Akumulacja (geologia)

Akumulacja – w geologii: gromadzenie się osadów, ogólne określenie wszystkich procesów (procesy akumulacyjne), w których na powierzchni lądów lub na dnie basenów wodnych gromadzą się okruchy minerałów oraz szczątki roślin i zwierząt. W zależności od czynników fizycznych wywołujących akumulację oraz od środowiska, w którym przebiega wyróżnia się kilka jej rodzajów. Są to przede wszystkim: akumulacja wodna, akumulacja wulkaniczna, akumulacja lodowcowa, akumulacja rzeczno-lodowcowa i akumulacja eoliczna. Poszczególne rodzaje akumulacji kształtują wielość charakterystycznych form geomorfologicznych, takich jak równiny, moreny, wydmy, terasy czy stożki. W wyniku diagenezy luźny materiał osadowy ulega przeobrażeniu w skały osadowe. Przeciwieństwem akumulacji jest denudacja, procesy powodujące obniżenie i wyrównanie powierzchni Ziemi. W innym znaczeniu termin występuje w glacjologii (przyrost masy lodowca).

Zobacz też: akumulacja w sensie ekonomicznym, tam też inne definicje wyrazu.

Akumulacja rzeczna

Przykładem procesu akumulacyjnego może być akumulacja rzeczna, która występuje przy zmniejszeniu się prędkości wody, która nie może już unieść transportowanych materiałów (zobacz też: agradacja rzeczna). Tempo akumulacji zależy przy tym nie tylko od prędkości wody, ale także od średnicy ziaren transportowanego materiału. Materiał osadzany przez rzeki  (potoki, inne cieki) na ich dnie, przy brzegach i u ujścia to aluwia. Łączna ilość materiału transportowanego przez rzekę to obciążenie rzeki.

W czasie transportu materiału przez rzekę następuje jego sortowanie pod względem wielkości i ciężaru. Osady rzeczne są przeważnie dobrze wysortowane, tj. na poszczególnych odcinkach składają się ze stosunkowo jednolitego materiału, np. głównie z piasków, głównie z mułów lub głównie ze żwirów. W czasie wysokich stanów wody rzeka transportuje materiał różnej wielkości, ale przy niskich stanach wody jej zdolność transportowa maleje. Duże okruchy osadzają się wtedy na dnie koryta rzecznego, względnie na terasach zalewowych, tworząc bruk rzeczny. Przeważnie grubszy materiał sedymentuje (osadza się) na dnie rzeki, drobniejszy natomiast na terasach zalewowych (po których woda płynie wolniej). Ripplemarki to niewielkich rozmiarów fale piaskowe (grzbiety i dolinki) powstające w wyniku działania fal i prądów, gdy prędkość wody nie jest bardzo znaczna.

Kierunek transportu materiału okruchowego znajduje odzwierciedlenie w osadzie. Wyróżnia się pewne specyficzne typy ułożenia materiału – są to imbrykacja i warstwowanie przekątne. Warstwowanie przekątne, w którym laminy piaszczyste ułożone są pod kątem w stosunku do poziomu, powstaje na skutek ciągłego przesypywania osadów piaszczystych. Imbrykacja to dachówkowate ułożenie nakładających się otoczaków i okruchów skalnych.

Grubszy materiał gromadzący się w korycie rzeki przyczynia się do tworzenia nasypów, określanych jako łachy, nasypy mieliznowe lub mielizny korytowe. Mielizny korytowe osiągają długość wielu metrów, ustawione są osiowo równolegle do prądu. Mogą tworzyć, zwłaszcza przy niskim stanie wody, wyspy aluwialne. Mielizny korytowe i wyspy aluwialne charakterystyczne są dla rzek roztokowych. Są to przy tym formy przejściowe, z czasem przemieszczane dalej w dół rzeki.

Rzeki meandrujące tworzą mielizny i wały odsypowe, określane też jako odsypy meandrowe. Formy te powstają na wewnętrznych stronach meandrów (gdzie ruch wody jest wolniejszy).

Stożki napływowe tworzą się w ujściach dopływów do rzeki głównej, gdy spadek rzeki bocznej jest większy (w miejscach takich następuje nagły spadek prędkości wody). Stożek napływowy może mieć różną wielkość, od kilku metrów do nawet kilkunastu kilometrów. Może on przesuwać koryto rzeki głównej. Stożki napływowe mogą także łączyć się ze sobą – ich połączenie u podnóża pasma górskiego to nasyp piedmontowy, rodzaj nasypu akumulacyjnego.

Akumulacja eoliczna

Akumulacja eoliczna to nanoszenie osadów (głównie piaskowych) przez wiatr. Do poruszenia ziarna piasku potrzebna jest określona prędkość początkowa, jego dalszy ruch wymaga już mniejszej prędkości wiatru. Najmniejsze ziarna piasku transportowane są laminarnie (przy powierzchni ziemi), największe transportowane są w ruchu turbulentnym. W czasie transportu materiał podlega obróbce mechanicznej oraz sortowaniu. Właściwa akumulacja eoliczna następuje wraz ze spadkiem prędkości wiatru.

Pędzony wiatrem piasek zatrzymuje się na przeszkodach, tworząc wydmy. Wydma łagodnym zboczem nachylona jest w stronę wiatru, stromym zboczem w przeciwnym kierunku. Wydmy tworzą się w sprzyjających środowiskach, takich jak pustynie piaszczyste, wybrzeże morskie, rzadziej tarasy rzeczne. Wysokość wydm sięga zazwyczaj kilkudziesięciu metrów, może jednak przekraczać 500 metrów. Istnieje wiele rodzajów wydm, w zależności od ilości piasku, kierunku i siły wiatru, wilgotności i występującej roślinności.

W glacjologii – akumulacja masy lodowca

W glacjologii występuje odmienne znaczenie terminu – akumulacja masy lodowca to przyrost masy pokrywy śnieżnej wraz z jej transformacją w lód lodowcowy. Przeciwieństwem akumulacji jest ablacja, ubytek masy lodowca. Górna część lodowca, w której akumulacja przewyższa ablację, określana jest jako strefa akumulacji (w przeciwieństwie do dolnej części lodowca, strefy ablacji).

Bibliografia:

• Philip A. Allen, Procesy kształtujące powierzchnię Ziemi, PWN, Warszawa 2000.
• Dougal Dixon, Rzeźba Ziemi, Wiedza i Życie, Warszawa 1992.