TRANSPORTE

Y

DEPÓSITO

CAPACIDAD DE CARGA: Propiedad que tiene el medio de

transporte para poder transportar sedimentos sin depositarlos

TIPOS DE TRANSPORTE

Los patrones de transporte HIDRÁULICO y EÓLICO básicamente son muy

similares, la diferencia es que éste último requiere de una mayor velocidad para

mover las partículas de similar tamaño, debido a su menor densidad

La velocidad a lo largo de todo el canal no es uniforme. Es

mayor hacia el centro y hasta una profundidad somera a media.

TIPOS DE FLUJO

LAMINAR TURBULENTO

El movimiento de los fluidos se tiene a partir de dos tipos de flujo

que dependen de la velocidad del medio, de la viscosidad del

fluido y de la rugosidad del fondo sobre el cual se da dicho flujo

El flujo tiene movimiento continuo y uniforme,

en él las partículas siguen trayectorias paralelas

entre sí corriente abajo

El flujo sigue trayectorias con cambios marcados

de dirección, las líneas de corriente de las

partículas se desorganizan formándose remolinos o

turbulencias, pero el flujo neto va corriente abajo

El Flujo Laminar se da solo a bajas velocidades del fluido sobre

superficies eventualmente lisas. Muchos de los flujos de agua y

viento bajo condiciones naturales son Flujos Turbulentos.

NÚMERO DE REYNOLDS

Describe matemáticamente la relación entre las fuerzas inerciales y

de viscosidad Velocidad del Flujo

Profundidad del medio

Viscosidad cinemática

Cuando las fuerzas de viscosidad dominan, como en un flujo de

lodo, el Re es bajo y el flujo es laminar (velocidades y profundidades

bajas del medio también tienden a generar un Re bajo)

Cuando las fuerzas inerciales dominan y el flujo se incrementa,

como en la mayoría de los ríos, el Re se incrementa y el flujo es

turbulento

Un incremento en la viscosidad también puede generar un Re bajo

La Capa Limítrofe (boundary layer) es una zona donde el flujo se

retarda debido a las fuerzas de fricción del medio con el fondo.

NÚMERO DE FROUDE

Describe matemáticamente la relación entre las fuerzas inerciales y

la Fuerza de gravedad

Velocidad del Flujo

Profundidad del medio

Gravedad

Cuando el Fr es <1, la velocidad a la que una onda se mueve es

mayor que la velocidad del flujo, por lo que las ondas pueden viajar

aguas arriba y el flujo es tranquilo o subcrítico

Si el Fr es >1, las ondas no pueden propagarse aguas arriba por lo

que se dice que el flujo es rápido o supercrítico

TRANSPORTE DE PARTÍCULAS

1) Erosión y arrastre de los sedimentos del fondo

2) Mantener el movimiento de las partículas corriente abajo a lo

largo o sobre el fondo.

VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN

Cuanto mayor sea la partícula, más rápido caerá al fondo. La forma y el peso

específico de los granos influyen también en la velocidad de sedimentación. Los

granos planos se hunden en el agua más despacio que los esféricos, y los granos

densos caen hacia el fondo más deprisa que los granos menos densos. Cuanto

más lenta sea la velocidad de sedimentación y más fuerte la turbulencia, más

tiempo permanecerá en suspensión una partícula de sedimento y más lejos será

transportada corriente abajo por el flujo del agua.

Es la velocidad a la cual cae una partícula a través de un fluido

inmóvil.

C = D = Diámetro de la partícula

Densidad de la partícula

Profundidad del medio

Viscosidad del medio

Valores de la "velocidad de sedimentación" correspondiente a partículas de

peso específico 2,65 kg./dm.3 y a una temperatura del agua de 10° C,

teniendo en cuenta distintos diámetros y los tiempos necesarios para

sedimentar 0,3 m

FLUJO DE SEDIMENTOS POR GRAVEDAD

(Sediment Gravity flow)

Son flujos de sedimento movidos pendiente abajo por

efecto de la gravedad, y son diferenciados a partir del

mecanismo de soporte dominante de sedimentos

3 mecanismos principales de transporte de sedimento

grueso

Deslizamientos

Derrumbes

Flujos de masa

PROCESOS DE TRANSPORTE EN MASA

Lodolitas con cantos

FLUJO DE SEDIMENTOS POR GRAVEDAD

Flujo de

sedimento

Fluidificado

Flujo de

detritos

Flujo de

Granos

Corrientes

de turbidez

Soporte de

matriz

Interacción

de granos

Turbulencia

Flujo entre

granos hacia

arriba

Término específico

Mecanismo de

soporte de

sedimento

Depósito

TÉRMINO GENERAL

Flujo-

turbiditas

Conglomerado

resedimentado

Turbidita

proximal

Turbidita

distal

Middleton y Hampton, 1976

Corrientes de densidad o turbidez.- mezclas menos densas de grava, arena

y lodo transportadas por agua que fluyen sobre pendientes fuertes a suaves de lagos,

plataformas continentales y al pie del talud continental. Con alto Re, por lo que suelen ser de

flujo turbulento y por tanto presentan gradación. El espesor del flujo es mayor corriente

arriba; pueden tener grandes volúmenes. Se depositan ampliamente con espesores muy

variables.

DE BAJA A MODERADA DENSIDAD.- Se caracterizan por presentar ciclos de

depósitos rápidos de velocidad decreciente (corriente de turbidez) cubiertos

por depósitos de aguas tranquilas: “secuencia Bouma”

FLUJOS DE SEDIMENTO FLUIDIFICADO: En los cuales el

sedimento se sostiene por el flujo de fluido que escapa de entre

los granos a medida que estos se asientan por gravedad

Son movimientos no cohesivos, licuados de partículas. El material es

expandido y se comporta como un fluido viscoso cuando es atravesado por

un flujo (hacia arriba). Esto puede suceder en arenas con empaque pobre

cuando la presión de los poros se eleva por arriba de la presión hidrostática.

Los granos se sostienen por el fluido en lugar de contacto entre granos y el

sedimento se mueve pendiente abajo como un tapete de tracción. La

fluidificación como mecanismo de transporte tiene el problema de que la

presión de los poros se disipa muy rápidamente pero su importancia estriba

en su ocurrencia combinada con otros mecanismos de soporte. La

depositación ocurre cuando la presión en los poros decae y el flujo se

paraliza gradualmente del fondo hacia arriba.

Liquefied sand

Liquefied sand

Water Water

Water

Resedimented sand Resedimented sand

FLUJOS DE SEDIMENTO FLUIDIFICADO

FLUJOS DE GRANO: En los cuales el sedimento se sostiene

por interacciones directas de grano a grano

Son el resultado del contacto de grano a grano en lugar de turbulencia del

fluido (Bagnold, 1954). Esta presión dispersiva es proporcional al esfuerzo

cortante transmitido por los granos. En estos flujos el sedimento se mueve

pendiente bajo por acción de la gravedad y los granos se mantienen en un

estado de dispersión, principalmente por que rebotan al golpearse unos con

otros. Esta presión dispersiva debe vencer la tendencia de los granos a

asentarse. Algunos autores han descrito a los flujos de grano como “Esfuerzo

Tangencial Laminar de Sedimento No Cohesivo”, lo cual implica la ausencia

de turbulencia.

En estos flujos, la depositación ocurre por emplazamiento de masa, esto es, el

cese repentino del flujo por depositación simultanea de una capa de varios

granos de espesor.

FLUJOS DE GRANO

Dunas

Rizaduras

FLUJOS DE DETRITOS: En los cuales los granos más gruesos

se sostienen en una mezcla de sedimento fino y fluido intersticial

como matriz.

Son movimientos de mezclas de detrítos de roca y agua inducidos por

gravedad. Los flujos detríticos se asemejan a concreto húmedo y los granos son

sostenidos por consistencia y flotabilidad. Los minerales arcillosos y el agua

forman un lodo con cohesión finita o consistencia lo cual sostiene al flujo. El

soporte de granos por la consistencia del fluido (propiedad que el agua no

posee) distingue a los flujos detríticos verdaderos de los flujos de grano o de las

corrientes de turbidez

El depósito ocurre por emplazamiento de masa repentino cuando la fuerza

que mueve al fluido disminuye hasta un valor menor que la consistencia de la

mezcla.

http://geology.com/articles/debris-flow/

FLUJO DE DETRITOS

FLUJO DE DETRITOS

FLUJO DE DETRITOS

FLUJO DE DETRITOS

Clasificación de los flujos y movimientos en masa en taludes como

una función de la fracción sólida y el tipo de material

Características geomorfológicas y

sedimentológicas de diferentes tipos de flujos

Estos sedimentos son transportados generalmente en suspensión, salvo los del

tamaño del limo, los cuales pueden ser parte dela carga de fondo (bed-load)

SEDIMENTOS DEL TAMAÑO DEL LODO (limo y arcilla)

Hidráulica comparativa de arcillas , limos y arenas

Principales procesos que controlan el transporte y depósito de la

fracción más fina de sedimentos son:

- Asentamiento por gravedad

- Floculación

- Pelletización

Proceso a través del cual las partículas más finas en los sedimentos se

aglomeran y forman partículas más gruesas.

FLOCULACIÓN

El proceso físico de floculación

depende de la atracción natural

de pequeñas partículas planas a

través de las atracciones de Van

der Waals

El exceso de carga negativa en la

superficie de las arcillas tiende a

separarlas para formar

agregados, a menos que existan

grandes concentraciones de

iones cargados, como en el agua

de mar, por lo que son más

comunes las lutitas marinas que

las lutitas fluviales.