Terasa (geologie)

Terasy v pohoří Tsausberg , Namibie

Terasa (z francouzského terasy ) je plochý až mírně skloněná část terénu, který je oddělen od sousedních částí terénu pomocí náspu nebo strmějším sklonem.

V geologii a geomorfologii se tento termín používá pro ploché skalní nebo štěrkové schody na svazích údolí . Terasy označují umístění původního koryta řeky (viz říční terasa), břehu jezera (bankovní terasa) nebo pláže (plážová terasa, surfovací plošina ). Vyrovnávací plocha spolu s náspem tvoří hranici terasového tělesa. Úzké terasy jsou často označovány jako lavičky . Jak eroze postupuje , mohou se terasy objevit jako izolované zbytky se zlomenými okraji na všech stranách.

Klasifikace teras podle genetických kritérií

Erodovaná nábřežní terasa ve Wimbachtalu

Říční terasa

Říční terasy jsou protáhlé ploché oblasti, které morfologicky rozdělují svahy říčních údolí na obou stranách a ve stejné výšce nebo na jedné straně. Říční terasy jsou vytvářeny tekoucí aktivitou vody: říční terasy mohou vznikat jako formy akumulace (nábřežní terasa) i jako eroze (terasa skalního dna). Relativně ploché terasové plochy jsou bočně ohraničeny strmějšími svahy. Přechod mezi úrovní terasy a strmším sklonem se nazývá okraj terasy.

Tvorba říčních teras je často výsledkem klimatických výkyvů nebo tektonických pohybů . Zatímco erozivní procesy určují vývoj údolí v teplých obdobích z důvodu vyššího povrchového výboje, v chladných obdobích dominuje depozice sedimentů a štěrku teras kvůli poklesu průtoku vody. Opakované střídání chladného a teplého období může vytvořit charakteristické terasové schody nebo terasové schody na údolních svazích. Tloušťku nánosů terasy a jejich nadmořskou výšku regulují různé klimatické, tektonické a sedimentologické ovlivňující faktory.

Dva základní typy říčních teras - terasa s kamenným dnem a násypová terasa - vznikají sedimentací nebo erozí horninového materiálu.

Skalní terasa

Skalní terasy nebo terasy se skalním dnem jsou zbytky starých údolí, která se vytvořila ve skále . Většina z těchto teras dnes již nemá štěrková tělesa, mohl se zachovat pouze tenký závoj štěrku. Tvorbu skalních teras lze rozdělit do několika fází:

1. Pozvednutí okolí zvyšuje hloubku eroze a řeka se prohlubuje. Bývalé podlaží údolí bude z velké části zrekonstruováno.
2. Pokud tendence vzestupu klesá, zvyšuje se boční eroze řeky a rozšiřuje se dno údolí.
3. Když okolí začne znovu stoupat, řeka se znovu rozřízne a vytvořené dno údolí se znovu rozloží. Zbytky eroze pak tvoří novou úroveň teras skalního dna.

Tento cyklus lze v průběhu historie Země několikrát opakovat a vést k vývoji terasového schodiště se skalním dnem.

Skládková terasa

Násypné terasy jsou vytvářeny depozicí fluviálních sedimentů s následnou hlubokou erozí. Na rozdíl od teras se skalním dnem mají nábřežní terasy víceméně silné štěrkové těleso. Závěry o podmínkách ložiska lze vyvodit z různých petrografických , sedimentologických a mineralogických vlastností ložisek, které tvoří štěrkové těleso. Kvalitativní a kvantitativní petrologické složení tělesa terasy umožňuje vyjádření k oblasti dodání hornin. Spolu s rozdělením velikosti zrn lze rekonstruovat třídění, spektrum těžkých minerálů, stupeň zaoblení a stupeň zvětrávání , podmínky depozice (klima, přepravní vzdálenost, chování odtoku a oblast dodávky). Stratifikace a regulace hornin umožňuje vyvodit závěry o průtokovém režimu řeky, a tedy nepřímo o klimatických podmínkách. Směr toku lze určit z úpravy většinou zploštělých, zaoblených skal. V těle předřadníku jsou někdy struktury, které nebyly vyplněny předřadníkem, ale jiným materiálem. Většina z těchto struktur jsou takzvané ledové klíny, které byly vytvořeny v periglaciální oblasti . Po rozmrazení klínů byly výsledné dutiny vyplněny materiálem ze závěsné stěny. Starší terasy jsou občas pokryty spraší .

Terasa u jezera

Terasa u jezera představuje dřívější pobřeží na břehu ledovcového nebo ne ledovcového jezera . Planarizace terasovitého tvaru na okraji jezera je způsobena nahromaděním mělkých vodních sedimentů v břehu nebo erozí způsobenou pohyby vody. Ve srovnání s mořskými terasami jsou terasy jezer mnohem úzce rozvinuty díky pohybům nižších vln. Některé jezerní terasy, které se vytvořily v ledovcovém prostředí ledových nádrží a ledovcových jezer , však nepředstavují dřívější břehy, ale fosilní dna jezer.

Sintrová terasa

Sintrové terasy v Badab-e Surt Samaee (Írán)

Sintrované terasy v jeskyni Skocjanske jame

Sintrové terasy nebo sintrové kaskády se často tvoří na výčnělcích a schodech přetékajících vápenatou minerální nebo termální vodou . Výhodně v bezprostřední a širší oblasti odtoku takové vody ze zdroje dochází ke snížení tlaku a úniku oxidu uhličitého z vody obsahující minerály. Uhličitan vápenatý se usazuje jako slinuté vápno kolem jader organické nebo anorganické krystalizace , obvykle za účasti řas . Akumulace uhličitanové látky působí proti erozivní aktivitě vody a může postupně budovat slinuté terasy.

Nejznámější sintrové terasy - sintrové pánve Pamukkale - jsou nyní na seznamu světového dědictví UNESCO . Tyto Plitvická jezera jsou od sebe odděleny od sintrové kroky až 20 m vysoké. Kromě četných dobře známých terasových útvarů na povrchu se v krasových jeskyních nacházejí i slinuté nádrže a terasy .

Pobřežní nebo mořská terasa, plážová terasa

Oceánská terasa z Tongue Point na Novém Zélandu

Oceánská terasa v Tongue Point, jižně od Wellingtonu

Pobřežní terasa nebo mořská terasa se vytváří v bezprostřední blízkosti břehu moře v důsledku eustatických výkyvů hladiny moře nebo nadmořských výšek, které jsou většinou spouštěny tektonickými procesy, jako jsou zemětřesení. Vyrovnané oblasti, které jsou mírně nakloněné směrem k moři, často představují fosilní pobřeží a pláže, v současnosti tyto terasové oblasti nejsou v oblasti vlivu vlnových pohybů. Kromě terasových ploch, které se nacházejí nad současným pobřežím, lze vytvořit terasy také pod dnešní hladinou moře, které byly zaplaveny, když hladina moře vzrostla. Pobřežní a mořské terasy lze vytvářet jak hromaděním plážových sedimentů (plážová terasa), tak erozí v důsledku pohybů vln. Zatímco pobřežní terasy mají tendenci se hromadit dlouho, eroze může být velmi krátkodobou událostí. Skalní zlomy během bouřkových vln a tsunami mohou ve velmi krátké době změnit a zničit nivelační oblasti.

V závislosti na rozsahu přílivu a odlivu jsou mořské terasy široké několik desítek metrů až jednoho kilometru a obvykle mají sklon 1 až 5 °. Někdy se mohou rozložit na několik kilometrů podél pobřeží. Sklon a výška svahu ohraničujícího terasy obvykle závisí na skalní struktuře, výšce zóny ovlivněné vlnami a rychlosti kolísání hladiny moře. Při přechodu mezi nivelací teras a strmým svahem, který na ni navazuje, se často tvoří surfovací jeskyně . Morfologii starších teras lze změnit nad mořskou linií půdním materiálem a následnými náspy a pod hladinou vody pohybem vln.

Plážová terasa se obvykle skládá ze zaobleného štěrku a písku, který se ukládá mezi vysokou a nízkou hladinou vody. Většinou nezpevněná pískovcová štěrková tělesa mohou být během událostí bouřkového nárazu znovu erodována. Plážové terasy z útesového materiálu nebo zpevněných plážových skal jsou mnohem odolnější proti erozi . Sypký kamenný materiál - někdy také antropogenní předměty, jako jsou plechovky od nápojů nebo lahve - se cementuje v tropických a subtropických oblastech vápenatým pojivem a tvoří ploché povrchy, které doprovázejí pobřeží.

Terasování pod vlivem ledovce

Solifluction terasa nebo plovoucí zemina terasa

Solifluction terasy na pobřeží Causeway v Severním Irsku

Solifluktionsterrasse je plochý akumulační tvar vytvořený posunem materiálu v důsledku podlahových dlaždic v Auftaubereich vodou nasyceného permafrostu . Uvolněný horninový materiál je transportován dolů ze svahu pomalými pohyby proudění, často se mísí s organickým materiálem v oblasti nižšího svahu. Procesy proudění lze zahájit i na malých svazích od 2 °.

Komínová terasa

Kamesterrasse na pravé straně údolí v Prägerské pánvi

Kamesterské terasy jsou uloženy z fluviálně-ledovcových ledových sedimentů z ledovcových řek, které tečou mezi okrajem ledovce a svahem údolí. Po roztátí ledovce zůstává tělo sedimentu jako tělo terasy. Ledovcové řeky jsou často rozvětvené a vyznačují se trvalou změnou směru a rychlosti toku, takže těleso terasy se vyznačuje častou změnou uložených sedimentů. Spektrum velikosti zrna se pohybuje od jílu po velké bloky . Na okraji údolí se fluvioglaciální sedimenty řeky často mísí s materiálem boční morény , takže terasovitá tělesa Kamesterových teras jsou velmi různorodá a vyznačují se chaotickým rozvrstvením . Většinu času lze podlouhlý Kamesterrassen - na rozdíl od většiny bočních morén - pozorovat pouze na jedné straně údolí.

Nivační terasa

Nivační terasy jsou planarizační oblasti, které jsou tvořeny erozí trvalých a dočasných sněhových polí . Na místech, kde se sněhová pole hromadí v dutých formách po delší dobu, dochází k posunům materiálu v důsledku silného pronikání vlhkosti způsobeného cykly zmrazení-rozmrazení, mrznoucími výbuchy, pohyby gravitační hmoty a gelováním . V dutých formách je zpravidla absorbováno více sněhu než v okolí, což ještě více zvyšuje účinek. Jsou vytvořeny nivelační výklenky, které lze dále tvořit pokračující gelovou filtrací. Nivelační plochy v těchto nivelačních výklencích se nazývají Nivační terasy. V průběhu dalšího vývoje je lze spojit a vytvořit ve svahu kryoplanační terasové úrovně.

Kryoplanační terasa

Kryoplanační terasy , známé také jako altiplanační terasy nebo Golezovy terasy , se s výhodou vytvářejí v periglaciálním podnebí. Jelikož jsou většinou spojeny s půdou permafrostu , jsou v literatuře často považovány za indikátor fosilních a nedávných půd permafrostu. Tento stupňovitý tvar terasy je vytvořen posunem materiálu na svazích v důsledku střídání mrazu a tání , v souvislosti s tryskáním mrazem , akumulací ve sněhových nádržích a soliflukcí .

Kryoplanační terasy jsou preferovány v kontinentálních periglaciálních oblastech se střední vyprahlostí, většinou na horních svazích. Často jsou pokryty tenkou vrstvou soliflukčních sutin, takže se zde mohou vyvinout mrazuvzdorné půdy. Kryoplanační terasy lze obvykle s několika přestávkami sledovat ze všech stran na svahu. Obvykle je na svahu několik navrstvených teras. Výška teras závisí na povaze skály a sklonu; tvrdší skály tvoří vyšší terasy.

Antropogenní terasy

Viniční terasy rozložené v sprašové půdě Kaiserstuhl

Cusco Sacred Valley v Peru: Terasy, vytvořené pro těžbu soli

Po tisíce let byly terasy vytvářeny lidskou činností v oblastech se silným morfologickým reliéfem, aby se zpočátku získaly co nejrovnější plochy pro zemědělství a aby se zvětšily funkční plochy a účinně je zavlažovaly . Terasy navíc plní různé úkoly. V oblastech s rizikem uklouznutí se stabilita svahu rozhodně zlepší terasováním . Terasové povrchy mohou rozdělit lomové zdi na technicky rozložitelné podlahy a umožnit vytváření dopravních cest. Šikmé terasy byly používány jako sídelní oblasti nebo byly vytvořeny k získání sídelních oblastí od počátku lidského vývoje. Je známo mnoho historických příkladů, například starogrécké město Pergamon nebo andské osídlení Machu Picchu .

Orná terasa

Orné terasy pro pěstování rýže v Yunnan (Čína)

Zemědělství se praktizuje na úrodných terasovitých plochách s sprašovým pokryvem již od neolitu . Protože přinejmenším doby bronzové lidé mají terasovité oblasti pro orné zemědělství. V zásadě se rozlišuje mezi zemskými terasami a kamennými terasami. Kromě vytvoření rovné pracovní plochy mají zemské terasy za úkol snížit povrchový odtok a tím lépe zásobovat půdu vodou. V suchém podnebí je navíc na okraji terasy obrácené do údolí vytvořena rovná zeď, která zadržuje déšť a drenážní vodu. Na kamenných terasách se zpravidla pěstují pouze speciální plodiny, jako je víno nebo určité druhy ovoce. Příkladem umělých svahů jsou viničné terasy, terasy pro pěstování čaje a rýže. V Andách se kukuřice, arašídy , quinoa , brambory a bavlna pěstují hlavně na terasovitých svazích .

Těžařské terasy: bermy a zastávky

Konstrukce lavičky v povrchové těžbě hnědého uhlí

Jak říkají bermové umělé terasy, které se aplikují na banku ke stabilizaci a proti sesuvům půdy . Rozdělením násypu na několik úseků by měl být obecně snížen zemní tlak na úpatí svahu. Bermy se vytvářejí jak v povrchových dolech, tak při vytváření stabilních skládek. Výška zábradlí a úhel sklonu závisí především na vlastnostech horniny, v případě volné horniny zejména na rozložení zrnitosti a nasycení vodou . Obecně je třeba poznamenat, že čím více je vodou nasycené a písčité podloží, ve kterém má být vytvořen násyp nebo lavička, musí být technicky provedeno plošší. Pokud pro takové ploché násypy není dostatek místa, je třeba provést další geotechnická opatření, jako je uložení gabionů , štětovnice nebo zpětné ukotvení ve skále ke stabilizaci svahu.

Řadový měsíční kráter Tycho

Ve velkých lomech přístupová cesta k dolní části je často na terasovitých body podešve vytvořili. Tyto terasy se nazývají zastávky .

Příležitostně jsou bermy instalovány také při stavbě silnic a hrází , stejně jako při terénních úpravách a stavbách pevností ke stabilizaci svahů.

Mimozemské terasové struktury

Také měsíční krátery , zejména prstencové hory, mají často terasové struktury na vnitřním okraji kráteru . Terasování vznikající při nárazu z meteoritů na měsíční povrch. Sklon vnitřních svahů je 20–30 °, sklon vnějších svahů je menší. Měsíční krátery typu TYC ( Tycho ) jsou známé svými řadovými vnitřními svahy . Četné měsíční krátery, mimo jiné. měsíční kráter Koperník vyslovil terasovité kroky.

Struktura teras podle stratigrafických kritérií

Stratigrafická struktura stupně terasy řeky

Skála Loreley (vpravo) na Rýně s typickými skalními terasovými schody

Podle historie svého vzniku jsou terasy ve velkých říčních údolích rozděleny na hlavní nebo horní, střední a dolní terasové skupiny. V některých oblastech lze nalézt i starší, převážně terciární, terasové nánosy. Mnoho ze starších teras již nemá vlastní štěrkové těleso, protože toto bylo odstraněno v důsledku zvětrávání . Tyto úrovně terasy obvykle poznáte podle nivelačních ploch .

Mezi hlavní terasy od Pliocene Old čtvrtohor se dnes nachází v Breittal. Vznik úzkých údolí ve střední Evropě začal zhruba před 700 000 lety. Ve větších údolích řek lze postavit až 6 hlavních úrovní terasy na sebe. Vzhledem k vysoké poloze za ramenem údolí jsou hlavní terasové úrovně v některých údolích, např. B. lépe zachována na středním Rýně než mladší terasy vytvořené níže. Střední terasy se nacházejí v úzkých údolích většinou ve středních polohách svahu. Kvůli strmému svahu jsou střední terasy obvykle pouze v „chráněných“ polohách, např. B. se zachoval na posuvných svazích. Protože zde byla erozní eroze podstatně menší než na sousedním posuvném svahu, mohla se zachovat štěrková tělesa. Kromě toho je posuvný sklon obvykle primárně plošší, takže denudativní eroze měla také menší dopad.

V dnešním dně údolí jsou propojeny spodní terasy, ve kterých se v blízkosti toku řeky vytvořila nedávná niva .

Individuální důkazy

1. ↑ Kolektiv autorů: Lexicon of Geosciences , svazek V, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín 2002, ISBN 3-8274-0424-X , s. 171
2. ^ Autorský kolektiv: Lexicon of Geosciences , svazek II, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín 2000, ISBN 3-8274-0421-5 , s. 193
3. ^ Christopher Alting: Fluviale Erosion- und Akkumulationformen, Bonn 2005, ISBN 9783638441629
4. ^ D. Bowman: Geomorfologie pobřežních teras pozdního pleistocénního jezera Lisan (Izrael) paleoklimatologie, paleoekologie paleoklimatologie. Svazek 9, 1971, s. 183-209.
5. ^ L. Clayton, JW Attig, NR Ham, MD Johnson, CE Jennings a KM Syverson: Roviny ledových stěn jezer: důsledky pro původ hummocké ledovcové topografie ve střední Severní Americe. Geomorphology, Vol 97, 2008, str. 237-248.
6. ↑ Kolektiv autorů: Lexicon of Geosciences, svazek V, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín 2002, ISBN 3-8274-0424-X , s. 12
7. ^ PA Pirazzoli: Marine Terraces , v ML Schwartz (ed.): Encyclopedia of Coastal Science . Springer, Dordrecht 2005, s. 632f
8. ^ J. Pethick: Úvod do pobřežní geomorfologie. Arnold & Chapman & Hall, New York 1984, 260 stran.
9. ^ RS Anderson, AL Densmore, MA Ellis: „Generace a degradace mořských teras“, In: Basin Research, svazek 11, 1999, s. 7-19
10. ↑ Kolektiv autorů: Lexicon of Geosciences , svazek I, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín 2000, ISBN 3-8274-0299-9 , s. 205
11. ^ PA Scholle, DG Bebout a CH Moore: Prostředí pro ukládání uhličitanu . American Association of Petroleum Geologists, Memoir, svazek 33, Tulsa 1993, ISBN 978-0-89181-310-1 , str. 708 a násl.
12. ↑ Kolektiv autorů: Lexicon of Geosciences , svazek V, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín 2002, ISBN 3-8274-0424-X , s. 24
13. ^ Arno Semmel : Periglacial morfologické výtěžky výzkumu, sv. 231, 2. vydání. Scientific Book Society, Darmstadt 1994, ISBN 3-534-01221-6 .
14. ^ Alexander R. Stahr, Thomas Hartmann: Krajiny a krajinné prvky ve vysokých horách , Berlin Heidelberg, Springer 1999, ISBN 978-3-64258466-4 , s. 302f.
15. ↑ Kolektiv autorů: Lexicon of Geosciences , svazek III, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín 2000, ISBN 3-8274-0422-3 , s. 46
16. ↑ Colin E. Thorn: Nivation: Geomorfní chiméra. In: Michael J. Clark, (Ed.): Advances in Periglacial Geomorphology . Wiley 1988, ISBN 0-471-90981-5 , s. 5-31
17. ↑ Kolektiv autorů: Lexicon of Geosciences , svazek III, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín 2000, ISBN 3-8274-0422-3 , s. 482
18. ^ Autorský kolektiv: Lexicon of Geosciences , svazek III, Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg, Berlin 2000, ISBN 3-8274-0422-3 , s. 199
19. ^ Zoltán Pinczés: Kryoplanační terasy v sopečných horách Maďarska . In: Konrad Billwitz, Klaus-Dieter Jäger, Wolfgang Janke (eds.): Jungquartäre landscape spaces , Springer, Berlin Heidelberg 1992, ISBN 978-3-54054240-7 , s. 143f
20. ^ Wolfgang R. Dachroth: Handbuch der Baugeologie und Geotechnik , Springer 2012, ISBN 978-3-642625374 , s. 303
21. ^ Ernst-Ulrich Reuther: Učebnice hornické vědy. První svazek, 12. vydání, VGE Verlag GmbH, Essen 2010, ISBN 978-3-86797-076-1 .

literatura

• AD Howard, RW Fairbridge, JH Quinn: Terasy, fluviální - úvod , In: RW Fairbridge (ed.): Encyclopedia of Geomorphology: Encyclopedia of Earth Science Series, sv. 3 . Reinhold. Book Corporation. New York, ISBN 978-0-8793-3179-5 .
• John A. Catt: Applied Quaternary Geology, Enke Stuttgart 1992, ISBN 3-432-99791-4 , 358 str.
• Josef Klostermann: Geology of the Lower Rhine Bay , Geological Service NRW, Krefeld 1992, ISBN 978-386029-925-8 , 200 pp.
• Harald Zepp: Geomorfologie: úvod. Schöningh, Paderborn, Mnichov 2008, ISBN 978-3-506-97013-8 , 385 stran.
• Karl N. Thomé: Úvod do kvartéru. Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-62932-7 , 287 stran.