流体与沉积物搬运
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发布时间：2022-05-10 22:34
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时间：2023-08-08 14:06
从流体力学性质来看，凡服从牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，否则称为非牛顿流体。内摩擦定律可表示为：
沉积岩工作方法
式中：τ为单位面积上的内摩擦力，称为黏滞切应力；/dy称为流速梯度（或称为剪切变形率）；μ是反映流体黏滞性大小的一个系数，称为动力黏滞系数。所谓服从内摩擦定律是指在温度不变的条件下，随着/dy变化，μ值始终保持一常数。若μ值随/dy变化而变，即不服从内摩擦定律。牵引流属于牛顿流体，而重力流则属于非牛顿流体。
牵引流与重力流对沉积物的机械搬运方式和引起沉积物搬运的驱动力是不同的，牵引流既有推移方式搬运，又有悬移方式搬运；而重力流则以悬移方式搬运为主。牵引流的搬运力表现在两个方面：一是流体作用于沉积物上的推力（即牵引力），推力的大小主要取决于流体的流速，推力越大则能搬运的沉积物颗粒越大；另一个是负荷力（或称为载荷力），负荷力的大小取决于流体流量，负荷力越大则能搬运的沉积物数量就越多。推力大不一定负荷力就大，反之亦然。
流体中被搬运的沉积物称为载荷，单位时间内流经某一横断面的沉积物总量（或容量）称为载荷量。从物理学上来看，有两种最基本的物质搬运类型，即悬浮载荷（悬移质）和床沙载荷（推移质），相对应的有悬浮搬运和推移搬运两种搬运形式。
悬浮搬运（suspension transport）：空气或流水把细的沉积物（如粉砂、黏土级颗粒、不同比例的砂级颗粒）弥散开来，并使它们随流体流动而一起搬运。最基本的驱动力是紊流，它可以把颗粒上举起来，使之悬浮于流体内部进行搬运。
与流水有关的悬浮搬运即水悬浮体，它是一种水-沉积物的流动混合体，如果这种流体的密度在2.0g/cm3左右，则紊流就可持续存在。有一种悬浮体，内部沉积物的分布随亚层而变，即数量和粒度分布向上递减，这就是粒序悬浮。另外一种悬浮体内部沉积物的分布与亚层无关，载荷在其内部的分布比较均匀一致（数量与粒度），这就是均匀悬浮。
低密度的悬浮体可以向高密度的悬浮体过渡，成为巨厚的糊状体或碎屑流（泥石流或泥流），反之亦然。紊流的水悬浮体向碎屑流的转化，是半干旱气候带最常见的作用。一般说来，密度小的流体可以悬浮较小的颗粒，密度大的流体则可悬浮巨大的石块。
推移搬运（traction transport）：这一术语在沉积学中称之为牵引搬运，它是作为沉积物以床沙载荷（推移质）形式运移的所有作用过程的集合名词。研究了风搬运沙子的情况后，牵引作用的原理，就很容易理解了。当风吹过一片干沙时，它就会拖曳一薄层床沙载荷物质（沙），使它们沿大气流的底顺着风向推进。有的砂粒跳跃起来，沿弹道轨迹前进，当其回到弹道终点的沙面上，又可撞击另一些颗粒使之跳起抛向前方，或使之沿沙面向前移动，这就是表面挪动。在风的牵引搬运中，大约有75%的颗粒是以跳动方式搬运，25%是以表面挪动方式搬运的。
主要以床沙载荷（推移质）方式进行搬运的流体称为牵引流，它们的密度和黏度通常较小。与之相对应的是密度流（重力流、异重流、碎屑流），它是一种密度和黏度较大的流体，在重力作用下流动，呈块状整体流动，是以悬浮载荷方式进行搬运的。
