JARLUNGCANGPO UPES EROZIJA

Virszemes tekošie ūdeņi, kas izraisa noskalošanās procesus, ir viens no galvenajiem Zemes virsas reljefa veidotājfaktoriem. Negatīvās reljefa formas, kas rodas fluviālo procesu rezultātā, ietver ielejas, gravas, sengravas, bet pozitīvās – deltas, iznesu konusi u. c. Par upēm sauc straumes, kas tek pašu iegrauztās gultnēs un savāc sava baseina noteces ūdeņus.

 Upes savā tecējumā veic lielu ģeoloģisku darbu, izveido raksturīgu upes ieleju, padziļina to, izskalo krastus, pārnes, šķīdina un šķiro iežu daļiņas, kuras pēc tam nogulsnējas.

Upes ir ne tikai svarīgs dabas elements, bet arī būtiska cilvēku saimnieciskās darbības sastāvdaļa. Tādēļ ir izpratne par upju darbību, to veikto eroziju un citiem procesiem, ko ietekmē upju straumes, var palīdzēt uzlabot to izmantošanas iespējas un izvairīties no upju postošās darbības.

Upju ģeoloģiskā darbība

Virszemes ūdeņiem plūstot pa zemes virsu, nepārtraukti noris ģeoloģiskais darbs, kurš ir atkarīgs no plūstošā ūdens masas un tecēšanas ātruma. Ūdens pārvar iežu daļiņu smaguma spēku, atrauj tās un pārvieto. Ūdens var pārnest pat lielus iežu gabalus. Procesu, kurā ūdens plūstot iežus ārda noslīpē un izskalo, sauc par ūdens eroziju. Ūdens plūsmas kinētiskā enerģija ir E_k=mv²/2, kur m – ūdens masa, v – tecēšanas ātrums.

Upes ūdeņi savā kustībā veic lielu mehānisko darbu – padziļina, paplašina un izveido savu ieleju, kurā ūdens plūsmas darbība un intensitāte dažādos posmos un dažādos laikos ir atšķirīga. Upes ūdeņu mehāniskajā darbībā izšķir lamināro un turbulento tecēšanu. Laminārā upes tecējumā neveidojas jauna upes gultne, jo erozijas aģents ir niecīgs. Upēs izplatītāka ir turbulentā plūsma, kad ūdens molekulas virzās bez noteiktas kārtības vai pa dažādām trajektorijām. Turbulenta ūdens kustība saduļķo nogulumus un ūdeni uztur uzduļķotā stāvoklī.

Vidējais turbulentās tecēšanas ātrums ir 1 – 3 m/s. Upes tecēšanas ātrumu iespaido nogāzes slīpums, šķērsprofila forma, gultnes grumbuļainums un daļēji arī ūdens piesātinājums ar nogulumu daļiņām. Ūdenim tekot pa nogāzi lejup, tā potenciālā enerģija pārvēršas kinētiskajā.

Gultnes un krasta nelīdzenumi rada berzi, turbulentu ūdens kustību, izraisa ātruma samazināšanos. Berzes lielums ir proporcionāls nelīdzeno sienu un gultnes izmēriem. Vismazākā berze ir pusapaļām gultnē, jo tām ir salīdzinoši mazāks laukums, kas pretojas tecēšanai. Ūdens tecēšanas ātrumu iespaido arī upes gultnes materiāls.

Mehāniskā darbība jeb ūdens abrazīvā darbība noris galvenokārt gultnēs ar nogulumiežu pamatni. Par abrāzijas vājo intensitāti liecina tas, ka upes grunts aizaugusi ar ūdensaugiem, sūnā, u. c. Turpretī kalnu upēs un lielās straumēs augu nav, jo tekošie ūdeņi veic lielu erozijas darbu un padziļina gultni pat cietos iežos. Ūdens abrāzijas intensitāte ir proporcionāla tecēšanas ātruma kvadrātam. Bez tam ūdens savā kustībā var izsviest un pārnest iežu materiālu ar spiediena spēka palīdzību (Bambergs, 1993).

Iežu materiāla pārvietošana

Upes vienmēr transportē nogulumus – rupjie slīd vai lēcieniem virzās pa gultni, bet mālainie, putekļainie un smiltis tiek pārnestas uzduļķotā vai izšķīdušā stāvoklī. Rupjākie nogulumi parasti virzās pa gultnes dibenu, bet smalkākais materiāls ir vienmērīgi sadalījies visā ūdens slānī. Materiālam nogulsnējoties, svarīga nozīme ir tā izmēriem, blīvumam, šķīduma viskozitātei. Drupu ieži (rupjgraudainas smilts) ātri nogulsnējas un reti pārvietojas uzduļķotā veidā. Smiltis kustas pa dibenu, aizķeroties aiz citiem tāda paša izmēra graudiem, to pārvietošanās ātrums ir apmēram puse no straumes ātruma. Lai ar straumi pārnestu grunti, straumes ātrumam jābūt aptuveni 15 cm/s. Sīkākās daļiņas parasti pārvietojas suspensijas veidā ar to pašu ātrumu kā ūdens. Visi upju ģeoloģiskās darbības veidi ir cieši saistīti, tāpēc erozijas un akumulācijas procesi noris vienlaicīgi (Bambergs, 1993).

Upju erodējošā darbība

Izšķir divus upes erozijas veidus: dziļuma eroziju – padziļinās upes gultne un sānu eroziju – tiek izskaloti upes krasti. Upes sākuma stadijā parasti veidojas dziļuma erozija. Vietās, kur upes gultne pāriet no cieta ieža mīkstākā, veidojas ūdenskritums. Upei veicot dziļuma eroziju un ūdenim iegraužoties gultnes iežos, notiek izlīdzināta gultnes garenprofila veidošanās. Erozijas bāze ir līmenis, kurā upe vairs nevar izskalot savu gultni. Izšķir divas erozijas bāzes: vietējo vai mainīgo un patstāvīgo vai kopējo.

Vietējo erozijas bāzei var veidot iežu barjeras, ūdenskritumi, izciļņi, noplūduši ezeri. Patstāvīgā erozijas bāze ir upes ietece jūrā. Patstāvīgā erozijas bāze mainās maz. Upes ģeoloģiskās darbības raksturu stipri iespaido erozijas bāzes izmaiņas. Ja tektonisko kustību rezultātā pazeminās erozijas bāze, upē atjaunojas gultnes erozija, bet, ja erozijas bāze paaugstinās, tad erozija palēninās un gultnes iegraušanās dziļumā tiek pārtraukta. Vienlaicīgi ar upes gultnes eroziju notiek arī sānu erozija. Upes gultnes reti kad ir taisnas, tās parasti sērijām veido upes erozijas līkumus, t. s. meandrus. Šādu līkumu palielināšanos izraisa ūdens centrbēdzes spēku iedarbība uz ieliektu krastu un grunts izskalošanās.

Kalnu upēm ar lielu kritumu gultnes ir iztaisnotas vai ar nelieliem izliekumiem. Šīm upēm ielejas dziļums pārsniedz tās platumu. Kalnu ieleju forma ir atkarīga no straumes ātruma un krituma lieluma. Tā kā straumes ātrums parasti ir liels, noris strauja iežu izskalošanās, bet gultnēs nogulsnējas tikai oļi vai akmens blāķi. Izplatītākā ir V-veida kalnu ielejas profila forma, tā rodas nokrišņiem bagātos kalnu rajonos. Pazīstamas un īpatnējas ir kanjona formas – dziļi iegrauzušās upes ar stāvām vai kāpšļveida nogāzēm, kuras veido dažāda sastāva ieži (Bambergs, 1993).

Jarlungcangpo upes erozija

Uzskats, ka erozija vienmēr padara kalnus mazākus, ne vienmēr ir patiess. Neseni pētījumi Himalajos skaidro, kā upes darbības rezultātā radies kalns, parādot klimata, plātņu tektonikas un erozijas mijiedarbību (http://news.sciencemag.org/sciencenow/2008/01/10-02.html?rss=1).

1. attēls. Jarlungcangpo atrašanās vieta (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c4/Brahmaputrarivermap.png)

Jarlungcangpo (1. att.) upe ir viena no augstāk esošajām upēm pasaulē. Tās kopējais kritums ir apmēram 3000 metru. Vienā no upes daļām tā plūst gar Namča Barva-Giala Peri masīvu, kurā upes straume iegrauzusi 5 km dziļu aizu.

Lielākā daļa Himalaju pēdējo 50 miljonu gadu laikā ir cēlusies ar apmēram vienādu ātrumu, tomēr Namča Barva masīvs cēlies desmit reižu ātrāk. Kā norāda „Geological Society of America” ziņojums, dažas tā daļas ir sasniegušas 7700 m augstumu mazāk nekā 2 miljonu gadu laikā. Ģeoloģiskais process, ko sauc par tektonisko aneirismu, šeit radies, jo upe ir erodējusi un transportējusi ārkārtīgi daudz materiāla.

2. attēls. Jarlungcangpo kanjona daļa (http://www.chinatravelguide.com/ctgwiki/Special:CNForumShowThread?tid=584)

Šis process padarīja plātni vieglāku kā rezultātā neliela daļa no tās pacēlās straujāk nekā pārējā, izveidojot Namča Barva masīvu.

Pētījuma līdzautors Kornelas Uiversitātes profesors Noa Finegans norāda, ka ir ievērojami pierādījumi tam, ka upes erozijas dēļ kalnu masīvs ir cēlies ātrāk. Himalaju celšanās ietekmējusi arī klimatiskos apstākļus, iesprostojot mitrās gaisa masas, kas veido nokrišņus sniega veidā, kas kūstot pastiprina Jarlungcangpo straumi. Tas parāda, ka erozija, kalnu veidošanās un klimats ir savstarpēji cieši saistīti (http://news.sciencemag.org/sciencenow/2008/01/10-02.html?rss=1).

Tektoniskais aneirisms un upju fluviālā darbība

3. Attēlā redzamais tektoniskā aneirisma modelis parāda metamorfisko masīvu attīstības gaitu ģeosinklinālajās joslās. Upes erozijas radītais dziļais iegrauzums (2. att.) samazina Zemes garozas izturību kādā joslā. Tas savukārt izraisa spriegumu novirzi, kā rezultātā iežos rodas strauja advekcija un termālā gradienta izmaiņas, kas ļauj pastāvēt Zemes garozas pavājinājuma zonai. Šī procesa rezultātā paceltā materiāla aiztransportēšanu veicina stāvas nogāzes un upju darbība

(http://www.ees.lehigh.edu/groups/corners/galleries/mapdata/images/aneurysm.jpg).

3. attēls. Tektoniskā aneirisma modelis (http://www.ees.lehigh.edu/groups/corners/galleries/mapdata/images/aneurysm.jpg)

Jarlungcangpo lielais kanjons

Jarlungcangpo ir augstākā no lielajām upēm pasaulē (4. att.). Upes baseinu dienvidos ierobežo Himalaji, bet ziemeļos – Gandisišana kalnu grēda. Jarlungcangpo lielais kanjons (5. att.), kas atrodas upes U-veida pagriezienā, kur tā pamet Tibetas plato, ir dziļākais (5382 m) un, iespējams, garākais (496 km) kanjons pasaulē. Jarlungcangpo upe šajā vietā plūst ap Namča Barva kalnu.

4. attēls. Jarlungcangpo iegrauzums Himalajos (http://en.17u.com/article/show_601.html)

5. attēls. Jarlungcangpo upes lielā kanjona atrašanās vieta (http://www.100gogo.com/canyon.htm)

Aiz šī kanjona upe Indijas teritorijā kļūst par Bramaputru un ietek Bengālijas līcī. Jarlungcangpo izplūst no ledāja Himalaju vidusdaļā, apmēram 5300 m v. j. l. Tā plūst pa Indijas subkontinenta un Eirāzijas plātnes šuves līniju, erodējot dažāda vecuma un sastāva iežus. Tā ir 2900 km gara un tās baseina platība sasniedz 935 tūkstošus km². Tā ir 5. garākā upe Ķīnā. Vidējais caurplūdums – 16240 m³/sek (http://en.wikipedia.org/wiki/Yarlung_Zangbo_River).

Izmantotā literatūra

Bambergs, K., 1993. Ģeoloģija un hidroģeoloģija: mācību līdzeklis Latvijas Lauksaimniecības universitātes studentiem. Rīga, Zvaigzne, 326 lpp.

http://en.17u.com/article/show_601.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Yarlung_Zangbo_River

http://news.sciencemag.org/sciencenow/2008/01/10-02.html?rss=1

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c4/Brahmaputrarivermap.png

http://www.100gogo.com/canyon.htm

http://www.chinatravelguide.com/ctgwiki/Special:CNForumShowThread?tid=584

http://www.ees.lehigh.edu/groups/corners/galleries/mapdata/images/aneurysm.jpg