Dinámica de Fluidos y Sedimentos: Análisis de Flujos Gravitatorios y Regímenes de Flujo
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1. Flujos de Detritos y Corrientes de Turbidez
- Los flujos de detritos (Debris flow) se comportan como un flujo laminar.
- Los depósitos resultantes de un flujo arenoso licuado no presentan estructuras de erosión.
- El cemento de arcilla se genera en la diagénesis.
- El efecto que impulsa las partículas aguas abajo por una corriente de agua está determinado por la máxima superficie de colisión entre el flujo del agua y la partícula.
- El efecto vela, que impulsa las partículas aguas abajo por una corriente de agua, está determinado por la máxima superficie de colisión entre el flujo de agua y la partícula.
- El mecanismo de sustentación de una turbidita de baja densidad es la turbulencia, y el empuje ascensional es secundario.
- El mecanismo de sustentación en una turbidita de alta densidad es la turbulencia, la cohesión de la matriz y la presión dispersiva.
- El mecanismo de sustentación principal en una corriente de turbidez de baja densidad es la turbulencia, y el empuje ascensional es secundario.
- El número de Reynolds de una corriente de turbidez debe ser superior a su valor crítico.
- El principal mecanismo de sustentación en una corriente de turbidez de baja densidad y alta concentración de sedimentos es la turbulencia, y la flotabilidad de la matriz es secundaria.
- El principal mecanismo de sustentación en una turbidita de baja densidad es la turbulencia, y el empuje ascensional es secundario.
- El régimen de flujo comprende las relaciones del agua y su carga de partículas descohesionadas transportadas por tracción.
2. Régimen de Flujo y Estructuras Sedimentarias
- El régimen de flujo se refleja en las formas de fondo que se generan en el tapiz de tracción.
- El resalto hidráulico ocurre cuando las fuerzas inerciales son iguales a las fuerzas gravitatorias.
- Las areniscas con estratificación cruzada y base erosionada se forman por flujos torrenciales.
- En el diagrama de Hjulstrom se representa la curva de levantamiento de las partículas ocasionada por la fuerza elevadora junto a la curva de asentamiento de las mismas.
- En el tapiz de tracción se forma la laminación paralela de areniscas.
- En el tapiz de tracción se forman las estructuras de estratificación cruzada.
2.1 Diagénesis Profunda
- La Caolinita es inestable.
- La Esmectita puede pasar a Clorita.
- La Esmectita puede pasar a Ilita.
- Puede generarse Muscovita e Ilita a partir de Caolinita.
- En la interfaz agua/sedimento pueden formarse ripples solos, sand waves solas, ripples más sand waves y también mega ripples.
- En un flujo detrítico, los clastos se mueven de manera cohesionada.
- En un flujo granular, los clastos se mueven de manera descohesionada.
- En un régimen de flujo de baja intensidad pueden formarse ripples solos, sand waves solas, ripples y sand waves y también mega ripples.
- En una corriente hídrica, las fuerzas elevadoras pueden ser contrarrestadas mientras el vacío que queda debajo de la partícula sea menor a la mitad de su diámetro, pero después de despegar, la partícula puede subir a alturas muy superiores a su diámetro, sustentada por la turbulencia.
3. Corrientes de Turbidez y Suspensión de Granos
- En una corriente hídrica, las fuerzas elevadoras pueden ser contrarrestadas mientras que la distancia que queda debajo de la partícula sea menor a la mitad de su diámetro; pero después de despegar, la partícula puede subir a alturas muy superiores a su diámetro, sustentada por la turbulencia.
- En una corriente hídrica, la suspensión de los granos se debe a la turbulencia y a las colisiones entre los granos de la carga de fondo.
- En una corriente de turbidez de alta densidad, la sustentación de los granos se debe principalmente a la turbulencia, combinada con la presión dispersiva.
- En una corriente de turbidez de baja densidad, predomina el régimen de flujo alto.
- En una turbidita de alta densidad (HDT), el número de Reynolds es menor que en una de baja densidad (LDT).
- En el régimen de flujo de baja intensidad, ocurrirá mejor selección de los sedimentos que en el de alta intensidad.
- En los flujos gravitatorios, los granos más gruesos normalmente avanzan más adelante que los granos más finos.
- En los flujos gravitatorios, las partículas no son arrastradas por la fuerza del fluido en movimiento.
- En los flujos gravitatorios, existe una fase fluida continua entre las partículas, que tiende a mantenerse estática.
- En una corriente de turbidez de baja densidad, predomina el régimen de flujo alto.
- En una corriente de turbidez, si la turbulencia disminuye, puede transformarse en un flujo licuado.
4. Impacto del Fluido y Velocidad de Erosión
- El impacto del fluido es un efecto que impulsa las partículas aguas abajo; este está determinado por la máxima superficie de colisión entre el flujo de agua y la partícula (efecto vela).
- La curva de la velocidad de erosión crítica es una función de la velocidad de un flujo hídrico y el diámetro de las partículas que transporta.
- La curva de la velocidad de erosión crítica es una función de la velocidad de un flujo hídrico y el diámetro de los granos.
- La epimatriz solo se forma en la grauvaquización.
- La fuerza elevadora es un método de transferencia de energía de los fluidos a las partículas y es la fuerza creada por la corriente sobre una partícula estacionaria.
- La laminación paralela de areniscas se genera en el tapiz de tracción.
- La laminación paralela se generará en el tapiz de tracción.
- La porosidad secundaria se genera solamente durante la diagénesis.
- La tamización salina permite explicar la alta salinidad en ciertos niveles de arenisca intercalados en niveles de lutita.
- La velocidad de erosión crítica es aquella que se requiere para levantar un grano del fondo por una corriente hídrica.
- Las alineaciones de despegue se forman bajo un régimen de flujo alto.
- Las alineaciones de despegue se forman bajo un régimen de flujo alto y un número de Reynolds superior a 2000.
- Las alineaciones de despegue se forman en regímenes de flujo alto y un número de Reynolds superior a 2000.
5. Estructuras Sedimentarias y Flujos Gravitatorios
- Las areniscas con estratificación cruzada y base erosionada se forman por flujos torrenciales.
- Las estructuras en forma de platos se forman durante la paralización de un flujo fluidizado.
- Las estructuras de estratificación cruzada se forman en el tapiz de tracción.
- Las fuerzas inerciales representan la resistencia de la masa fluida a los cambios de velocidad del flujo.
- Las marcas de impacto se producen sobre un fondo no consolidado a semiconsolidado.
- Los depósitos resultantes de un flujo arenoso fluidizado no generan estructuras de erosión en su base.
- Los mass flow se consideran flujos plásticos.
- Los flujos gravitatorios de sedimentos que tienen comportamiento plástico son flujos en masa.
- Los flujos gravitatorios que poseen un comportamiento plástico son los mass flow o flujos en masa.
- Los flujos gravitatorios tienen una fase fluida continua entre las partículas, que tiende a mantenerse estática.
- Los mecanismos de sustentación en una corriente hídrica son la turbulencia y el empuje ascensional de las aguas del tapiz de tracción.
- Los Megaripples indican un régimen de flujo de baja intensidad.
- Los ripples escalantes indican una tasa de sedimentación y régimen de flujo de baja intensidad.
6. Régimen de Flujo y Número de Reynolds
- El régimen de flujo se basa en una serie de observaciones sistemáticas de las relaciones entre el agua fluente y su carga de partículas descohesionadas transportadas por tracción.
6.1 Procesos que Reducen la Porosidad Primaria
- La alteración de vidrio volcánico.
- La dolomitización.
- La grauvaquización de arenitas.
- Según la ley de impacto, la velocidad de asentamiento de las partículas depende de la esfericidad.
- Según la ley de Stokes y de impacto, la velocidad de asentamiento de las partículas depende de la esfericidad.
- Según la ley de Stokes, la velocidad de asentamiento de las partículas depende de la esfericidad.
- Si en un flujo turbulento el número de Reynolds aumenta, mayor será la competencia de la corriente.
- Re < 500 → Flujo Laminar
- Re > 2000 → Flujo Turbulento
- Si en un flujo turbulento se aumenta el número de Reynolds, mayor será la turbulencia en el fluido.
- Si en un flujo turbulento se aumenta el número de Reynolds, mayor será la turbulencia, la cohesión de la matriz y la presión dispersiva.
- Si en una corriente de turbidez la turbulencia disminuye, puede transformarse en un flujo licuado.
7. Flujos Fluidizados y Licuados
- Si dos sistemas de flujo tienen el mismo número de Reynolds, entonces los dos flujos son dinámicamente similares y tienen el mismo grado de turbulencia, sin importar las diferencias que estos tengan en la velocidad, densidad y viscosidad.
- Un flujo de detritos (Debris Flow) es un flujo plástico.
- Un flujo de detritos se comporta como un flujo laminar.
- Un flujo arenoso fluidizado genera estructuras de platos y pilares.
- Un flujo fluidizado puede generar estructuras de pilares y platos solo si el sedimento tiene un buen grado de clasificación.
- Un flujo fluidizado tiene mayor densidad que una corriente de turbidez.
- En un flujo granular, los clastos se mueven de manera descohesionada.
- Un flujo granular tiene conducta plástica y está sustentado por la presión dispersiva.
- Un flujo licuado puede generar formas de fondo, pero no producir erosión basal.
- Un flujo licuado puede transformarse en una corriente de turbidez en la medida que la turbulencia aumente.
- Un régimen de flujo se debe a la interacción entre la corriente de agua y su carga de partículas descohesionadas transportadas por tracción.