Prądy pływowe
Stanowią następstwo przyciągania grawitacyjnego przez Księżyc i Słońce oraz siły wynikającej z obrotu Ziemi wokół wspólnego dla Ziemi i Księżyca punktu ciężkości przesuniętego względem środka Ziemi w kierunku Księżyca. Wartość wybrzuszenia wód na Ziemi jest wypadkową tych dwóch sił. W efekcie po obu stronach Ziemi. Po stronie Księżyca woda jest intensywnie przyciągana siłami grawitacji, z kolei po stronie przeciwnej wartość siły grawitacji jest w tym wypadku mniejsza. Ponadto woda podlega sile odśrodkowej wywołanej ruchem obrotowym. Prostopadle do wspomnianych wybrzuszeń powstają dwa obszary depresji poziomu wody..W ten sposób obserwujemy naprzemiennie zjawisko przypływu i odpływu uzależnione od aktualnego położenia Księżyca oraz Słońca. Przypływy pojawiają się każdego dnia z 50 - minutowym opóźnieniem w wyniku różnicy prędkości obrotu Ziemi i obrotu Księżyca po orbicie Ziemi. Amplituda pływów zależy od kształtu wybrzeża. Przeciętnie wynosi 2 m. na wybrzeżach oceanów, a w wąskich zatokach i ujściach rzek sięga do kilkunastu metrów. Duża ilość wody jest gromadzona na małej powierzchni. Rekordowe pływy znane są z Zatoki Fundy - 20 m. Na Bałtyku, w Kilonii, amplituda pływów wynosi zaledwie 10 cm, a w Świnoujściu - 18 mm.
Przez to, że zmieniany jest poziom wody pod wpływem pływu, przesunięciu ulega strefa oddziaływania fal o dno. Podstawa falowania występuje raz w jednym, raz w drugim miejscu. Ponadto pływy generują prądy, które wymywają ujścia rzek, w efekcie czego powstają lejkowate estuaria. Przepływ wody w estuariach jest bardzo duży, porównywalny do prędkości potoków górskich.
Erozja morska
Przybój - mechaniczne działanie wody i abrazji spowodowane uderzeniem fal. Okazuje się, że podstawowym mechanizmem, który towarzyszy przybojowi (uderzeniu fali) jest systematyczne sprężanie i rozprężanie powietrza. U wybrzeży Szkocji, late wartość ciśnienia wywieranego na brzeg wynosi ok. 300 kg/m2, a zimą 10 000 kg/m2 (100 kPa). Jeżeli chodzi o uderzenie fali o brzeg, należy pamiętać, że uderza sama woda jak i osad, ładunek, który w wodzie jest zawarty. I stąd związana z tym jest nieustanna abrazja materiału, która dotyczy zarówno osadu zawartego w wodzie jak i samych skał, które są zawarte w wybrzeżu. Podstawowym efektem erozji morskiej jest strome wybrzeże - klif. Erozja morska działa w sposób selektywny. Wpierw niszczone są skały najbardziej miękkie i najbardziej spękane. W efekcie u podnóża klifu powstaje nisza abrazyjna. U podnóża niszy abrazyjnej dno morza jest niemal płaskie i ten zakres płaskiego dna nosi nazwę platformy abrazyjnej. Wraz z rozwojem wybrzeża klifowego osad wymywany z wybrzeża zostaje deponowany, rozbudowuje platformę abrazyjną, tworząc tzw. morską terasę akumulacyjną. W ten sposób, zarówno platforma abrazyjna i powierzchnia akumulacyjna tworzą terasę morską.
Zmiany poziomu wód powodują powstawanie kolejnych teras morskich.
Orłowo - klif cofa się średnio 2 m na rok.
Współcześnie większa część wybrzeży ma charakter wybrzeża zatopionego, co związane jest z podnoszeniem poziomu oceanu światowego. W rezultacie rodzaj wybrzeża zależy od morfologii zalanego lądu. Przykładem są wybrzeża riasowe i dalmatyńskie. Gdy fałdy czy osie grzbietów górskich są poprzeczne do linii brzegu mówimy o wybrzeżu riasowym. Z kolei gdy mamy grzbiety równoległe do linii wybrzeża, mówimy o wybrzeżu dalmatyńskim.
Powierzchniowe ruchy masowe
Pod pojęciem ruchów masowych rozumiemy grawitacyjne przemieszczanie się skał, regolitu a nawet śniegu i lodu. Ruchy masowe podobnie jak trzęsienia ziemi, erupcje wulkanów, huragany, powodzie zaliczane są do zagrożeń naturalnych. - natural hazards. Niejednokrotnie ten ruch masowy to pierwszy transport osadu odgrywający bardzo istotne znaczenie w kształtowaniu krajobrazu, gdyż zmienia morfologię wzniesień. Ruchy masowe są następstwem zakłócenia równowagi zbocza, które może być spowodowane podcięciem przez erozję (np. meandr, który podcina brzeg), przeciążeniem wodą pochodzącą z opadów (ulewne deszcze i topniejący śnieg), ale także trzęsieniem ziemi czy wybuchem wulkanu.
Wpływ wody na ruchy masowe
Stateczność gruntu zależy w dużej mierze od kohezji (spójności) i tarcia wewnętrznego. Drobne cząsteczki osadu przylegają do siebie siłami kohezji, co związane jest ze zjawiskiem przyciągania międzycząsteczkowego, plastycznością minerałów ilastych, obecnością faz koloidalnych, a także siłami napięcia powierzchniowego wody. Woda polepsza kohezje szczególnie wówczas, gdy podsiąka kapilarnie, dzięki czemu osad staje się wilgotny. Nadmiar wody niweluje kohezję, stąd wyróżnia się kohezję rzeczywistą (przyciąganie międzycząsteczkowe + koloidy) oraz kohezje pozorną wywołaną siłami napięcia powierzchniowego wody.
Kilka słów o tarciu wewnętrznym - pod pojęciem tarcia wewnętrznego rozumiemy opór stawiany przesuwaniu cząstek względem siebie. Opór ten zależy od frakcji i kształtu cząstek, ponadto od sił kohezji oraz obecności wody. Im powierzchnia styku między ziarnami jest większa, tym tarcie wewnętrzne jest większe. Ale zarazem im ziarna są lepiej obtoczone tym automatycznie powierzchnia styku będzie mniejsza, a więc tarcie wewnętrzne będzie mniejsze. Woda zmniejsza tarcie wewnętrzne, gdyż działa jak smar. Z kolei wzrost tarcia wewnętrznego jest proporcjonalny do ilości nadkładu. Im większy nadkład (to co występuje nad rozpatrywanym osadem), tym ciśnienie jest większe i większe jest tarcie.
Cząstka C jest w równowadze, jeśli siła F2 skierowana wzdłuż stoku będzie mniejsza lub równa iloczynowi siły F1 skierowanej prostopadle do F2 i tangensowi kąta fi zawartego między F1 a siłą ciężkości Q, skierowaną w dół. F1 i F2 stanowią składowe siły Q. Iloczyn F1 i tangens fi określa siłę tarcia wewnętrznego, gdzie fi oznacza kąt tarcia wewnętrznego, a tangens fi jest współczynnikiem tarcia wewnętrznego. Wartość tarcia wewnętrznego odzwierciedla kąt naturalnego zsypu. . Im mniejsza wartość tarcia wewnętrznego w obrębie danego osadu, tym mniejszy kąt stożka nim usypanego.
Wytrzymałość na ścinanie - to opór na przesuwanie mas gruntu (skal) względem siebie. Po przekroczeniu wytrzymałości na ścinanie następuje przesunięcie mas skalnych wzdłuż powierzchni ścinania. Wytrzymałość na ścinanie zależy od siły tarcia wewnętrznego oraz kohezji, co wyraża wzór:
S = F1 tg fi + c gdzie F1 tg fi to siła tarcia wewnętrznego, a c oznacza kohezję.
Wytrzymałość na ścinanie osadów klastycznych (piaski, żwiry) zależy przede wszystkim od tarcia wewnętrznego, mniej od kohezji. Z kolei wytrzymałość iłu polega na działaniu sił kohezji. Woda wpływa zarówno na tarcie wewnętrzne, jak tez na kohezję, a więc na wytrzymałość na ścinanie. Jeśli drobnoziarnisty osad zostanie przepojony wodą, to uplastycznia się (próg plastyczności), a w dalszej kolejności ulega upłynnieniu (próg płynności) to znaczy zachowuje się jak ciecz. Osady przepojone wodą, które pod wpływem wstrząsu ulegają upłynnieniu nazywamy kurzawkami, a zjawisko upłynnienia to tiksotropia.
Rodzaje ruchów powierzchniowych
W zależności od typu obsuwającego się medium (skały, regolit, śnieg, lód), prędkości i charakteru przemieszczeń wyróżniamy:
spełzywanie (ześlizg bardzo powolny - soliflukcja)
osuwanie; kiedy nastąpi osunięcie gruntu, powstaje osuwisko i w wypadku osuwiska mamy do czynienia z charakterystycznymi elementami morfologii:
nisza osuwiskowa - górna część osuwiska
jęzor, który przemieszcza się w rynnie osuwiskowej
spływanie - jeszcze szybsze przemieszczanie gruntu przy dużym udziale wody (zwłaszcza spływy błotne); lahary są przykładem spływu błotnego
obrywanie - występuje w wysokich górach
staczanie - produktem są usypiska
osiadanie - obszary krasowe i obszary działalności górniczej
Produktem osuwisk są koluwia. Koluwium (partia zgromadzona u podnóża rynny osuwiskowej) to cały osad zgromadzony w jęzorze.
Początek osuwiska to powstawanie szczelin.
Zjawiskiem towarzyszącym i bardzo powszechnym jest wyginanie się drzew. Sam grunt, który się osuwa, tworzy wygięcia gruntu - haki zboczowe. Usypiska w górach tworzą piargi.
Skały osadowe
detrytyczne - okruchowe
chemogeniczne
organogeniczne
Geneza skał osadowych
Skały osadowe powstają na powierzchni ziemi w wyniku:
wietrzenia wcześniej powstałych skał
erozji
transportu erodowanego materiału
depozycji (sedymentacji) osadu w określonym środowisku sedymentacyjnym
kompakcji
diagenezy (lityfikacji)
Skały okruchowe występują w formie luźnej bądź zwięzłej. Jeśli chodzi o skałę zwięzłą, wyróżniamy w jej obrębie:
szkielet ziarnowy - zbudowany z minerałów i fragmentów skał, które przed lityfikacją stanowiły luźny osad. Do poziomu wód gruntowych pory wypełnia gleba, a poniżej - woda. PH wody uzależnione w dużej mierze od gleby, często ma odczyn kwaśny. Jeżeli mamy wodę, która niesie jakąś rozpuszczoną substancje. PH roztworu umożliwia rozpuszczenie substancji,a zmiana pH powoduje strącenie w postaci koloidu, żelu. Więc jeśli zakwaszona woda mająca duża zawartość wapnia dostanie się do wody o mniejszym pH to roztwór ten będzie stosunkowo szybki przesycony węglanem wapnia i nadmiar tego węglanu będzie się wytrącał i obtaczał ziarna. Tak powstanie spoiwo. Powstanie spoiwa prowadzi do lityfikacji osadu, czyli jego diagenezy. Przestrzenie międzyziarnowe mogą być także zapełniane minerałami drobniejszej frakcji. Ta mniejsza frakcja to tak zwana matriks - masa wypełniająca. Kiedy woda będzie podsiąkać do góry w warunkach pustynnych i będzie parować, sole się strącają na powierzchnię poszczególnych ziaren - następuje cementacja jako efekt ewaporacji. W pierwszym etapie mamy do czynienia z bezpostaciową formą. Forma ta ulega rekrystalizacji. Jeśli mamy ziarno kwarcu, może ono obrastać krzemionka, ale krzemionka ta w pierwszym etapie ma posta,c opalu. Rekrystalizacja opalu da kwarc. Czasem bezpośrednio z wody od razu krystalizują minerały, które mają cechy optyczne takie jak ziarna, na których powstają. Minerałami, które mogą krystalizować i tworzyć spoiwa regeneracyjne (przyrastanie nowej generacji jakiejś fazy, substancji mineralnej) mogą być spoiwa krzemionkowa (mamy kwarc z obwódką kwarcu). Jeśli roztwór zawiera dużo krzemionki to zewnętrzne kontury poszczególnych ziaren przyjmują formę wieloboków - powstaje kwarc dookoła. Neogeniczny może być kwarc, skalenie, związki żelaza, węglany
Uwaga! Cechy poszczególnych skał magmowych czy metamorficznych (wielkość ziaren, stosunki wielkości) to cechy strukturalne. W wypadku skał okruchowych cechy te są teksturalne.
Cechy teksturalne:
frakcja (sand - piaskowa, silt - mułowa, clay - iłowa)
wysortowanie - stopień selekcji; jest jednym ze wskaźników środowiska depozycji osadu, jak tez środka jego transportu. Złe wysortowanie i zła selekcja to cecha typowa dla środowiska glacjalnego, gdzie środkiem transportu był lodowiec. Bardzo dobre wysortowanie jest charakterystyczne dla środowiska eolicznego
stopień obtoczenia. - bezpośrednio uzależniony od długości transportu (źle obtoczone - angular → subangular → subrounded → rounded - dobrze obtoczone)
dojrzałość składu mineralnego osadu; pod pojęciem tym rozumiemy proporcje składników (minerałów i skał) nieodpornych na wietrzenie w stosunku do minerałów odpornych. Jeżeli osad będzie zawierał w sobie zarówno składniki odporne i nieodporne, mówimy że jest to osad niedojrzały pod względem składu. Jeżeli osad zbudowany jest głównie z minerałów odpornych (kwarc + minerały ciężkie) to mówimy że osad taki jest osadem dojrzałym. Jeżeli osad jest niedojrzały, oznacza to tyle, że czas jego transportu był krótki. Szarogłazy są przykładem osadu niedojrzałego. Piaskowce kwarcowe - dojrzałego.