan menghanyutkan yang lebih besar, partikel-partikel nonkohesif. Juga,

partikel-partikel padat yang ekstrem bisa terletak dengan sublapisan yang melekat,

dimana pergerakan partikel padat yang kecil ditempatkan.

Diagram Shield (Gambar 3.7) secara luas digunakan oleh para ahli ilmu

sedimen dan dengan baik dibuat melalui kerja eksperimen; yang bagaimanapun

adalah lebih kompleks dan sukar untuk memahaminya daripada diagram Hjulstrom

karena ia mencakup dua hubungan yang tidak bersifat dimensi. Pada gambar 3.7,

tekanan pada pemotongan yang tidak berdimensi ( ) (disebut oleh beberapa

pekerja) digunakan malahan pada kecepatan aliran sebagai suatu pengukuran pada

pemotongan yang dikritisi, dan mean parameter ukuran-partikel padat yang

digunakan dalam diagram Hjulstrom ditempatkan kembali melalui bilangan

Reynolds partikel padat (R ), kuantitas yang tidak berdimensi lainnya. Tekanan

pada pemotongan bagian dasar yang tidak berdimensi ( ) diberikan melalui

Dimana adalah tekanan pemotongan pada batas, adalah berat jenis pada zat cair

dan gas, g adalah akselerasi yang bersifat gravitasi, dan D dalah diameter partikel.

Nilai penambahan tekanan pemotongan tidak berdimensi dengan penambahan

tekanan pemotongan pada bagian dasar dan penambahan kecepatan, dan hal tersebut

dikurangi dengan penambahan berat jenis dan ukuran pada partikel. Tidak seperti

pemisahan kecepatan dan parameter ukuran partikel padat dalam diagram Hjustrom,

tekanan pemotongan tidak berdimensi dengan demikian

Bilangan Reynolds partikel padat secara terbuka bukanlah sesuatu yang sama

sebagaimana mean ukuran partikel padat; yang bagaimanapun hal tersebut dapat

dilihat dari Gambar 3.7 bahwa penambahan bilangan Reynolds partikel padat dengan

penambahan ukuran partikel padat apabila pergeseran/pergesekan kecepatan dan sisa

sifat merekat kinematic bersifat konstan. Dengan demikian, suatu penambahan dalam

bilangan Reynolds partikel padat berarti suatu penambahan dalam ukuran partikel

padat, suatu penambahan dalam pergeseran kecepatan dan pergolakan, atau suatu

pengurangan dan sifat merekat kinematic.

Diagram Shields adalah lebih sukar untuk menginterpretasikan daripada diagram

Hjulstrom, tetapi sebagaimana dalam diagram Hjulstrom, titik-titiknya di atas kurva

mengindikasikan bahwa partikel-partikel padat nonkohesif pada bagian dasar

sepenuhnya bergerak dan titik-titik di bawah mengindikasikan tidak terdapatnya

gerakan. Dimulainya pergerakan ditentukan melalui tekanan pemotongan tanpa

dimensi, yang mana bertambah dengan penambahan tekanan pemotongan di bagian

bawah suatu bentuk yang diberikan pada kondisi untuk berat jenis partikel padat,

berat jenis zat cair dan gas, dan ukuran partikel padat. Tekanan pada pemotongan

tidak berdimensi yang dikritisi untuk memulai pergerakan partikel padat dengan

demikian bergantung pada bilangan Reynolds partikel padat, yang mana kembali lagi

adalah suatu fungsi pada ukuran partikel padat, kepadatan kinematic dan

pergolakannya. Catatlah dari diagram Shields dalam Gambar 33.7 bahwa

penambahan dengan sedikit tekanan pemotongan bagian dasar yang tidak

berdimensi dengan penambahan bilangan Reynolds partikel padat di atas berkisar 5

hingga 10, sungguhpun ia terutama tersisa antara 0,03 dan 0,05. Pada bilangan

Reynolds yang lebih rendah, nilai penambahan yang terus-menerus naik hingga suatu

nilai pada 0,1 atau lebih tinggi. Nilai yang lebih besar pada penambahan suatu

bilangan Reynolds yang lebih rendah dihubungkan dengan kehadiran sublapisan

yang melekat/kental. Ketika bagian dasar terdiri dari partikel-partikel kecil kira-

kira/kurang lebih pada pasir yang baik atau lebih kecil, dimana aliran secara esensi

tidak bergolak dan variasi kecepatan instan lebih sedikit daripada di bagian yang

lebih rendah pada terlalu membatasi lapisan yang bergolak. Untuk partikel-partikel

lebih kasar, sublapisan yang melekat yang begitu tipis bahwa partikel-pertikel padat

diproyeksikan melalui lapisan ke dalam aliran yang bergolak.

Alasan bahwa banyak ahli sedimentology menggunakan diagram Shields dalam

preferensi untuk diagram Hjulstrom yang lebih sederhana ialah bahwa hal tersebut

mempunyai sifat penggunaan yang lebih umum. Sebagai contoh, hal itu dapat

digunakan untuk angin sebaik sebagaimana untuk air dan bagi suatu keragaman

kondisi pada air. Sebagai perbandingan, diagram Hjulstrom bersifat valid hanya

pada air yang mana berat jenis zat cair dan gas serta partikel padat dan sifat merekat

dinamisnya bersifat konstan, sebagaimana dalam arus-arus air segar yang diberikan

musim selama aliran rata-rata.

Beberapa faktor yang memperumit tidaklah dicakup dalam diagram Hjulstrom

dan Shields yang membuat prediksi pada permulaan pergerakan partikel padat yang

sukar. Fluktuasi-fluktuasi bersifat instan dalam tekanan pemotongan batas bisa

muncul dari pusaran arus lokal atau dari laku gelombang dilapiskan ke atas pada

aliran arus, dan fluktuasi-fluktuasi ini bisa menyebabkan beberapa partikel bergerak

sebelum permulaan (secara) umum pada pergerakan partikel padat. Lumpur dan

(endapan) lumpur yang baik bisa jadi mengikis dan menghanyutkan untuk

memberikan/memperlihatkan hasil partikel-partikel padat secara individual untuk

kecenderungan pada semacam bahan-bahan kohesif untuk bergerak kembali

sebagaimana bongkahan/potongan atau mencapai jumlah partikel-partikel padat.

Pengangkutan partikel-partikel padat melalui perilaku angin dapat dengan kuat

dipengaruhi melalui dampak pergerakan partikel padat yang membentur bagian

dasar. Pada suatu nilai pada kecepatan angin di bawah kecepatan yang dikritisi, yang

diperlukan untuk memulai pergerakan partikel-partikel padat, gerakan partikel padat

dapat dimulai dan angin menurun diperbanyak/disebarkan melalui terlemparnya

partikel-partikel padat ke dalam bagian dasarnya, suatu proses yang mengarah pada

penyemaian. Ambang yang lebih rendah bagi pergerakan partikel padat disebut

dampak permulaan.

Kebanyakan proses yang dicakup dalam pengangkutan sedimen dapat secara

efektif dibuat modelnya melalui simulasi komputer. Suatu buku baru yang sangat

baik mengenai subyek ini, Simulating Clastic Sedimentation (Tetzlaff dan Harbaugh,

1989) mengambil para pembaca melalui penghitungan-penghitungan dan

mempertimbangkan erosi, transportasi, dan deposisi pada sedimen clastic. Buku itu

lebih lanjut memberikan instruksi-instruksi yang rinci pada teknik-teknik dan

program komputer yang digunakan untuk merangsang sedimentasi clastic.

Peranan pada Penetapan/Menurunkan Kecepatan dalam

Pengangkutan Partikel Padat

Segera sebagaimana setelah diangkat di atas bagian dasar selama proses

pengangkutan, mereka mulai untuk jatuh kembali ke bagian dasarnya. Jarak yang

mereka jalani pada arus menurun sebelum datang lagi untuk terletak/istirahat pada

bagian dasar bergantung pada kekuatan tarikan yang didesakkan/digunakan melalui

arus dan menetapkan/menurunkan kecepatan pada partikel-partikel. Sebuah partikel

yang akselerasi pada awalnya sebagaimana ia jatuh melalui suatu zat cair dan gas,

tetapi akselerasi secara berangsur-angsur dikurangi hingga suatu nilai yang tetap

pada kejatuhannya, yang disebut terminal kecepatan kejatuhan, diterima. Bagi

partikel-partikel yang kecil, terminal kecepatan kejatuhan dicapai sangat cepat. Nilai

yang mana partikel-partikel diatur/ditentukan setelah mencapai kecepatan kejatuhan

adalah suatu fungsi pada keadaan merekat pada zat cair dan gas serta ukuran,

bentuk dan berat jenis pada partikel-partikel. Nilai yang ditentukan melalui interaksi

pada penguatan yang dilakukan secara menaik-memperlihatkan bouyancy pada zat

cair dan gas dan perlawanan yang melekat/kental (tarikan) untuk jatuh pada partikel-

partikel melalui zat cair dan gas-dan bersifat menurun yang dilakukan penguatannya

yang muncul dari gravitasi. Penguatan tarikan yang didesak/digunakan melalui zat

cair dan gas pada suatu partikel padat yang jatuh berbentuk bulat/bola bersifat

proporsional untuk berat jenis pada zat cair dan gas ( ), diameter (d) pada partikel-

partikel padat, dan kecepatan jatuhnya (V) sebagaimana diberikan melalui hubungan

Dimana C adalah suatu koefisien penahan yang bergantung pada bilangan

Reynolds partikel padat dan bentuk partikelnya. Penguatan menaikke atas yang

dihasilkan dari buoyancy pada zat cair dan gas yang diberikan melalui

Dimana adalah berat jenis zat cair dan gas dan g adalah akselerasi bersifat

gravitasi. (Catat:4/3 (d/2) adalah volume pada bola/bulatan.) Kekuatan menurun

memperlihatkan gravitasi yang diberikan melalui

Dimana adalah berat jenis partikel. Sebagaimana partikel menghentikan akselerasi

dan menerima jatuhnya kecepatan, penguatan tarikan pada zat cair dan gas pada

kejatuhan partikel adalah sama terhadap penguatan menurun yang seharusnya untuk

gravitasi minus penguatan menaik yang dihasilkan dari bouyancy pada zat cair dan

gas. Dengan demikian,

Dengan menyusun kembali hubungan-hubunga itu, kita dapat menyatakan hubungan

pada kejatuhan yang cepat (V) sebagai

Bagi aliran laminar yang lambat pada suatu konsentrasi partikel yang lambat dan

bilangan-bilangan Reynolds dengan partikel padat yang lambat (R ), C telah

ditentukan untuk sama 24/R (Rouse dan Howe, 1953, hal. 182). Penggantian ini

bernilai (24/U*d/ / ) bagi C yang menghasilkan

Yang mana penyelesaian Aturan/Hukum Stoke, dengan ukuran partikel yang

dinyatakan sebagai diameter dalam sentimeter. Hukum ini, diformulasikan oleh Stoke

pada tahun 1845, yang seringkali disederhanakan untuk

Dimana C adalah persamaan konstan ( - ) g/18 dan D adalah diameter pada

partikel-partikel (bulatan/bola) yang dinyatakan dalam sentimeter. Nilai-nilai pada C

telah dihitung bagi suatu jarak temperatur laboratorium yang biasa (contohnya,

Galehouse, 1971); yang dengan demikian menurunkan kecepatan (V) yang dapat

ditentukan dengan cepat bagi sejumlah nilai pada diameter partikel (D). Catat bahwa

bilangan Reynolds adalah suatu faktor yang berbeda dalam memperlakukan

penyelesaian/penurunan partikel padat sebagaimana dalam aliran laminar dan yang

bergolak.

Penentuan secara eksperimen pada kecepatan jatuh partikel menunjukkan

bahwa Hukum Stoke secara akurat memprediksi penurunan kecepatan pada partikel-

partikel dalam air hanya untuk partikel-partikel yang lebih sedikit daripada sekitar

0,1 hingga 0,2 mm dalam diameter. Partikel-partikel yang lebih besar mempunyai

kejatuhan kecepatan yang lebih lambat daripada yang diperkirakan Hukum Stoke,

yang rupanya memperlihatkan pengaruh kelembaman (pergolakan) yang disebabkan

oleh penambahan nilai pada partikel-partikel padat yang lebih besar ini. Dengan

demikian, Persamaan Stoke tidak dapat digunakan untuk menentukan penurunan

kecepatan pada pasir, suatu komponen yang sangat penting pada kebanyakan

sedimen. Penurunan kecepatan juga dikurangi oleh pengurangan dalam temperatur

(yang mana menambah sifat merekatnya), pengurangan dalam berat jenis partikel,

dan pengurangan dalam sphericity (tingkat untuk mana bentuk pertikel mendekati

bentuk bulat/bola) pada partikel-partikel. Kebanyakan partikel-partikel yang alami

tidaklah berbentuk bulat, dan bermula dari pengurangan penurunan kecepatan bentuk

yang sifatnya bulat. Penurunan kecepatan adalah juga dikurangi melalui penambahan

konsentrasi pada penundan/penangguhan sedimen pada zat cair dan gas, yang mana

menambah sifat merekat yang kelihatan/yang jelas dan berat jenis pada zat cair dan

gas.

Hubungan pada Aliran Arus dengan Penggabungan langsung bagi

Bentuk-bentuk Bagian Dasar

Siapapun yang telah menguji bagian dasar pasir pada sesuatu yang nyata, arus

dangkal mempunyai catatan tertentu bahwa bagian dasar adalah jarang rata dan datar

yang sempurna. Disamping itu, hal tersebut biasanya ditandai oleh riak-riak daan

bentuk dasar yang serupa pada beragam ukuran. Sejenis bentuk-bentuk bagian dasar

juga terjadi dalam lingkungan eolian dan maritim yang mana mereka mempunyai

jarak renggang dalam ukuran dari desir/riak kecil suatu beberapa sentimeter dalam

panjang dan suatu golongan pada suatu sentimeter dalam panjang dan beberapa meter

untuk beberapa puluh meter dalam tinggi. Apabila kita secara hati-hati

membedah/memotong suatu riak yang ditunjukkan pada bagian dasar yang kering

pada suatu arus untuk struktur internal yang diperlihatkannya, kita hampir tanpa

kecuali mendapatkan skala yang baik-secara internal (di bagian dalam) lapisan-

melintang yang masuk ke dalam suatu cara yang arusnya menurun. Secara nyata,

terdapat suatu hubungan genetis antara mekanisme aliran-zat cair dan gas, bentuk

dasar arus, dan pelapisan-melintang.

Penempatan kembali secara potensial pada riak-riak secara relatif lambat;

mereka oleh karena itu tidaklah merupakan penggambaran yang biasanya ekstrem

pada bidang pembuatan bagian dasar pada karang-kaarang sedimen purba. Pada satu

sisi, bagian-bagaian dasar-yang melintang sangat biasa dalam banyak rangkaian batu

pasir purba. Dalam usaha untuk memahami dengan lebih baik asal mula bentuk-

bentuk dasar dan stratifikasi melintang, banyak penyelidik telah kembali pada studi

pengangkutan sedimen dalam saluran air. Saluran airnya panjang, lerengan/landaian

ramping yang dicocokkan dengan palung/lembang diantara gelombang-gelombang,

dengan bagian (sisi) gelas/kaca untuk membolehkan observasi. Pasir atau sedimen

lainnya ditempatkan pada lantai saluran air, dan air didesak untuk aliran yang

melampaui lantai pada beragam kedalaman dan sifat merekatnya.

Eksperimen-eksperimen dengan banyak jurang sempit yang dilalui air/saluran air

telah dibuat yang alirannya secara tidak langsung berada di bawah, riak-riak kecil

mulai berkembang dalam sedimen berpasir segera setelah kecepatan pengangkutan

dikritisi supaya sedimen dapat dicapai. Rangkaian yang tepat pada jenis-jenis lainnya

pada bentuk-bentuk bagian dasar yang berkembang dengan penambahan kecepatan

bergantung pada ukuran partikel padat pada material. Apabila aliran melampaui

suatu bagian dasar pada sedimen yang mempunyai jarak renggang dalam ukuran

dari sekitar 0,25 hingga 0,7 mm (menengah hingga pasir kuarsa), sebagai contoh,

suksesi pada bentuk-bantuk bagian dasar diilustrasikan pada Gambar 3.8 dihasilkan,

yang dimulai dengan riak-riak. Hubungan antara jenis bentuk bagian dasar,

kedalaman air, ukuran partikel padat, dan kecepatan aliran lebih lanjut diilustrasikan

pada Gambar 3.12.

Bentuk pada riak-riak dan terminologi yang digunakan untuk

menggambarkan riak-riak bentuk-bentuk dasar diilustrasikan pada Gambar 3.9.

Riak-riak adalah bentuk dasar yang paling kecil berjarak renggang panjangnya dari

sekitar 5 hingga 20 cm dan tingginya dari sekitar 0,5 hingga 3 cm. dengan demikian,

mereka mempunyai suatu indeks riak (rasio pada panjang riak/tinggi riak) yang

berjarak dari sekitar 8 untuk pasir kuarsa hingga 20 bagi pasir yang baik. Keduanya

membentuk sedimen yang berjarak renggang dalam ukuran dari silt (0,06 mm),

untuk pasir hingga 20 kuarsa sebagai 0,7 mm. Sebelumnya hingga tahun 1980-an,

bentuk-bentuk bagian dasar yang serupa pada ukuran yang lebih besar

berkenaan/berhubungan sebagaimana gelombang dan bukit pada pasir, dan para

pekerja lebih awal memperlihatkan perbedaan antara gelombang dan bukit pasir pada

dasar panjang dan tinggi gelombang. Kerja yang dilakukan akhir-akhir ini

menunjukkan, bagaimanapun, bahwa bentuk-bentuk dasar yang besar ini merupakan

suatu rangkaian kesatuan dengan membuat ruang, atau panjang gelombang, yang

berjarak dari di bawah 1 m hingga lebih daripada 1000 m. Suatu panel yang dirapati

untuk menguji nomenclarute bentuk bagian dasar (Ashley, 1990) direkomendasikan

bahwa suatu nama yang tunggal, bukit pasir, digunakan untuk keseluruhan bentuk-

bentuk bagian dasar yang besar (lebih besar daripada riak-riak). Bukit pasir adalah

serupa dalam penampilan secara umum untuk riak-riak kecuali bagi ukurannya. Ia

membentuk suatu kecepatan mengalir yang lebih tinggi dalam sedimen yang berjarak

renggang dalam ukuran partikel padat dari pasir yang baik hingga tanah liat. Indeks

riak pada bukit pasir berjarak renggang dari sekitar 5 pada pasir yang baik hingga 50

dalam sedimen yang lebih kasar. Pada bagian yang lebih rendah pada bukit pasir yang

membuat stabil bidang, riak-riak boleh jadi dilapiskan ke atas pada bagian belakang

bukit pasir.

Karakteristik pada bentuk-bentuk dasar yang berkembang di bawah aliran

unidirectional (yang bergerak hanya sekali secara langsung) yang diringkaskan pada

Tabel 3.1. Dalam tabel ini, 2D dan 3D berkenaan untuk yang berdimensi-2 dan

berdimensi-3. Bukit pasir yang berdimensi-2 secara umum bukit pasir yang

puncaknya-lurus yang mana bentuknya cukup dapat digambarkan dalam bidang dua-

dimensi yang diorientasikan secara parallel untuk aliran secara langsung (lihat

Gambar 5.13). Bukit pasir yang berdimensi-tiga dikarakterisasikan melalui

permukaan kurva dan menggosok lubang/terowongan/biji dan bentuk-bentuknya

haruslah digambarkan dalam tiga dimensi (lihat Gambar 5.14).

Selama pembentukan riak-riak dan bukit pasir, permukaan air lainnya

menunjukkan sedikit gangguan, atau gelombang air berada di luar tahapan dengan

bentuk-bentuk bagian dasar (Gambar 3.8). Keluar dari tahapan gelombang bisa

menunjukkan gangguan yang enteng pada permukaan air melampaui riak berskala

besar dan putaran angin besar atau “didihan” yang muncul hingga permukaan.

Kondisi-kondisi hidrolis yang menghasilkan bentuk-bentuk dasar ini dan perbedaan

keluar-pada-tahapan gelombang permukaan disebut aliran regime yang lebih rendah

(Simons dan Richardson, 1961). Riak-riak dan bukit pasir dihasilkan dalam aliran

regime-lebih rendah yang arusnya menurun karena sedimen mengikis dan

menghanyutkan stoss sisi (permukaan arus) pada bentuk-bentuk bagian dasar ini dan

mengangkat hingga puncak dimana ia melongsor menuruni landaian di bawah angin

(Gambar 3.9). Tanah/batu longsor/longsoran membawa pembentukan laminatian

(lapisan)-melintang yang dip arus menurun pada sudut yang menaik hingga sekitar

30 . Sebagai tambahan untuk studi yang bersifat eksperimen pada bentuk-bentuk

bagian dasar, saluran air-yang dihasilkan telah juga secara berhasil dibuatkan

modelnya melalui simulasi komputer pada suatu jumlah yang berbeda pada aliran

dan ukuran regime-partikel padat (contohnya, Gambar 3.10).

Dengan penambahan lebih lanjut pada kecepatan aliran, bukit pasir dirusak

dan memberikan cara untuk suatu tahapan regime aliran menaik pada aliran. Seperti

alas, aliran yang cepat pada air yang mana menghasilkan gelombang air dengan

permukaan-bersifat simetris yang bertahap dengan bentuk-bentuk bagian dasar

membedakan regime (jalan/rangkaian perawatan) aliran-yang menaik. Penerimaan

yang sangat cepat pada aliran air, pengangkutan sedimen yang terus-meneus

mengambil tempat melampaui suatu flat bagian dasar yang secara relatif dimuali

yang lebih ditujukan sebagai tahapan bagian dasar-bidang pada aliran. Aliran bagian

dasar-bidang memberikan timbulnya lapisan planar bagian dalam yang mana secara

individual laminae (lapisan) jarak renggang dalam bagian yang tidak tebal dari

beberapa milimeter hingga beberapa sentimeter. Pemeliharaan yang potensial pada

laminae bagian dasar-bidang ini terlihat menjadi rendah; meskipun begitu, regime

aliran yang menaik, laminae bagian dasar-bidang telah dilaporkan dalam deposit

batu pasir purba. Lingkungan yang sangat penting dimana bagian dasar-bagian dasar

pada bidang kemungkinan ditempatkan dalam saluran arus, pada pantai-pantai dan

wilayah tepi pantai dimana beting dengan gelombang yang kuat berlaku, dan di

bawah kecepatan yang tinggi kekeruhan arusnya (Harms, dkk., 1982).

Pada sifat merekat aliran yang masih lebih tinggi, bagian dasar pada bidang

memberikan cara untuk antidunes, yang mana adalah rendah, berombak-ombak

bentuk-bentuk dasar naik hingga 5 m panjannya dengan indeks riak berjarak

renggang dari sekitar 7 hingga 100+. Bentuk antidunes dalam sifatnya sangat cepat,

aliran-aliran dangkal pada bilangan Froude lebih besar daripada sekitar 0,8. Mereka

berpindah tempat pada arus menaik selama aliran, memberikan munculnya sudut

yang lambat (<10 ) bidang melintang yang dilakukan arus menaik. Antidunes

mempunyai potensi pemeliharaan yang lambat, dan antidunes bidang-melintang

kemungkinan jarang dipelihara; bagaimanapun, antidunes memberi pondokan/alas

menyilang telah dilaporkan pada dasar beberapa unit-unit aliran yang keruh.

Ketika kecepatan aliran bertambah di atas tahapan antidune, salah satu jenis

akhir bentuk alas, meluncur di tempat peluncuran dan struktur genangan,

berkembang pada kecepatan-kecepatan aliran yang sangat tinggi (Gambar 3.8).

Bentuk-bentuk alas ini berkembang dimana (bagian yang) dangkal, aliran yang cepat

(superkritis) membentuk luncuran ditempat peluncurannya yang berakhir dengan

kasar dalam suatu kolam yang lebih dalam dimana aliran menjadi tenang.

Akumulasi-akumulasi sedimen terjadi dalam region kolam yang tenang dimana

lapisan arus balik menurun yang curam berkembang (Leeder, 1982).

Penjagaan/pemeliharaanpotensial pada luncuran dan struktur kolam lebihburuk, dan

bentuk alas ini jarang ditemukan secara alami.

Pengaruh-pengaruh pada Ukuran Partikel Padat dan Kedalaman Air. Studi-

studi eksperimental menunjukkan bahwa ssuksesi pada bentuk-bentuk dasar yang

berkembang paada suatu kedalaman air yang diberikan selama aliran bergantung

bukan hanya pada kecepatan aliran tetapi juga pada ukuran partikel padat; oleh

karena itu, suksesi pada bentuk-bentuk alas ditunjukkan pada gambar 3.8 tidaklah

terjadi dalam sedimen pada keseluruhan ukuran-ukuran partikel. Gambar 3.11

menunjukkan hubungan pada bentuk-bentuk dasar hingga kecepatan aliran dan

ukuran partikel padat pada suatu kedalaman air yang berjarak renggang dari 0,25

hingga 0,40 m. Apabila sedimen ditempatkan melampaui sedimen lebi kasar, lebih

daripada kira-kira 0,9 mm, sebagai contoh, tahapan riak tidaklah berkembang.

Disamping itu, suatu tahapan bidang alas terjadi sebelumnya untuk pembentukan

pada bukit pasir. Catatlah juga dari gambar 3.11 bahwa di bawah suatu ukuran

partikel padat kira-kira 0,15 mm, bukit pasir tidaklah ditemukan. Tahap riakan diganti

secara kasar melalui tahap bidang alas menaik. Hubungan-hubungannya ditunjukkan

pada gambar 3.11 yang diringkaskan dalam bentuk tabular dalam gambar 3.12. Bagi

aliran pada partikel-partikel padat yang ukurannya diberikan pada air yang dangkal,

penambahan dalam kedalaman air telah secara umum mempengaruhi penambahan

kecepatan yang mana berubah dari salah satu tahapan bentuk alas hingga

penempatan lainnya. Gambar 3.13 menunjukkan hubungan ini bagi pasir yang baik,

menengah, dan kuarsa. Plot-plot bersifat eksperimen telah juga dikonstruksikan yang

menggambarkan bentuk alas bidang sebagai suatu fungsi pada tekanan pemotongan

dasar dan ukuran sedimen. Untuk rincian-rincian pada plot-plot ini sebaik

sebagaimana data lainnya pada konfigurasi alas, lihatlah Southard dan Boguchwal

(1990) dan Boguchwal dan Southard (1990).

Kebanyakan studi mengenai bentuk-bentuk alas telah dilakukan di

laboratorium saluran air atau di bawah kondisi-kondisi air-yang dangkal dalam

lingkungan yang alami. Oleh karena itu kebanyakan data ukuran/kecepatan sedimen

yang tersedia menyinggung pembentukan bentuk-bentuk alas di bawah kondisi-

kondisi air-dangkal (biasanya lebih sedikit daripada sekitar 1 m). Kebanyakan yang

lebih sedikit diketahui kira-kira berkembang pada bentuk-bentuk bagian dasar

dibawah kondisi-kondisi air-yang lebih dalam. Berdasarkan informasi yang tersedia,

yang dibatasi, Harms, dkk. (1982) membuatkan kesan bahwa kealamian riak-riak

kecil secara tepat sama dalam aliran air-yang dalam sebagaimana aliran air-yang

dangkal; yang bagaimanapun, bentuk-bentuk alas yang lebih besar (bukit pasir) dapat

tumbuh lebih besar dalam aliran air-yang dalam. Hubungan-hubungan secara hidrolis

dalam air dalam adalah sama sebagaimana bagi air dangkal; bahwa, bentuk bukit

pasir pada kecepatan yang lebih tinggi daripada riak-riak dan pada kecepatan yang

lebih rendah daripada bidang alas dan antidune. Hubungan yang tepat antara ukuran

partikel padat, kecepatan aliran, dan tahapan bentuk alas tidaklah dengan baik

didokumentasikan bagi air yang lebih dalam, tetapi suatu hubungan yang

digeneralisasikan ditunjukkan pada Gambar 3.14. catatlah dari gambar 3.14 bahwa

kecepatan tinggi yang berlebihan dibutuhkan untuk memperoduksi antidune pada

suatu kedalaman air yang lebih besar daripada beberapa meter. Oleh karena itu, ia

kelihatan bahwa antidune tidak mungkin terjadi di bawah kondisi-kondisi alami pada

air yang dalam.

Mekanisme pada pengangkutan sedimen yang adalah tanggungjawab bagi

pembentukan bentuk-bentuk alas yang berbeda bersifat sangat rumit. Secara umum,

pembentukan pada bentuk alas garis melintang dihubungkan dengan suatu fenomena

yang disebut pemisahan aliran. Sedimen diangkut dalam suspensi atau melalui

pengangkat dengan sisi stoss pada bentuk alas untuk brink atau puncaknya. Pada

brink, aliran terpisah dari alas untuk membentuk suatu zona sirkulasi kebalikan atau

aliran ke belakang, yang memproduksi suatu pemisahan pusaran arus (Gambar 3.9).

Suatu zona difusi ditampilkan diantara zona pada aliran belakang dan aliran utama

diatas yang tampak bagi percampuran pergolakan dengan aliran utama. Arus

menurun dari titik pemisahan suatu jarak beberapa saat tingginya pada bentuk alas,

aliran menjadi melekat kembali ke dasarnya. Pemisahan aliran menyebabkan

pemisahan pada sedimen yang diangkut ke dalam muatan alas dan ditutup pecahan

muatan. Pecahan muatan alas berakumulasi pada puncak riakan hingga di bawah

angin lerengan/landaian melebihi sudut pada letak/tempat istirahat dan longsoran

ditempatkan. Fraksi muatan tutupan diangkut arus menurun dimana partikel-partikel

yang lebih kasar dalam muatan yang ditutup diatur melalui zona pada difusi ke

dalam zona aliran belakang dan didepositkan dalam riak di bawah angin. Hal inilah

proses yang menyebabkan perkembangan dan pergerakan pada bentuk-bentuk alas.

Bentuk-bentuk alas yang digambarkan di atas berkembang dalam menanggapi

aliran unidirectional pada arus-arus air. Mereka bersifat asimetris dalam bentuknya,

dengan kecuraman atau sisi bawah angin/tempat teduh yang menampakkan aliran

menurun dalam aliran arus yang sedang berlangsung. Riak-riak asimetris dibentuk

dalam pertunjukan ini yang disebut riak-riak arus. Di bawah kondisi-kondisi alami

mereka dibentuk melalui sungai dan aliran arus, gelombang surut yang disebabkan

putaran air pada pantai-pantai, arus-arus pelabuhan, arus-arus yang disebabkan

pasang naik dan pasang surut, dan arus-arus dasar lautan yang dalam. Dalam

meninjau perencanaan, puncak-puncak pada riak-riak arus dan bukit pasir telah

mempunyai keragaman pada bentuk-bentuknya: lurus, berkelok-kelok, catenary,

linguoid, dan bentuk bulan sabit (Gambar 3.15). Tinjauan-perencanaan bentuk pada

riak-riak dan bukit pasir secara jelas dihubungkan dengan kedalaman air dan

kecepatannya (Allen, 1968); yang bagaimanapun, faktor-faktor yang mengontrol

pembentukannya tidaklah dengan baik dipahami. Hal tersebut telah diamati di bawah

kondisi-kondisi alami yang bentuk lebih kompleksnya berkecenderungan untuk

berkembang dalam air yang lebih dangkal dan pada kecepatan-kecepatan yang lebih

tinggi daripada yang lebih sedikit kompleks bentuknya dan bahwa

permintaan/keadaan yang mana suksesi pada bentuk-bentuk alas berkembang dengan

pengurangan kedalaman air dan kecepatannya adalah lurus dengan keadaan

berkelok-kelok bagi linguoid simetris hingga linguoid asimetris bagi riak-riak dan

lurus untuk sinuous hingga catenari hingga yang berbentuk bulan sabit untuk bukit

pasir.

Pengangkutan Angin dan Pengembangan Bed/Bentuk Alas

Prinsip-prinsip fundamental pada pengangkutan sedimen melalui angin dibentuk

seterusnya oleh Bagnold pada tahun 1941 dalam tulisan klasiknya, The Physics of

Blown Sand and Desert Dunes (lihat juga Pye dan Tsoar, 1990, bab 4; dan Barndoff-

Nielsen dan Willets, 1991). Kekuatan yang dicakup dalam pengangkutan pada

partikel-partikel padat melalui angin adalah serupa untuk digunakan pada partikel-

partikel padat melalui aliran air (gambar 3.5A). Pengangkutan pada partikel-partikel

padat melalui angin dimulai ketika angin yang kuat timbul untuk permulaan zat cair

dan gas dan juga ketika angin bertiup pada bagian yang lebih besar daripada ambang

kecepatan melampaui suatu permukaan yang tidak berobah-robah yang bertemu

dengan tepi pada suatu deposit yang lepas,material yang tidak bergerak.

Pengeluaran/pencabutan secara langsung melalui angin juga memainkan suatu

peranan dalam mengangkut partikel padat (anderson, Sorenson, dan Willets, 1991).

Gerakan partikel padat tampak mengalir secara cepat sebagaimana partikel-partikel

padat tersebut sangat mudah kena (rentan) untuk langsung mengeluarkan tubrukan

(angin menurun) dengan dan gangguan lebih sedikit partikel-partikel padat yang

rentan. Kecepatan pada pengeluaran bergantung pada ukuran partikel padat, bentuk,

penyortiran dan pembalutannya. Pada lokasi-lokasi yang tersebar, hampir acak,

pergolakan yang mendekati alasnya karena aliran angin menjadi yang telah

ditempatkan pada tempat tertentu dalam urutan dengan energi-rendah yang

disuntikkan partikel padat. Kebanyakan partikel-partikel padat ini menerjemahkan

angin menurun pada pada suatu jarak mengenai kecepatannya, diletakkan partikel-

partikel padat lainnya sebagimana mereka pergi/berjalan. Suatu hujan/salju tiba2

yang tunggal, oleh karena itu, berkecenderungan untuk memberikan timbulnya suatu

penerjemahan dan rangkaian pembubaran pada pengeluarannya/pencabutan. Pada

suatu lokalitas khusus melalui aliran angin permulaan kebanyakan semacam

rangkaian pengeluaran boleh jadi dilapiskan ke atas untuk memproduksi keseluruhan

pengangkutannya.

Bentuk-bentuk dasar yang berkembang selama pangangkutan angin tersusun

dari yang sekecil 0,01 m panjang dan beberapa milimeter dalam tinggi hingga bukit

pasir 500 hingga 600 m panjangnya dan 100 m tingginya. Lebih sedikit biasa,

bentuk-bentuk dasar raksasa disebut draas yang boleh jadi mempunyai panjang

gelombang yang diukur dalam kilometer (hingga 5,5 km) dan tingginya hingga 400

m yang boleh jadi juga dibentuk oleh pengangkutan angin (Wilson, 1972; McKee,

1982). Panjang gelombang pada bentuk-bentuk bagian dasar yang diangkut angin

bertambah dengan penembahan kecepatan angin, dan tinggi gelombang cenderung

untuk bertambah dengan penambahan ukuran partikel padat. Wilsan (1972),

memberikan kesan, bahwa bagaimanapun, dibawah suatu kondisi yang diberikan

pada ukuran partikel padat dan kecepatan angin, riak-riak, bukit pasir dan draas dapat

coeksis. Dengan demikian, bukit-bukit pasir pada bagian belakang draas, dan riak-

riak dapat diciptakan pada bagian belakang bukit pasir. Bagi pengetahuan/wawasan

lebih lanjut ke dalam bentuk-bentuk pada bukit-bukit pasir dan proses yang

membentuknya, lihatlah Pye dan Tsoar (1990, bab 6).

Tinjauan-perencanaan bentuk pada riak-riak eolian secara dominan lurus

(Gambar 3.16), sungguhpun bentuk-bentuk berkelok-kelok juga terjadi. Lebih rumit

lagi, bentuk-bentuk berdimensi-tiga bersifat tidak biasa, walaupun Leeder (1982)

memberikan kesan bahwa riak-riak linguoid analogous untuk yang dihasilkan

pembentukannya dari aliran-aliran air yang terjadi dalam aliran-aliran angin yang

lebih cepat yang adalah tiupan pasir yang sangat baik. Pemeliharaan potensial pada

bentuk-bentuk dasar eolian yang lengkap yang sangat rendah, dan umumnya jarang

ada, apabila pernah, ditemukan dalam sedimen purba. Pembentuk

keberadaan/eksistensi pada bukit-bukit pasir dan bentuk-bentuk dasar eolian lainnya

adalah ditampakkan dalam karang-karang yang mengendap purba utamanya melalui

keberadaan bentuk-bentuk dasar melintang yang diawetkan; yang bagaimanapun,

pertimbangan kontroversinya telah dihasilkan dengan menganggap perbedaan pada

pengalasan-melintang eolian dari pengalasan-melintang subaqueous (dibentuk, hidup

dan terjadi di bawah air) dalam karang-karang mengendap di masa purba.

Pengangkutan dan Transportasi melalui Gelombang

Suatu permasalahan khusus muncul dalam melakukan evaluasi ambang pada

pergeraakan sedimen dibawah perilaku gelombang orbital dalam wilayah tepi pantai

pada lautan. Pada air yang dangkal, perjalanan gelombang melampaui bentuk-bentuk

permukaan lautan dalam geraakan mendekati dasar laut; air boleh jadi mempunyai

kecepatan yang cukup untuk mengangkut dan mengangkat sedimen di sekitar lantai

laut. Asal-usul pergerakan air yang mendekati-dasar ini dihubungkan dengan

pergerakan orbital yang dihasilkan melalui geelombang yang mendekati permukaan

air. Apabila seorang pengamat melihat pergeraakan pada suatu obyek yang

mengambang pada suatu dana atau di lautan selama perjalanan suatu gelombang, hal

itu apparent bahwa obyek secara sederhana bobs naik dan turun sebagaimana

gelombang tersebut berlalu. Hal tersebut dilalui tanpa kelihatan di muka gerakan.

Sejumlah studi telah dibuat bahwa gerakan air dalam sifat garis edar orbit selama

perjalanan gelombang (gambar 3.17). Eksperimen-eksperimen dengan celupan-

celupan dan manik-manik kaca menunjukkan bahwa pergerakan air di depanpada

puncak suatu gelombang, kemudian menurun, dan akhirnya kembali di bawah palung

diantara gelombang-gelombang dan menaik sebagaimana gelombang itu berlalu.

Partikel-partikel air memperbaharui garis-garis orbit ini dengan setiap gelombang

yang berlalu, kembali mendekat pada posisi aslinya setelah gelombang tersebut

berlalu. Nyatanya, suatu jaringan slight bergerak maju pada partikel-partikel air yang

terjadi dalam air yang dangkal selama orbit. Beberapa pergeraakan ke depan

mengambil tempat yang memperlihatkan suatu “asimetri waktu” yang kecil dalam

kecepatan dengan mana air bergerak maju di bawah puncak gelombang pendek ke

depan yang dibandingkan dengan pergerakan ke belakang di bawah lembang-

lembang diantara gelombang yang lebih panjang (Clifton dan Dingler, 1984).

Gerakan bersifat orbit pada air menurun pada suatu kedalaman yang sama kira-kira

satu-setengah panjang gelombang. Oleh karena itu, dalam air yang dalam gerakan

orbital yang tanpa rintangan melalui dasarnya, dan orbit secara sirkular mendekati.

Sebagaimana gerakan gelombang ke dalam air dangkal, dimana kedalaman adalah

lebih sedikit daripada daripada satu-setengah panjang gelombang, bagian dasar mulai

mengganggu dengan gerakan orbital dan dengan demikian mulai mempengaruhi

bentuk pada orbit-orbit. Pada saat gelombang mencapai air yang sangat dangkal,

dimana kedalaman adalah lebih sedikit daripada kira-kira 1/20 panjang gelombang,

gerakan pada partikel secara kuat dipengaruhi oleh interaksi dengan bagian dasar,

dan orbit menjadi lebih berbentuk elips. Mereka menjadi datar secara progresif

yang menurun di bawah permukaan hingga mendekati dasar yang secara esensinya

linear, yang menghasilkan gerakan to-dan-fro sebagaimana gelombang berlalu

(gambar 3.17). Gerakan ini memproduksi aliran bidirectional pada air sepanjang

dasar laut sebagaimana setiap gelombang berlalu melampaui permukaannya.

Kecepatan pada aliran dasar ini referred sebagai kecepatan orbital karena ia berubah

secara langsung sebagaimana suatu fungsi pada pembesaran diameter orbital dan

secara tidak langsung sebagai suatu fungsi pada periode gelombang (waktu yang

dibutuhkan bagi perjalanan pada salah satu panjang gelombang). Dengan

memperlihatkan assimetri waktu yang berkenaan di atas, kecepatan megorbit secara

biasa lebih besar dalam salah satu yang langsung daripada yang lainnya. Perbedaan

ini dalam kecepatan yang kekhususan yang penting ketika hanya aliran kecepatan

yang lebih kuat melebihi ambang pergerakan pada partikel-partikel padat, yang

menghasilkan pengangkutan jaringan pada partikel-partikel padat pada asalah

satunya secara langsung. Faktor-faktor yang mempengaruhi ambang bagi

pergeraakan partikel padat yang didiskusikan pada paragraf berikut.

Ambang pada gerakan partikel padat di bawah kisaran gelombang adalah

suatu fungsi pada diameter partikel padat, periode gelombang, dan kecepatan orbital

pada gelombang-gelombang (Komar dan Miller, 1975). Kecepatan orbital

mengembalikan suatu fungsi pada tinggi gelombang, kedalaman air, periode

gelombang, dan panjang gelombang. Hubungan ini ditunjukkan melalui

Yang mana u adalah ambang kecepatan orbital, d adalah diameter orbital pada

gerakan gelombang, H adalah tinggi gelombang, L adalah periode gelombang, dan h

adalah kedalaman air. Catatlah dari persamaan ini bahwa, sebagaimana dicatat,

kecepatan orbital ambang berubah secara langsung dengan pembesaran pada

diameter orbital dan brekebalikan dengan pembesaran pada periode gelombang.

Komar dan Miller (1975) menggunakan persamaan 3,18 untuk menentukan ambang

nilai bagi pergerakan pada partikel-partikel padat yang berjarak dari 0,01 hingga 100

mm (gambar 3.18) di bawah gelombang yang mempunyai periode yang berjarak 1

hingga lima. Catatan mengenai kekonsistenan, sungguhpun nonlinear, penambahan

dalam kecepatan orbital ambang dengan penambahan diamater partikel padat.

Presumably hubungan ini dipegang hanya untuk sedimen nonkohesif. Dari nilai

ambang yang ditunjukkan dalam Gambar 3.18, Komar dan Miller menghitung

kedalaman pada gelombang dengan suatu periode pada 15 dan tinggi naik hingga 6 m

yang dapat membentuk sedimen yang bergerak pada dasar laut. Penghitungan

mereka menunjukkan bahwa partikel-partikel daalam jarak ukuran pada endapan

kuarsa (0,05 mm) hingga pasir menengah (0,3 mm) dapat bergerak melalui gerak

gelombang mengorbit hingga kedalaman 100 m dan lebih. Gelombang-gelombang

pada periode yang lebih panjang dapat mengangkut sedimen pada kedalaman yang

kadang-kadang lebih besar. Pergerakan pada sedimen di bawah pengaruh gelombang

oscillatory mempunyai implikasi-implikasi penting baik pada pengangkutan sedimen

dalam zona tepi pantai dan pembentukan struktur-struktur yang terbuat dari sedimen

sepertti kisaran riak-riak.

Bentuk-bentuk Dasar yang Dihasilkan melalui Gelombang. Riak-riak dan bentuk-

bentuk bagian dasar yang lebih besar dapat membentuk danau dan laut di bawah

pengaruh gerakan gelombang oscillatory. Gerakan kisaran (sifat terombang-ambing)

menutup bagi bagian dasar yang menciptakan kisaran riak-riak ketika kecepatan-

kecepatan yang mendekati-dasar menjadi cukup besar untuk menggerakkan partikel.

Pusaran arus diciptakan melalui skala-kecil ini, “arus orbital” yang dihasilkan-

gelombang melemparkan sedimen ke dalam suspensi/penutup; sedimen sebagai

alternatif bergerak landward (menghadap ke daratan dari lautan) sebagaimana

puncak gelombang berlalu dan seaward (posisi dari darat menghadap ke laut

sebagaimana lembang diantara gelombang-gelombang berlalu (Gambar 3.19).

Kisaran riak-riak dapat menjadi sifat simetris dan asimetris lainnya (Gambar

3.19). kecepatan gelombang orbital maju dan mundur adalah sama, riak-riak

bersifat simetris berkembang. Apabila kecepatan-kecepatan orbital ini tidak sama,

atau apabila arus unidirectional dijatuhkan pada gerakan orbital, riak-riak asimetris

berkembang. Clifton (1976) membuatkan kesan bahwa apabila kecepatan asimetris

pada kecepatan orbital dasar maksimum (perbedaan diantara kecepatan orbital ke

depan dan ke belakang) adalah lebih sedikit daripada 1 cm/s, bentuk-bentuk dasar

secara simetris berkembang. Apabila kecepatan asimetris orbital melebihi 5 cm/s,

bentuk-bentuk dasar asimetris berkembang, dengan sisi yang berada di bawah angin

pada bentuk dasar tampak secara langsung pada pergerakan gelombang. Persoalan

asimetri pada bentuk-bentuk dasar yang dibentuk-gelombang bersifat rumit dan

dipahami secara buruk.

Kisaran riak-riak dirusak oleh penambahan kecepatan orbital dasar, dan

suatu tahap dasar-bidang pada pengangkutan yang terjadi, yang disebut helai/alas,

yang mana bersifat analog untuk tahap dasar bidang pada pengangkutan regime

aliran-menaik dalam aliran unidirectional (gambar 3.20). Di bawah kondisi-kondisi

alami dalam offshore dangkal, dimana gelombang adalah beting, suatu rangkaian

yang spesifik pada bentuk-bentuk alas berkembang dalam suatu tepi pantai yang

langsung dengan penambahan kecepatan orbital dasar dan kecepatan asimetri.

Rangkaian ini (gambar 3.21) grade dari gelombang simetris pada ir yang lebih dalam

(tidak ditunjukkan pada Gambar 3.21) hingga riak-riak asimetris, megaripples (bukit

pasir)berbentuk bulan sabit, dan planar atau alas-alas yang rata. Kekasaran

bertambah dalam ukuran bentuk dasar dari riak-riak hingga perubahan resemble

megaripple lunate dari riak-riak hingga bukit pasir dalam aliran unidirectional

(Clifton, 1976).

Puncak-puncak pada kisaran riak-riak sebagaimana dilihat dalam tinjauan

perencanaan adalah lurus seperti biasa hingga berkelok-kelok dan berkecenderungan

untuk terbagi dalam dua cabang atau anak sungai (Gambar 3.22). Panjang

gelombang pada kisaran riakan secara umum bergerak dari sekitar 10 cm hingga 2

m, dan berat tinggi riak yang berjarak dari sekitar 3 hingga 25 cm; yang

bagaimanapun, riak-riak besar berbentuk bulan sabit dapat mempunyai suatu

pembuatan ruang yang tersusun dari 1 hingga 4 m dan tinggi yang tinggi yang

tersusun dari 30 hingga 100 cm. Struktur bagian dalam pada kisaran riak-riak yang

berubah dari pelubangan ke tepi pantai dengan lapisan-melintang pada yang bersifat

asimetris dan kebanyakan riak-riak simetris baik bagi ke arah tepi laut/pantai dan

dipping ke tepi laut pembuatan dasar-melintang pada beberapa riak-riak simetris.

Tempat yang menurun menuju ke tepi laut berlapis-lapis-melintang adalah kadang-

kadang sangat biasa pada riak-riak simetris.

Muatan Sedimen dan Jalan Pengangkutannya

Sekali sedimen telah terkikis dan dihanyutkan dan diletakkan ke dalam gerakan,

jalan pengangkutan bahwa hal tersebut diambil selama pergerakan arus menurun

yang ditopang/disokong adalah suatu fungsi pada penurunan/penetapan kecepatan

pada partikel dan pembesaran pada kecepatan serta pergolakan arus. Di bawah suatu

bentuk pada kondisi yang diberikan, muatan sedimen boleh jadi terdiri dari

keseluruhannya pada partikel-partikel yang sangat kuarsa, yang keseluruhannya

merupakan partikel-partikel yang sangat baik, atau pada suatu campuran dan

partikel-partikel yang baik. Sedimen kasar seperti pasir dan tanah liat bergerak pada

atau sangat tertutup untuk bagian dasar selama pengangkutan dan dipertimbangkan

untuk mengangkat muatan dasar. Bahan yang lebih baik diperoleh pada bagian yang

lebih tinggi hingga lantai utama di atas dasar yang make up muatan yang ditutup.

Apabila kecepatan pemotongan (U*) adalah lebih besar daripada

penetapan/penurunan kecepatan (V), bahan akan tersisa pada suspensinya.

Pengangkutan Muatan dari Alasnya. Partikel-partikel yang lebih besar

daripada ukuran pasir biasanya diangkut sebagai bagian dari muatan dasar yang

secara esensinya terus-menerus berhubungan dengan bagian dasar. Jenis

pengangkutan ini disebut tenaga tarik pangangkutan, yang boleh mencakup

ombak/landaian pada partikel-partikel yang besar atau diperpanjang, meluncur pada

partikel-partikel padat melampaui atau pat yang lain, dan bergerak pelan. Pergerakan

yang pelan dihasilkan dari partikel-partikel padat yang ditekan suatu jarak pendek

sepanjang alas dalam suatu arus menurun langsung yang tampak berpengaruh pada

pergerakan partikel-partikel padat lainnya Penggaraman adalah suatu jenis

pengangkutan muatan dasar yang mana partikel-partikel padat, khususnya partikel-

partikel padat berukuran–pasir, berkecenderungan untuk bergerak sebentar-sebentar

dalam berhubungan dengan alasnya. Partikel-partikel padat yang tergarami bergerak

melalui suatu rangkaian lompatan atau hop, peningkatan dasar pada suatu sudut yang

curam(-45 ) untuk suatu ketinggan pada beberapa diameter partikel padat dan

kemudian jatuh kembali sepanjang suatu jalan penurunan dangkal pada kira-kira

10 . Path penggaraaman asimetris ini boleh jadi diinterupsi melalui pergolakan atau

melalui tubrukan dengan partikel padat lainnya (Gambar 3.23). Penggaraman adalah

suatu mode lazim yang khusus pada pengangkutan garam yang bagus melalui angin;

yang berpengaruh pada penggaraman partikel-partikel padat yang terutama

bertanggungjawab bagi pergerakan pelan dalam garam eolian. Pengangkutan

penggaraman boleh jadi dipikirkan sebagai bersifat tindak lanjut diantara

pengangkutan traction dan pengangkutan suspension, tetapi hal tersebut dicakup di

sini sebagai bagian pada pengangkutan muiatan dasar karena partikel-partikel padat

yang tergaramkan secara relatif sisanya tertutup bagi dasar selama pergerakannya.

Pengangkutan Muatan yang Tertutup. Sebagaimana penguatan aliran pada suatu

penembahan arus, intensitas pada pergolakan bertambah tertutup bagi bagian dasar.

Partikel yang melintas menjadi lebih panjang, lebih …., dan naik lebih tinggi dari

bagian dasarnya daripada lintasan pada penggaraman partikel-partikel padat.

Komponen-komponen yang menaik pada zat cair dan gas yang bergerak dihasilkan

dari pergolakan yang bertambah bagi titik dimana mereka berimbang kebawah

dengan penguatan bersifat gravitasi pada partikel-partikelnya, yang membolehkan

partikel-partikel untuk tinggal tertutup di atas bagian dasar jauh lebih panjang

daripada yang dapat diperkirakan dari penurunan/penetapan kecepatannya pada air

yang tidak bergolak. Apabila naiknya kekuatan muncul dari pergolakan yang erratic

(tidak teratur) dan tidaklah terus-menerus memlihara perimbangan ini-suatu

occurrence yang biasa selama pengangkutan pada yang baik-hingga-pertengahan –

partikel-partikel padat yang bisa turun kembali dari waktu ke waktu di atas bagian

dasar. Perilaku ini disebut penutupan yang sifatnya sebentar-sebentar. Penutupan

yang sifatnya sebentar-sebentar berbeda dari penggaraman karena partikel-partikel

yang ditutup/dihentikan berkecenderungan utnuk menjadi diperoleh lebih tinggi

diatas bagian dasar dan menyisakan penurunan bagian dasar bagi suatu periode

waktu yang panjang. Partikel-partikel yang lebih kecil telah menetapkan volumenya

yang boleh jadi lebih lambat bahea mereka menyisakan dalam waktu yang tidak

lama dalam penutupan yang terus-menerus dan diperoleh sepanjang pada hampir

kecepatan yang sama sebagaimana aliran zat cair dan gas.

Pengangkutan pada sedimen dalam suspension biasanya dilakukan dengan

baik melalui gerakan angin dan melalui aliran arus. Suatu jenis yang spesial pada

penutupan yang sifatnya sebentar-sebentar diangkut dengan menempatkannya dalam

laut dengan lapisan-lapisan yang bersifat awan pada air-yang mendekati dasarnya

yang disebut lapisan-lapisan nepheloid. Lapisan-lapisan ini pertama kali disurvey

dan dinamakan oleh Ewing dan Torndike (1965), yang menemukannya

menggunakan suatu optik nephelometer untuk mengukur sejumlah kecil sinar pada

beragam tingkat dalam kolom air. Suatu lapisan nepheloid adalah suatu tubuh

kekeruhan pada sedimen yang ditutup yang boleh jadi mencapai ketinggian

beberapa ratus meter diatas permukaan laut. Hal tersebut bersifat padat daripada

keseluruhan ambient air tetapi tidaklah cukup padat untuk sink secara cepat. Dengan

demikian, sedimen bisa menyisakan penghentian/tutupan pada semacam lapisan bagi

suatu masa yang panjang. Kebanyakan material pada lapisan-lapisan nepheloid

terdiri dari partikel-partikel tanah liat sangat baik yang diperoleh mulanya dari tanah

tersebut. Beberapa material ini dicapai lapisan nepheloid melalui penutupan melalui

kolom air dari permukaan air. Kebanyakan darinya kemungkinan sedimen yang

baik, yang ditutup kembali dari permukaan laut yang memperlihatkan erosi pada

seabed melalui arus-arus dasar yang kuat, atau bahan yang baik yang disuntikkan ke

dalam kolom air melalui arus-arus keruh atau mekanisme lainnya. Dengan

menurunkan/menetapkan penghentian kecepatan dengan lambat, sedimen yang baik

bisa tersisa dalam suspensi dalam lapisan nepheloid bagi periode yang berjarak

renggang dari harian hingga mingguan pada kolom air 15 m yang sangat rendah dan

dari mingguan ke bulanan dalam 1000 m yang sangat lambat/rendah (Kenneth, 1982).

Lapisan-lapisan nepheloid dalam lautan modern diperluas pada posisi dari darat

menghadap ke laut bagi ratusan kilometer dan untuk kedalaman air pada 6000 m atau

lebih. Dikarenakan pada waktu mendiami yang relatif pendek (mingguan hingga

bulanan) bagi sedimen yang baik dalam lapisan-lapisan ini, sedimen yang diangkut

dengan jarak yang panjang dari tepi pantai untuk lapisan-lapisan nepheloid haruslah

didepositkan pada lantai lautan dan ditutup kembali banyak …..

Muatan Riak Air dan Muatan Debu. Kebanyakan muatan sedimen yang melalui

secara terus-menerus pengangkutan suspension terdiri dari yang baik, partikel-

partikel ukuran-tanah liat dengan penurunan kecepatan yang sangat lambat. Pada

sungai-sungai, sedimen ini diperoleh yang lain dari sumber-sumber wilayah dengan

arus menaik atau melalui erosi pada tepinya, lebih daripada yang berasal dari arus

bagian dasar, dan disebut Muatan riak air. Sungai-sungai memiliki kapasitas untuk

mengangkut muatan-muatan riak air besar yang kadang-kadang pada kecepatan

aliran yang sangat lambat. Karena perjalanan muatan riak air dalam suspension yang

terus-menerus pada sekitar kecepatan yang sama sebagaimana air, ia diangkut dengan

cepat melalui sistem-sistem air. Penutupan muatan yang sama diperoleh melalui

angin yang disebut muatan-muatan debu. Kenaikan difusi yang yang tidak stabil,

massa air buoyant pada suatu yang menentungkan di depan telah dikenal untuk

memperoleh debu awan secara cepat untuk ketinggian hingga ratusan atau kadang-

kadang ribuan meter selama letusan gunung berapi. Bahan-bahan yang diperoleh

utnuk semacam ketinggian yang besar boleh menyisakan dalam suspension untuk

periode waktu yang panjang dan yang berikutnya disebarkan melampaui suatu

wilayah yang sangat luas, termasuk basin/lembah sungai pada lautan (Prospero,

1981). Buktinya, komponen dengan partikel padat yang sangat baik pada sedimen

pelagic laut-dalam dipercaya menjadi asal mula tiupan angin yang besar.

Muatan yang Mengangkut Es. Pengangkutan pada Sedimen melalui es adalah jenis

pengangkutan aliran zat cair dan gas sungguhpun aliran es sangat lambat

sebagaimana sifat merekat yang tinggi, pseudoplastic non-Newtonian. Penghitungan

pada aliran berjarak dari 1 x 10 cm/s hingga 2 x 10 cm/s (J.R.L. Allen, 1970a),

yang mana berarti bahwa kadang-kadang suatu jatuhan es yang bergerak cepat lebih

sedikit daripada 1 m per hari (Sharp, 1988, hal.52). Dalam A Tramp Abroad, Mark

Twain menggambarkan ketidakpuasan (bersifat fiksinya), setelah kemahnya

terlempar pada suatu sungai salju/gletser Alpine yang mengharapkan suatu gilasan

lembah, untuk mendapatkan bahwa tinjauan dari kampnya menyisakan hal sama dari

hari ke hari. Gletser menguntungkan apabila nilai akumulasi pada salju dalam

(puncak) yang dicapai ke atas pada gletser melebihi nilai ablation (pelarutan) pada es

dan (moncong) capaian yang lebih rendah. Perimbangan diantara akumulasi dan

pelelehan diilustrasikan pada Gambar 3.24. Es haruslah mengalir ke dalam dari

kepala jatuhan salju hingga menempatkan kembali kehilangan melalui pencairan pada

moncongnya. Aliran pada es adalah laminar, dan kecepatan aliran sangat besar

mendekati puncak dan pusat gletser. Pengurangan kecepatan terhadap dinding dan

lantai, sungguhpun tidak diperlukan hingga nol. Gletser mundur apabila nilai pada

nilai akumulasi yang melebihi pencairannya. Mereka mencapai suatu pernyataan

equilibirium (keseimbangan), disamping kemunduran, juga menguntungkan, ketika

nilai-nilai pada pencairan dan akumulasi adalah sama, sungguhpun pergerakan

internal pada es secara terus-menerus.

Sedimen diangkut melalui glacier melalui penggalian dan abrasi melalui es

sebagaimana es sebagai pengikisan dan penghanyutan sungai es/glatser bagian

dasarnya, dan melalui kejatuhan atau sliding pada material dari dinding lembah.

Beberapa sedimen diangkut dalam hubungannya dengan dinding dan lantai lembah

dan bertanggungjawab pada kebanyakan abrasi. Bagian dari muatan yang tersisa

diperoleh pada permukaan menaik pada gletser, dan sebagian diperoleh dengannya.

Muatan internal yang diperoleh dari yang lain dari arus-arus air yang bergabung dari

dua atau lebih lembah atau melalui riak air atau kejatuhan material dari permukaan

ke dalam crevasses. Gletser tidak pernah menjadi muatan yang berlebihan dengan

debris hingga titik bahwa mereka menjadi dihentikan Sebagaimana pelelehan es

bersifat sungai salju, yang bagaimanapun, muatan sedimen diturunkan untuk

membentuk beragam jenis pada moraines (suatu massa pada karang, tanah liat, pasir

dan sebagainya yang diendapkan melalui sungai es sepanjang sisisnya) (lihat sharp,

1988, bab 7 dan 8, Drewry, 1986, bab 7 dan 8).

Deposit-deposit pada Aliran Zat Cair dan Gas

Air dan udara adalah bertanggungjawab bagi kebanyakan pengangkutan sedimen

melalui aliran zat cair dan gas; yang bagaimanapun, es bisa dihitung bagi

pengangkutan lokal pada volume yang besar pada sedimen dan partikel-partikel pada

ukuran yang sangat besar. Pengangkutan sedimen melalui beragam proses

didiskusikan di atas penghentian, dan deposisi terjadi, ketika hidrologic lokal atau

kondisi angin cukup berubah yang menyebabkan pengurangan pada tekanan

pemotongan bagian dasar bagi titik/hal bahwa hal tersebut tidaklah cukup lebih

panjang untuk mengawali dan sustain pergerakan partikel. Pengurangan ini pada

tekanan pemotongan bagian dasar bisa berkurang di bawah tingkat kritis yang

dibutuhkan bagi pengangkutan sedimen yang terlihat bagi berdasar suatu keragaman

sebab. Dalam kasus pengangkutan air, kasus-kasus ini mencakup pengurangan

dalam landaian pada bagian dasar, juga dihasilkan dari penambahan dalam kekasaran

bagian dasar atau dari perubahan dalam permukaan topografi dan kondisi cuaca.

Deposisi dari gletser dibawa disekitar bidang ketika gletser lainnya menjadi stagnan

atau kemunduran yang memperlihatkan untuk pengurangan dalam penghitungan

akumulasi salju bertambah dalam penghitungan pelelehan. Gletser yang bergerak ke

laut dan calve untuk membentuk gumpalan es terapung yang kadang-kadang meleleh

dan turun muatannya pada permukaan laut.

Deposisi sedimen boleh jadi secara temporer atau bersfat permanen. Sebagai contoh,

sedimen yang didepositkan dalam sambungan sungai dan titik bar, lingkungan

pantai, dan lingkungan yang sangat bersifat tepi pantai lainnya dapat diangkut

kembali dan dibuatkan subyeknya untuk diangkut secara terus-menerus sebagaimana

perubahan musiman atau jarak yang lebih panjang dalam penempatan regimen

hydrologic. Buktinya, sedimen sungai boleh jadi didepositkan dan diangkut kembali

dalam bilangan waktu sebelum akhirnya mencapai basin/lembah sungai yang

bersifat depositional dalam laut. Pada sisi lainnya, beberapa sedimen sungai, seperti

sedimen, dan angin-yang diangkut boleh jadi didepositkan dalam bentuk-bentuk

kontinental dan ditempatkan bagi periode waktu yang panjang untuk menjadi bagian

rekaman secara geologis. Suatu bagian besar pada sedimen menjalankan transportasi

yang keseluruhannya mendapatkan cara ke dalam basin lautan, dimana hal tersebut

kadang-kadang didepositkan di bawah dasar gelombang dan lebih banyak atau lebih

sedikit permanen yang diimobilisasi hingga terkubur.

Sedimen yang didepositkan melalui aliran zat cair dan gas pada air atau angin

biasanya dikarakterisasi melalui lapisan-lapisan atau bagian dasar-bagian dasar pada

beragam ketebalan, kelangkaaan pada pembuatan tingkat ukuran-partikel padat

vertikal, penyortiran ukuran-partikel padat yang berjarak dari yang terburuk hingga

yang paling baik yang bergantung pada kondisi-kondisi depositional, dan kehadiran

suatu perubahan pada struktur sedimentary (Bab 5). Sedimen-sedimen yang

diendapkan dari tenaga penarik arus yang biasanya menempatkan struktur-struktur

tersedimen seperti bagian dasar-yang melintang, riak, dan imbrication batu

kerikil/koral yang menunjukkan gambaran secara langsung dari mana aliran zat cair

dan gas dapat ditentukan. Sedimen yang didepositkan dari suspension mengurangi

struktur-strukturaliran ini dan dikarakterisasi disampingmelalui pelapisan yang baik.

Angin adalah kompeten untuk pengangkutan dan endapan partikel dalam jarak

ukuran pada pasir hingga hanya (lay) debu. Sebagai perbandingan, ukuran partikel

padat pada sedimen yang didepositkan melalui air yang bisa berjarak dari ukuran

tanah liat hingga batu cobbles atau batu besar yang dimakan oleh arus air puluhan

hingga berdiameter ratusan sentimeter. Keragaman ukuran partikel padat ini

merefleksikan jarak yang lebar pada kondisi alami dan keragaman dengan

kompetensi pada air dan angin untuk memulai dan sustain pengangkutan sedimen. Es

tidaklah menunjukkan reaksi sebagai suatu zat cair dan gas Newtonian dan karena

pada sifat merekat yang lebih besar adalah sanggup pada pengangkutan partikel-

partikel pada ukuran yang enormous sebaik sebagaimana partikel-partikel pada

ukuran yang sangat kecil. Sedimen yang diendapkan melalui glacier dilapis

dikarakterisasi dengan buruk dan disortir yang secara ekstrem buruk, dengan

partikel-partikel yang berjarak dari ukuran meter batu besar yang terikikis arus air

hingga partikel-partikel ukuran-tanah liat.

Deskripsi yang sangat singkat ini pada deposit aliran-zat cair dan gas

diberikan di sini untuk mengilustrasikan hubungan antara proses-proses aliran dan

karakteristik pada deposit sedimen yang dihasilkan. Tekstur-tekstur dan struktur pada

karang yang terendap didiskusikan secara rinci pada bab 4 dan 5; karakteristik pada

sedimen yang diendapkan melalui aliran zat cair dan gas dalam lingkungan

terendap yang berbeda yang digambarkan dalam Bab 10-12.

3.4 PENGANGKUTAN PARTIKEL MELALUI ALIRAN GRAVITASI SEDIMEN

dalam memperkirakan pembagiannya, kita menguji pengangkutan sedimen yang

dihasilkan dari interaksi pada pergerakan zat cair dan gas serta sedimen. Selama

pengangkutan aliran zat cair dan gas, zat-zat cair dan gas (air, angin, es) bergerak

dalam beragam cara dibawah perilaku gravitasi, dan endapan secara sederhana

diperoleh sepanjang dengan dan melalui zat cair dan gas. Sedimen dapat juga

diangkut secara bebas melalui zat cair dan gas melalui pengaruh gravitasi yang

bertindak langsung pada sedimen. Dalam jenis transportasi ini, zat-zat cair dan gas

bisa memainkan suatu peranan penting dalam mengurangi friksi internal dan

mendukung partikel-partikel padat, tetapi mereka tidaklah terutama

bertanggungjawab bagi pergerakan dengan landaian menurun. Pergerakan pada

sedimen di bawah pengaruh gravitasi menciptakan aliran, dan aliran berhenti ketika

muatan sedimen yang diendapkan.

Pengangkutan sedimen yang tampak hingga tindakan langsung pada

gravitasi dapat terjadi baik dalam lingkungan subaerial maupun subaqueous.

Gravitasi pengangkutan dibawah kondisi-kondisi lautan mempunyai signifikasi

bersedimentologi yang sangat besar. Suatu spektrum pada pergerakan gravitasi yang

eksis, berjarak dari sedimen yang digerakkan seluruhnya dan zat-zat cair dan gas

yang terutama untuk mengurangi friksi internal melalui peminyakan partikel-

partikel padat yang mana pengangkutannya adalah pada suatu basis partikel padat

melalui partikel padat dan zat-zat cair dan gas yang memainkan suatu peranan

penting dalam mendukung sedimen selama pengangkutan. Pergerakan massa

gravitasi dapat dikelompokkan ke dalam jatuhan karang, slide, dan aliran gravitasi

sedimen, yang ditunjukkan pada Tabel 3.2. karang yang jatuh mencakup jatuhan

bebas pada blok-blok atau terdiri dari karang/fragmen yang lebih tua dari

jurang/karang yang terjal atau landaian yang curam. Slide adalah pergerakan yang

besar pada karang atau sedimen yang tampak untuk memotong kesalahan yang

ditempatkan dengan sedikit accompanying perubahan bentuk internal pada massa.

Aliran gravitasi sedimen adalah jenis yang lebih “bersifat zat cair dan gas” pada

pergerakannya yang mana pecah dalam penyusunan partikel padat yang terjadi dan

perubahan bentuk internal pada massa sedimen adalah hebat/kuat.

Aliran gravitasi sedimen adalah pada pentingnya sedimen karena mereka

layak secara cepat untuk mengangkut sedimen dalam jumlah yang besar, termasuk

sedimen yang sangat kasar, kadang-kadang ke dalam air yang sangat dalam di

lautan. Aliran gravitasi yang terjadi dalam lingkungan subaerial padat

dipertimbangkan yang dirasakan luas hingga mencakup aliran-aliran pyroclastic dan

dasar gelombang-gelombang yang dihasilkan dari letusan gunung berapi, aliran

partikel padat pada pasir kering yang menuruni permukaan bukit pasir, baik pada

aliran-aliran runtuhan/puing vulkanis hingga yang nonvulkanis dan aliran-aliran

lumpur, yang mana partikel-partikel yang besar diangkut dalam suatu matriks seperti

slurry pada material yang lebih baik. Aliran gravitasi sedimen subaqueous juga

termasuk aliran-aliran partikel padat dan aliran puing, sebaik sebagaimana kekeruhan

arus-arus dan aliran sedimen yang menjadi cair.

Aliran gravitasi sedimen dapat terjadi ketika partikel-partikel padat menjadi

terpisahkan dan beredar untuk titik bahwa friksi internal dan sifat kohesif adalah

pengurangan sufficient hingga pengauatan yang lebih lambat pada massa sedimen di

bawah titik kritis yang dibutuhkan bagi gravitasi hingga permulaan pergerakan.

Empat jenis bersifat teori pada mekanisme aliran yang terbubarkan dan mendukung

yang dapat merima pengurangan dalam penguatan internal telah diidentifikasi: aliran

yang bergolak, aliran yang menjadi cair, aliran partikel padat, dan aliran plastik

(Tabel 3.3). Empat hal yang diamati jenisnya dapat diidentifikasi bahwa hubungan

untuk jenis aliran yang bergolak ini: arus-arus yang bergolak, aliran yang menjadi

cair, aliran zat cair dan gas, dan lumpur serta aliran runtuhan (Tabel 3.3 dan Gambar

3.25).

Arus-arus keruh adalah aliran gravitasi sedimen yang mana sedimen

didukung oleh komponen menaik pada pergolakan zat cair dan gas. Kehadiran

suspended sedimen ini dalam aliran menyebabkan berat jenisnya bertambah di atas

yang pada air ambient, menghasilkan aliran dengan landaian menurun. Aliran dapat

terjadi cukup cepat kadang-kadang pada slopes yang sangat lambat. Aliran-aliran

yang menjadi cairdikonsentrasikan dispersion pada partikel-partikel padat yang

mana sedimen didukung yang lain melalui kenaikan aliran pada pori air yang

melarikan diri dari diantara partikel-partikel padat sebagaimana mereka

menentukan/menurunkan penurunan melalui gravitasi atau melalui pori air yang

diperkuat secara menaik melalui suntikan dari bawah. Pencairan dapat terjadi melalui

kejutan yang tiba-tiba pada massa sedimen, yang secara garis besar mengurangi

friksi diantara partikel-partikel padat. Aliran-aliran ini dapat bergerak secara cepat ke

bawah secara moderat slopes (3 - 10 ). Aliran-aliran partikel padat adalah dispersion

pada sedimen yang bukan kohesi yang mana sedimen didukung (di udara) melalui

tekanan yang bersifat pembubaran yang tampak untuk kelangsungan tubrukan

partikel padat ke partikel padat dan dalam air melalui tubrukan dan pendekatan

tertutup. Aliran dapat terjadi secara cepat di bawah baik kondisi-kondisi subaerial

maupun subaqueous, khususnya pada landaian-landaian curam yang menedekati

sudut yang tenang bagi sedimen. Aliran-aliran debris dan aliran-aliran lumpur seperti

aliran slurry yang tersusun dari konsentrasi tinggi, dengan pencampuran sorted yang

buruk pada sedimen dan air. Aliran-aliran lumpur tersusun kebanyakan dari material

berukuran lumpur (1/256-1/16 mm); aliran-aliran debris mengandung suatu fraction

yang signifikan pada material yang lebih kasar yang dapat mencakup clast yang

berjarak renggang hingga ukuran boulder. Matriks lumpur cohesive dalam aliran-

aliran puing yang mempunyai cukup kekuatan untuk mendukung partikel-partikel

padat yang besar, tetapi cohesiveness tidaklah cukup besar untuk mencegah aliran

pada suatu slope adequate. Aliran-aliran debris secara umum dimulai pada steep

slopes (.10 ), tetapi mereka dapat mengalir dengan mempertimbangkan jarak pada

gentle slopes pada 5 atau kurang; mereka terjadi baik pada lingkungan subaerial

maupun subaquaeous.

Empat mekanisme pengangkutan pada gravitasi ini adalah gagasan terbaik

sebagai anggota khir pada suatu spektrum pada proses aliran-gravitasi. Salah satu

jenis proses yang boleh grade ke dalam beberapa kondisi yang ibawah lainnya.

Sebagai contoh, aliran-aliran lumpur lautan bisa berubah ke dalam arus turbidity

downslope dengan penambahan campuran dan dilution melalui air. Kita akan

sekarang menguji setiap sedimen utama ini pada proses aliran-gravitasi dalam rincian

yang lebih besar.

Arus-arus dengan Sifat Keruh

Arus-arus berat jenis dihasilkan melalui gravitas yang bertindak secara berbeda

dalam berat jenis antara tubuh-tubuh adjacent pada zat cair dan gas. Perbedaan berat

jenis yang muncul dari salinity aatau keragaman temperatur atau dari sedimen yang

suspended dalam zat cair dan gas. Suatu arus turbidity adalah suatu jenis yang

khusus pada arus berat jenis yang menaglir ke bawah lembah sepanjang dasar pada

suatu lautan atau danau karena pada berat jenis bersifat contrast dengan ambien air

yang disebabkan oleh sedimen yang suspended dalam owing air hingga pergolakan.

Arus-arus turbidity dapat dihasilkan secara eksperimen dalam laboratorium melalui

peluncuran lumpur yang tiba-tiba, air dense ke dalam tepi/akhir pada suatu sloping

flume yang diisi dengan lebih sedikit dense, air clear. Hal itu telah diamati untuk

terjadi di bawah kondisi-kondisi alami di danau-danau dimana air berlumpur

memasuki danau, dan ia dipercaya untuk mempunyai waktu geologi pada

keseluruhannya yang terjadi pada lingkungan laut pada margin-margin

kontinental/daratan. Dalam pembentukannya ini, mereka appear untuk originate

secara khusus di dalam atau dekat kepala/bagian atas canyon submarine,

sungguhpun mereka dapat terjadi pada margin kontinental dalam wilayah dimana

submarine canyon tidak hadir dan dalam pembentukannya yang lain semaacam

sebagaimana pada seamounths.

Arus-arus turbidity dapat dihasilkan melalui suatu keragaman pada

mekanismenya, termasuk kesalahan sedimen, aliran pada pasir di canyon head

triggered melalui badai-badai, muatan bagian dasar yang inflow dari sungai-sungai

dan meltwater glacial, dan aliran-aliran selama letusan pada ash-jatuhan-udara

(Normark dan Piper, 1991). Arus-arus turbidity bisa bergerak secara seragam, steady

mengalir atau surge. Ketika mereka bergerak sebagai steady aliran, kecepatan pada

aliran diberikan melalui

Dimana d adalah tebalnya aliran, S adalah slope pada dasarnya, f adalah resistance

frictional pada dasar aliran, dan f adalah frictional resistance pada interface menaik

pada udara yang berhubungan dengan overlying lapisan air ambient. Sebagaimana

persamaan 3,19 yang menunjukkan, kecepatan pada arus turbidity dengan aliran-

yang steady adalah sensitif untuk slope yang melampaui yang mana aliran

ditempatkan, sungguhpun aliran-aliran bisa terjadi bisa terjadi pada slope serendah 1

(Kersey dan Hsu, 1976). Penyeragaman, arus-arus turbidity yang steady telah diamati

untuk aliran sepanjang dasar sloping pada danau-danau dimana sungai-sungai

dengan laden-sedimen melaju ke dalam danau. Meraka bisa terjadi juga pada shelves

continental dimana sungai berlumpur discharge; bagaimanapun, lebih sedikit

memungkinkan untuk terjadi pada pembentukan ini karena perbandingan berat jenis

antara air sungai berlumpur dan air lautan adalah lebih sedikit daripada yang terjadi

antara air sungai yang berlumpur dan air segar.

Surges, atau arus-arus turbidity spasmodic, dimuali melalui beberapa peristiwa

catastrophic yang hidup secara pendek, seperti slumping sedimen masif triggered-

gempa atau gelombang badai yang berlaku pada suatu shelf kontinental. Suatu

peristiwa menciptakan pergolakan yang intense pada air yang overlying lantai laut,

menghasilkan erosi yang ekstensif dan pengangkutan sedimen, yang mana secara

cepat terlempar ke dalam suspension. Sedimen kemudian menyisakan suspended,

yang didukung dalam kolom air oleh pergolakan. Proses ini menghasilkan suatu

dense, awan turbid yang bergerak downslope, eroding, dan picking up lebih sedimen

sebagaimana ia bertambah dalam kecepatan. Middleton dan hampton (1976)

memberikan kesan bahwa aliran surge berkembang ke dalam tiga bagian utama

sebagaimana mereka bergerak dari sumbernya:

1. kepala, yang mana adalah kira-kira dua kali tebalnya sebagaimana rest pada

aliran dan yang mana pergolakannya bersifat intensif.

2. tubuh, dengan ketebalan yang hampir seragam, yang steady-nya mendekati,

terjadi dalam aliran yang seragam.

3. ekor, dimana aliran yang tipis abruptly dan menjadi lebih dilute.

Kepala adalah overhanging dan dibagi transversely ke dalam lobes dan cleft

(Gambar 3.26). Tubuh pada arus turbidity berjenis-surge, yang mana bergerak pada

suatu kecepatan yang sama untuk yang pada seragam, aliran-aliran yang steady,

bergerak lebih cepat dalam air yang dalam daripada kepalanya. Perbedaan ini dalam

kecepatan menyebabkan bagian depan pada tubuh untuk mengkonsumsi dirinya

sendiri dengan kepala dalam proses percampuran dengan air ambient (Allen, 1985).

Sekali saja sedimen suspended dalam suatu arus turbidity, arus turbidity secara terus-

menerus mengalir selama beberapa waktu di bawah tindakan gravitasi dan inertia.

Aliran akan berhenti ketika campuran air-sedimen yang memproduksi berat jenis

berbanding dengan air ambient yang exhausted melalui penetapan pada muatan

suspended. Deposisi yang cepat pada partikel-partikel yang kasar dari suspension

appear untuk terjadi dalam regions dekat sumber owing untuk awal decay pada

pergolakan intensif yang sifatnya ekstem yang dihasilkan peristiwa permulaannya.

Sebagaimana aliran yang terus-menerus bergerak maju, sisa bahan yang kasar akan

menjadi terkonsentrasi seacar progresif dalam kepala aliran-zat cair dan gas dense

haruslah disuplai terus-menerus untuk kepala hingga penempatan kembali yang

hilang untuk pusaran air yang break off dari kepala dan bergabung kembali dengan

badan pada aliran. Owing untuk perbedaan dalam pergolakan pada kepala dan tubuh,

kepala boleh jadi suatu region pada erosi ketika deposisi ditempatkan dari tubuh.

Secara teoretis, sedimen tersisa dalam suspension setelah deposition awal

pada bahan kasar dalam wilayah proximal yang dapat, selama pengangkutan lebih

lanjut, dipelihara dalam suspension untuk suatu waktu yang sangat lama dalam suatu

pernyataan equilibirium dinamis yang disebut autosuspension (Bagnold, 1962;

pantin, 1979; parker, 1982). Suatu kondisi pada autosuspension adalah presumably

yang dipelihara karena pergolakan terus-menerus yang dihasilkan dalam dasar pada

aliran owing untuk gravitasi-yang dihasilkan aliran downslope pada arus turbidity

yang melampaui bagian dasar. Dengan demikian, hilangnya energi melalui friction

pada aliran dengan dasar adalah compensated melalui energi bersifat gravitasi. Jarak

bahwa arus-arus turbidity dapat berjalan/berlangsung di lautan yang tidak dikenal

dari bukti unequivocal. Suatu arus turbidity presumed triggered hingga gempa bumi

Grand Bank di Nova Scotia yang appear yang berjalan hingga ke selatan melintasi

lantai Atlantik hingga jarak lebih daripada 300 km pada kecepatan yang naik hingga

67 km/h (19 m/s), sebagaimana dicatat waktu melalui pemecahan dalam kabel

telegraf lautan (Piper, Stow, dan Normack, 1988). Pengangkutan pada sedimen

melampaui suatu jarak yang memberikan kesan bahwa autosuspension secara nyata

bekerja; yang meskipun demikian, beberapa ahli geologi menyisakan sikap skeptis

pada proses autosuspension (contohnya, tinjauan Middleton, 1993).

Kecepatan pada suatu arus yang keruh kadang-kadang diminishes owing

untuk flattening pada canyon slope, aliran yang melampaui tepian sepanjang suatu

hubungan lautan, atau penyebaran pada aliran yang melampaui lantai lautan flat

pada dasar slope. Sebagaimana aliran yang berjalan lambat, pergolakan yang

dihasilkan sepanjang sole pada aliran juga diminishes, dan arus secara terus-menerus

menjadi lebih dilute owing untuk bercampur dengan air ambient di seputar kepala dan

sepanjang interface menaik. Sisa sedimen yang diperoleh dalam kepala kadang-

kadang tampak keluar, menyebabkan kepala sink dan dissipate. Proses eksak melalui

mana deposisi diambil tempatnya dari beragam bagian pada suatu arus turbidity

adalah masih bukan merupakan thoroughly dipahami, walaupun ia dirasakan terbuka

dari hasil-hasil bersifat eksperimen bahwa deposisi tidaklah terjadi dalam seluruh

bagian pada arus pada saat yang sama. Sebagaimana dicatat di atas, sebagai contoh,

kepala boleh jadi suatu region pada erosi yang potensial pada saat deposisi waktu

yang sama yang mengambil tempat dari tubuh di belakang kepala. Sedimen itu

didepositkan sangat cepat dari beberapa bagian pada aliran, seperti kepala, yang

boleh melalui sedikit atau tanpa pengangkutan traction subsequent sebelum menjadi

cepat terkubur. Pada sisi lainnya, dalam bagian-bagian yang lebih distal pada aliran

atau dalam wilayah dimana kepala terlalu mengaliri channel, suatu periode pada

scouring melalui kepala boleh jadi diikuti oleh deposition lambat dari tubuh dan ekor,

selama penambahan pengangkutan traction pada penempatan sedimen yang

didepositkan. Deposition akhir dari ekor bisa ditempatkan setelah pergeraakan pada

arus yang terlalu lemah untuk memproduksi pengangkutan tracting.

Bergantung pada posisi dengan kekeruhan aliran dan permulaan penghitungan

pada sedimen yang meletakkannya ke dalam suspension melalui aliran, arus-arus

turbidity boleh mengandung konsentrasi-konsentrasi tinggi lainnya pada sedimen atau

konsentrasi rendah secara relatif. Dua jenis prinsip arus-arus turbidity, didasarkan

pada konsentrasi partikel suspended, dapat dipertimbangkan: aliranaliran berat jenis

yang rendah, yang mengandung lebih sedikit daripada sekitar 20 hingga 30 persen

partikel-partikel padat, dan aliran-aliran berat jenis-yang tinggi, yang mengandung

konsentrasi-konsentrasi yang lebih besar (Lowe, 1982). Aliran-aliran berat jenis

(kepadatan)-yang rendah dibuat secara garis besar pada clay, silt dan partikel-partikel

ukuran pasir yang dipadati dari yang bersifat baik hingga menengah yang didukung

dalam suspension keseluruhannya melalui pergolakan. Aliran-aliran kepadatan-yang

tinggi boleh mencakup partikel-partikel padat-yang kasar pasirnya dan pebble-utnuk

clasts ukuran cobble sebaik sebagaimana sedimen berkualitas tinggi. Dukungan

pada partikel-partikel kasar selama aliran diberikan oleh pergolakan yang

ditambahkan melalui penetapan hindered yang dihasilkan dari konsentrasi-

konsentrasi sedimen tinggi yang dimilikinya dan pengangkat buoyant yang diberikan

oleh campuran interstitial pada air dan sedimen berkualitas tinggi (Aliran-aliran

dengan berat jenis-yang tinggi berbeda dari aliran-aliran debris dalam aliran debris

yang tidak bergolak dan lebih sedikit zat cair dan gas). Kepala-kepala pada arus-arus

turbidity boleh jadi aliran-aliran dengan berat jenis-yang tinggi, ketika ekor-ekornya

boleh jadi dilute, aliran-aliran dengan berat jenis-yang rendah.

Endapan-endapan arus yang keruh, umumnya disebut kekeruhan, adalah dua

jenis dasar. Kekruhan yang diendapkan dari aliran dengan berat jenis-yang tinggi

dengan konsentrasi sedimen yang tinggi berkecenderungan untuk membentuk

suksesi secara keruh bagian dasar –yang tebal yang mengandung batu pasir dengan

partikel padat-yang kasar atau tanah liat (gravel). Unit aliran individual secara tipikal

mempunyai grade yang buruk secara relatif dan beberapa pelapisan internal, serta

mark scour basal yag merupakan hal lain yang dikembangkan dengan buruk atau

tidak terdapat. Beberapa kekeruhan yang tebal, unit-unit basal dengan partikel padat-

yang kasar boleh grade menaik hingga …. Endapan yang memperlihatkan struktur-

struktur traction seperti pelapisan dan pembuatan bagian dasar-melintang dengan

skala-yang kecil. Dalam bagian yang paling tinggi pada unit-unit aliran, sedimen bisa

terdiri dari partikel padat yang sangat baik, mendekati lumpur-lumpur homogen yang

diendapkan dari ekor pada aliran. Endapan pada kebanyakan dilute, aliran arus

dengan kekeruhan yang konsentrasinya-rendah secara umum membentuk suksesi

kekeruhan dengan pembuatn bagian dasar yang tipis. Unit-unit aliran secara

individual dijadikan partikel padat pada dasarnya, dengan grading ukuran vertikal

yang baik, pelapisan-pelapisan yang dikembangkan-dengan baik, dan skala kecil

dengan pembuatan bagian dasar-melintang (Gambar 3.27A). Mark scour boleh

ditampilkan pada soles atau bagian dasar alas.

Bouma (1962) mengajukan suatu rangkaian kekeruhan yang ideal, sekarang

biasanya disebut rangkaian Bouma. Rangkaian ideal ini terdiri dari lima unit

terstruktur (Gambar 3.28-1) yang mencakup karakteristik pada kedua jenis

kekeruhan. Subdivisi terstruktur ini presumably catatan decay pada penguatan aliran

pada suatu arus yang keruh dengan waktu dan pengembangan yang progressif pada

struktur endapan yang berbeda serta bentuk-bentuk alas dalam penyesuaiannya

dengan regim-regim aliran yang berbeda (regim aliran menaik hingga regim aliran

menurun) sebagaimana wanes kecepatan aliran-arus. Kebanyakan sifat keruh tidaklah

mengandung keseluruhan unit-unit terstruktur ini. Tebal, kekeruhan dengan partikel

padat yang kasar ini berkecenderunagn untuk menunjukkan pengembangan yang baik

pada unit-unit A dan B, tetapi unit-unit C melalui E biasanya dikembangkan dengan

buruk atau tidak terdapat/tidak hadir. Tipis, kekeruhan dengan partikel padat yang

lebih baik disa ditunjukkan dengan baik unit-unit C melalui E dan dikembangkan

dengan buruk atau tidak hadir unit-unit A dan B. Buktinya, Hsu (1989, hal. 116)

mengklaim bahwa unit D-nya Bouma jarang terjadi dan bahwa kebanyakan

kekeruhan dapat dibagi ke dalam hanya dua unit: sesuatu yang lebih rendah, unit

yang dilapisi secara horizontal (unit A + B, Gambar 3.28-2) dan sesuatu yang menaik,

unit yang dilapisi melintang (unit C0. Unit E adalah suatu permasalahan karena ia

boleh menjadi pelagic dan dengan demikian tidak boleh menjadi bagian pada suatu

unit aliran yang keruh.

Kekeruhan laid down dekat sumbernya, khususnya dengan channel angkutan

utama dimana konsentrasi sedimen yang suspended adalah tinggi, yang secara umum

adalah partikel padat-yang kasar, besar, atau jenis yang dilapisi dengan buruk.

Beberapa aliran konsentrasi yang sangat tinggi dapat juga mengendapkan kekeruhan

partikel padat-yang kasar dengan channel utama dengan mempertimbangkan jarak

dari sumber. Pada sisi lain, tipis, kekeruhan dengan partikel padat-yang lebih baik

dapat juga diendapkan dekat sumber dimana arus-arus yang keruh mengalir over tepi-

tepi pada suatu channel dan menjadi lebih dilute sebagaimana mereka menyebar

keluar melampaui permukaan laut, sebaik sebagaimana dalam wilayah yang lebih

distant dari sumbernya. Endapan-endapan pada suatu aliran arus yang keruh secara

tipikal menunjukkan ukuran horizontal yang grade bertambah hingga grading

ukuran vertikalnya. Dengan begitu, yang tebal, endapan-endapan partikel padat-yang

kasar secara umum grade secara lateral hingga lebih tipis, sedimen-sedimen yang

partikel padatnya lebih baik.

Aliran-aliran yang Menjadi Cair

Loosely packed, sedimen tanpa kohesi seperti pasir dapat menjadi cair secara

temporer owing untuk suatu kejutan yang tiba-tiba, atau rangkaian kejutan, yang

menyebabkan partikel-partikel padat hingga momentarily kehilangan hubungan

dengan setiap yang lain dan menjadi suspended dalam zat cair dan gas pore yang

dimilikinya. Partikel padat yang berhubungan dapat juga menjadi hilang apabila

suatu zat cair dan gas diperkenalkan ke dalam dasar pada suatu massa atau kolom

pada sedimen yang kehilangan sifat kohesifnya dan suntikan diteruskan hingga

partikel-partikel padat ditekan sebagian, dengan beratnya menjadi didukung oleh zat

cair dan padat yang muncul. Proses ini disebut fluidization. Sekali saja sedimen yang

kehilangan sifat kohesinya telah tercairkan (atau fluidized), ia kehilangan

kekuatannya dan behave seperti suatu zat cair dan gas dengan kecepatan-tinggi yang

dapat, meskipun demikian, mengalir cukup cepat menuruni slope selambat 3.

Aliran yang tercairkan dapat terjadi hanya sepanjang dispersion partikel padat

yang dipelihara. Segera setelah partikel-partikel padat ditetapkan keluar/diturunkan

pada zat cair dan gas serta dibuatkan lagi hubungannya dengan partikel padat lain,

lapisa yang mengalir akan “membeku” dan menghentikan pergerakannya.

“Pembekuan” dimulai pada dasar aliran; suatu permukaan pada munculnya partikel-

partikel padat melalui dispersion pada suatu nilai/penghitungan yang ditentukan

melalui penetapan kecepatan pada partikel-partikel (Gambar 3.29). Waktu yang

dibutuhkan untuk penetapan yang terjadi adalah pada saat penebalan, aliran-aliran

dengan partikel padat-yang baik (Lowe, 1976); oleh karena itu, aliran-aliran yang

tercairkan bisa melakukan perjalanan secara pendek, though penting secara potensial,

jarak sebelum pengendapan terjadi yang membawa pada pembentukan suatu

bilangan pada zat cair dan gas yang melarikan strukturnya seperti struktur dish.

Beberapa aliran yang tercairkan mengalir yang menjadi bergolak sebagaimana

massa sedimen yang mengalir yang diakselerasikan downslope dan dengan demikian

berubah ke dalam arus-arus yang keruh. Endapan-endapan pada aliran-aliran yang

tercairkan secara tipikal tebal, unit-unit pasirnya sorted dengan buruk yang

dikarakterisasi khususnya melalui zat cair dan gas yang melarikan strukturnya (bab

5), seperti struktur dish, pipa, dan gunung berapi pasir yang ditunjukkan pada

gambar 3.27B.

Aliran-aliran Partikel Padat

Aliran partikel padat adalah pergerakan pada sedimen yang cohesionless menurun

steep slope owing hingga hilang tiba-tiba pada penguatan pemotongan internal pada

sedimen. Aliran partikel padat mulai ketika traction proses menyebabkan sedimen

cohesionless, yang biasanya pasir, menjadi pilled up melebihi repose pada sudut

yang dikritisi. Sudut ini adalah suatu fungsi pada packing partikel padat dan bentuk

partikel padat serta berkecenderungan untuk menjadi sangat besar dalam endapan-

endapan dengan partikel-partikel padat angular pada sphericity yang lambat. Ketika

sudut pada repose untuk suatu sedimen yang khusus exceeded, avalanching terjadi;

aliran cepat dimulai ketika tekanan pemotongan internal qwing hingga gravitasi

exceed penguatan pemotongan internal pada sedimen. Tekanan dispersive yang

diperlukan untuk pengauatan partikel-partikel padat sebagian dan keep suspended

selama aliran diberikan bukan melalui zat cair dan gas tetapi melalui collision dari

partikel padat ke partikel padat pada udara dan collision partikel padat serta

pertemuan tertutup dalam air sebagai massa yang dijatuhkan pada sedimen yang

bergerak menuruni suatu slope. Selama interaksi pada partikel padat, tekanan

dispersive adalah kekuatan normal hingga bidang pada pemotongan yang mana

berkecenderungan untuk expand atau disperse partikel-partikel padat in that

direction. Bagnold (1956) memberikan kesan bahwa hubungan diantara tekanan

pemotongan (T) yang bertindak pada partikel-partikel padat serta tekanan dispersive

(P) adalah

Dimana a adalah sudut pada friksi internal. Formula ini memberikan kesan bahwa

slope minimum pada aliran partiel padat yang sustained dalam udara adalah

kemungkinan sekitar 30 ; di bawah air, lebih besar slope untuk dibutuhkan bagi

aliran yang terjadi. Sungguhpun dispersion atau dilation pada partikel-partikel padat

pasir diterima dan dipelihara selama aliran utama melalui collision partikel padat,

dispersion boleh jadi ditambahkan di bawah beberapa kondisi melalui aliran menaik

pada zat cair dan gas pore sebagaimana pengaturan partikel-partikel padat atau

kemungkinan melalui buoyancy pada suatu matriks lumpur dense. Aliran partikel

padat adalah serupa untuk aliran yang mencair dengan banyak perhatian dan boleh,

buktinya, grade ke dalam aliran-aliran ini. Dibandingkan dengan aliran-aliran yang

tercairkan, aliran partikel padat dapat terjadi di bawah kondisi-kondisi subaerial

sebaik sebagaimana kondisi-kondisi subaqueous.

Aliran partikel padat adalah sesuatu yang biasa terjadi pada lee slope pada

bukit pasir. Aliran-aliran pada pasir cohesionless telah juga diamati dan difoto dalam

lautan sebagaimana mereka digerakkan menuruni steep slope dalam canyon lautan

(Shepard, 1961; Dill, 1966; Shepard dan Dill, 1966). Aliran-aliran partikel padat

melampaui dasar/lantai pada fjords Norwegia yang dilaporkan bertanggungjawab

pada perusakan kabel-kabel telepon bawah laut. Aliran-aliran partikel padat bisa juga

dibatasi signifikasi geologinya karena pada steep slope yang dibutuhkan untuk

memulai aliran, sungguhpun ia telah dikesankan bahwa aliran partikel padat boleh

accompany arus yang keruh pada lebih sedikit steep slope, bergerak di bawah, tetapi

secara bebas pada arus-arus yang keruh. Pengendapan pada sedimen aliran partikel

padat terjadi secara cepat dan en masse melalui “pembekuan” yang tiba-tiba owing

terutama untuk mengurangi sudut slope.

Suatu aliran-partikel padat yang asal-usulnya telah dibuatkan kesannya oleh

beberapa pekerja bagi sangat tebal, hampir meupakan bagian-bagian dasar batu pasir

yang sangat besar; yang bagaimanapun. Lowe (1976) conclude bahwa endapan-

endapan pada suatu aliran partikel padat yang tunggal dalam banyak lingkungan tidak

dapat lebih tebal daripada beberapa sentimeter bagi ukuran partikel padat ukuran-

pasir. Reverse grading-dengan begitu, grading dari ukuran yang baik hinggamenaik

pada ukuran yang kasar-yang terjadi pada beberapa batu pasir yang telah attribute

higga proses aliran-partikel padat. Reverse grading diasumsikan untuk terjadi selama

aliran partikel padat yang mengalir sebagai suatu hasil pada partikel-partikel yang

lebih kecil yang menyaring ke bawah melalui partikel-partikel yang lebih besar saat

mereka berada di dispersed state, suatu proses yang disebut kinetic sieving.

Endapan-endapan aliran-partikel padat dibuatkan bagian dasarnya secara masif

dengan sedikit atau tidak terdapat lapisan internal dan grading kecuali kemungkinan

reserve grading pada dasarnya (Gambar 3.27C). Endapan-endapan pada suatu partikel

padat yang tunggal biasanya lebih sedikit daripada sekitar ketebalan 5 cm.

Aliran-aliran Puing dan Aliran-aliran Lumpur

Aliran-aliran debris dan aliran –aliran lumpur adalah aliran-aliran gravitasi sedimen

yang behave sebagaimana plastik Bingham; yakni, mereka mempunyai suatu

penguatan hasil yang harus overcome sebelum aliran dimulai. Mereka terdiri dari

campuran sorted yang buruk pada partikel-partikel, yang mana bisa berjarak renggang

hingga ukuran-boulder, dalam suatu tanah liat yang baik, pasir, dan matriks lumpur

Hal itu dikomposisikan predominantly pada aliran lumpur dan partikel padat ukuran-

lumpur, dan hal itu dengansesuatu yang lebih rendah/lambat tetapi merupakan

fraction lumpur yang substansial (>5 persen melalui volumenya) yang adalah aliran

debris berlumpur (Middleton, 1991). Partikel-partikel padat dalam aliran-aliran puing

bearing-lumpur ini didukung dalam suatu matriks pada lumpur dan air interstitial

yang mempunyai penguatan kohesif yang cukup hingga mencegah partikel-partikel

yang lebih besar dari penetapan tetapi tidak cukup kuat untuk mencegah aliran.

Aliran-aliran debris yang mempunyai matriks yang tersusun predominantly pada pasir

cohesionless dan gravel adalah aliran-aliran debris bebas-lumpur (Middleton, 1991).

Mekanisme dukungan bagi aliran-aliran debris bebas-lumpur ini dipahami engan

buruk.

Aliran-aliran debris subaerial terjadi di bawah banyak kondisi-kondisi iklim

tetapi secara khusus biasa pada wilayah arid dan semiarid dimana mereka biasanya

dimulai setelah jatuhnya hujan lebat. Lahar adalah aliran debris yang susunan

utamanya berasal dari partikel-partikel gunung berapi yang menjadi air yang

saturated selama hujan lebat yang accompany ledakan gunung berapi atau dari ….

Dan salju yang terakumulasi pada cone gunung berapi diantara letusan.

Setelah penguatan hasil-hasil pada suatu aliran debris yang telah overcome

owing hingga saturation air, dan pergerakan dimulai, aliran boleh secara terus-

menerus bergerak melampaui slopesseredan sebagaimana 1 atau 2 (Curray, 1966).

Aliran-aliran debris dipercaya terjadi juga dalam lingkungan subaqueous,

kemungkinan sebagai hasil suatu pencampuran pada akhir downslope dan dilute

melalui percampuran dengan lebih banyak air, penguatannya dikurangi, dan mereka

boleh lewat ke dalam arus yang keruh. Deposisi pada keseluruhan massa pada

aliran-aliran debris dan aliran-aliran lumpur terjadi secara cepat. Ketika tekanan

pemotongan tampak pada gravitasi dengan exceed yang tidak lebih panjang,

penguatan hasil pada dasar aliran, massa “menjadi beku” dan menghentikan

gerakannya.

Endapan-endapan aliran-debris adalah tebal, unit-unit sorted dengan buruk yang

kekuarangan lapisan internalnya (Gambar 3.27D). Mereka secara tipikal terdiri dari

campuran chaotic pada partikel-partikel yang boleh mempunyai jarak renggang dalam

ukuran dari clay hingga boulder. Partikel-partikel yangbesar biasanya menunjukkan

tidak terdapatnya orientasi prefer. Mereka secara umum graded dengan buruk, tetapi

apabila grading ditampilkan, ia boleh menjadi normal atau reverse.

GAMBAR 3.1 Penggambaran kembali secara geometris pada faktor-faktor yang

menentukan sifat merekat zat cair dan gas. Suatu zat cair dan gas ditutup diantara

dua lempeng yang rigid, A dan B. Plat A bergerak pada kecepatan (V) relatif hingga

Plat B. kekuatan pemotongan A ( )bertindak parallel hingga plat menciptakan suatu

profil kecepatan yang dinyatakan-steady yang ditunjukkan melalui garis inclined,

dimana kecepatan zat cair dan gas ( ) bersifat proporsional bagi panjang arrow.

Tekanan pemotongan boleh jadi dipikirkan sebagai penguatan yang memproduksi

suatu perubahan dalam kecepatan ( ) relatif hingga ketinggian (dy) sebagai salah

satu lapisan slide zat cair dan gas yang melampaui (lapisan) lainnya. Rasio pada

tekanan pemotongan hingga du/dy adalah sifat merekatnya ( ).

GAMBAR 3.2 Penghitungan/penilaian pada perusakan bentuk vs tekanan

pemotongan bagi zat-zat cair dan gas serta plastik.

GAMBAR 3.3 Penggambaran bersifat skema pada laminar vs aliran zat cair dan gas

yangbbergolak: A. Aliran laminar yang melampaui suatu alas arus yang halus. B.

aliran laminar yang melampaui suatu partikel spherical pada suatu alas yang halus. C.

Aliran bergolak melampaui suatu alas yang halus. Tanda panah mengindikasikan

jalan aliran pada zat cair dan gas.

GAMBAR 3.4 Perbandingan pada profilprofil kecepatan vertikal bagi (A) laminar

dan (B) aliran bergolak dalam suatu hubungan yang lebar. Kecepatan-kecepatan

dalam profil bergolak adalah nilai-rata-rata-waktu. C. Bentuk umum pada laminar

dan profil kecepatan pergolakan sebagaimana diamati dari atas.

GAMBAR 3.5 Suatu penguatan yang bertindak selama aliran zat cair dan gas

dalam suatu penempatan partikel padat p[ada suatu alas pada partikel-partikel padat

yang serupa. Susunan aliran pada zat cair dan gas bergerak melampaui suatu partikel

padat, yang mengillustrasikan kenaikan kekuatan yang dihasilkan efek Bernoulli:

(a) garis-garis arus dan tekanan dengan pembsaran relatif yang bertindak pada

permukaan suatu partikel padat, (b) kecepatan langsung dan relatif pada vektor-vektor

kecepatan; kecepatan-kecepatan yang lebih tinggi terjadi ketika garis arus lebih

tertutup secara bersama.

GAMBAR 3.6 Diagram Hjulstrom, sebagaimana dimodifikasi oleh Sundborg,

menunjukkan kecepatan arus yang dikritisi yang dibutuhkan untuk menggerakkan

partikel-partikel padat kuarsa pada suatu dasar bidang pada kedalaman air 1 m. Area

yang shaded mengindikasikan scatter pada data eksperimen, dan penambahan width

pada wilayah ini dalam ukuran partikel padat yang lebih baik menunjukkan pengaruh

kohesi sedimen dan konsolidasi pada kecepatan yang dikritisi yang dibutuhkan bagi

pengankutan endapan.

GAMBAR 3.7 Diagram Shield yang domodifikasi oleh Miller.

GAMBAR 3.8 Suksesi pada bentuk-bentuk alas yang berkembang selama aliran

unidirectional pada sedimen bergaram (0,25-0,7 mm) pada air dangkal sebagaimana

penambahan kecepatan aliran.

GAMBAR 3.9 Terminologi yang digunakan untuk menggambarkan riak-riak

asimetris.

GAMBAR 3.10 Suatu contoh pada suatu bentuk alas yang dihasilkan komputer.

GAMBAR 3.11 Plot yang berarti kecepatan aliran terhadap ukuran endapan media

yang menunjukkan stabilitas bidang pada tahap-tahap alas. Catat bahwa terminologi

yang direkomendsikan bagi bentuk-bentuk alas (1) alas bidang yang lebih rendah, (2)

riak-riak, (3) bukit pasir (riak-riak yang seluruhnya berskala besar), (4) alas bidang

menaik, dan (5) antidune. F = bilangan Froude.

GAMBAR 3.12 rangkaian pada bentuk-bentuk dasar yang berkembang dengan

penambahan kecepatan aliran, bagi sedimen pada beragam ukuran.

GAMBAR 3.13 Grafik-grafik kecepatan-kedalaman yang kehilangan dimensinya

bagi (A) ukuran sedimen 0,10-0,14 mm, (B) ukuran-ukuran sedimen 0,40-0,50 mm,

dan (C) ukuran-ukuran sedimen 1,30-1,80 mm. Data adjusted bagi suatu referensi

temperatur pada 10 C; 2D refer bagi bukit-bukit pasir berdimensi-dua.

GAMBAR 14 Diagram ukuran partikel padat-kecepatan-kedalaman-tiga dimensi

yang digeneralisasikan yang menunjukkan hubungan diantara tahapan-tahapan alas

dan ukuran partikel padat bagi suatu keragaman yang luas pada kecepatan aliran dan

kedalaman aliran. Diagram didasarkan baik pada flume data dan observasi pada

aliran-aliran alami.

GAMBAR 3.15 Klasifikasi yang diidealisasikan pada riak-riak arus dan bukit pasir

yang didasarkan pada bentuk tinjauan-perencanaan. Aliran adalah dari dasar hingga

puncak pada setiap kasus.

GAMBAR 3.16 Crested-lurus riak-riak eolian, bagian utara Pulau Padre, Texas.

Angin bertiup dari kiri ke kanan.

GAMBAR 3.17 Gerakan secara orbit pada partikel-aprtikel air yang disebabkan oleh

perjalanan gelombang dalam (A) air dalam dan (B) air dangkal. Catat bahwa dalam

air dangkal orbit menjadi baik lebih kecil amupun lebih flat dengan kedalaman,

hingga mendekati dasar hal tersebut flat sangat penting.

GAMBAR 3.18 Kecapatan mengorbit vertikal yang mendekati-dasar ( ) yang

dibutuhkan untuk memulai gerakan pada gelombang partikel padat kuarsa yang

mempunyai beragam periode gelombang. Kecepatan mengorbit kembali lagi

dihubungkan dengan tinggi gelombang (H), kedalaman air (h), dan panjang

gelombang (L).

GAMBAR 3.19 Hubungan diantara gerakan mengorbit yang tampak pada laku

gelombang dan gerakan pair pada suatu riak dasar laut. Catat bahwa gerakan

gelombang dengan superimpose, arus unidirectional memproduksi riak-riak

asimetris, dimana gerak gelombang sendiri cenderung untuk memproduksi riak-riak

simetris.

GAMBAR 3.20 Kecepatan permulaan untuk memulai pergerakan partikel padat

dalam pasir kuarsa yang seragam dan konversi pada alas yang diriakkan hingga alas

flat (aliran sheet) di bawah aliran yang mengorbit.

GAMBAR 3.21 rangkaian pada bentuk-bentuk alas yang berkembang dalam zona

offshore dan nershore dengan penambahan kecepatan mengorbit di bagian dasar dan

kecepatan asimetri dalam shoreward secara langsung.

GAMBAR 3.22 pembentukan crest pada riak-riak oscillation, sebagaiman dilihat

pada tinjauan perencanaan, yang dibandingkan hingga pembentukan riak-riak arus

dan riak-riak yang didominasi arus.

GAMBAR 3.23 Illustrasi bersifat skema pada jalan partikel-partikel padat selama,

bedload, suspensi, dan pengangkutan penggaraman.

GAMBAR 3.24 Illustrasi berdimensi-dua secara diagram pada perimbangan diantara

akumulasi sungai es dan melting serta pergerkan pada es dengan suatu sungai es.

GAMBAR 3.25 Jenis-jenis utama aliran-aliran gravitasi sedimen pada interaksi

antara zat-zat cair dan gas serta partikel-partikel padat yang mengambil sedimenyang

didukung selama pengangkutan.

GAMBAR 3.26 Struktur yang dipostulatkan pada kepala dan badan pada suatu arus

keruh yang menguntungkan ke dalam air dalam. Ekor tidaklah ditunjukkan.

GAMBAR 3.27 perbandingan pada struktur-struktur pengendapan dan jenis arus

garvitasi endapan yang berbeda.

GAMBAR 3.28 rangkaian ideal pada struktur-struktur pengendapan dalam unit-unit

graded-bed sebagaiman diajukan Bouma (1) dan Hsu (2). Catat bahwa dalam model

Hsu, unit-unit Bouma A dan B dikombinasikan dan unit D omitted.

GAMBAR 3.29 Penggambaran berbentuk skema pada penentuan partikel padat dan

expulsion air selama pengendapan pada pasir dari suatu aliran liquefied.