Perché il fondo di un lago non è impaccato dal peso dell'acqua sopra?

Lo sporco, la sabbia, le rocce e la materia organica sono tutti porosi, quindi lascia passare l'acqua. Quindi l'acqua che spinge verso il basso sui sedimenti la attraversa creando una pressione sotto di essa. Questo spinge verso l'alto con la stessa forza che viene spinto verso il basso e quindi non viene impacchettato. Ci vogliono molti sedimenti e roccia per essere relativamente a tenuta stagna, quindi il peso dell'acqua viene distribuito su molta roccia sotto il lago. Quindi alla fine comprimerà e impacchetterà il materiale ma non nella parte superiore.

L'acqua in genere va molto più in profondità rispetto al fondo del lago. Quindi la roccia e i sedimenti sul fondo sono semplicemente in cima a un mix di roccia, sedimenti e acqua. Quindi l'acqua spinge su tutti i lati del materiale – non solo sulla parte superiore – quindi lo strato superiore è appena sospeso nell'acqua, quindi è facile per un pesce o qualcosa sollevare sabbia o fango sul fondo di un lago.

Ora, quel materiale ha ancora una densità maggiore dell'acqua, motivo per cui affonda sul fondo. E quando più strati si accumulano su di esso, allora quegli strati di altro materiale iniziano a comprimerlo. Alla fine, quegli strati possono finire in profondità nel sottosuolo (come 2, 000, e sopra un pochi milioni di anni la pressione del terreno sopra lo trasforma in pietra.

I laghi stessi sono generalmente alcune delle più brevi caratteristiche geografiche viventi. Potrebbero apparire e scomparire sopra 100, 000 anni, mentre ci vogliono decine di milioni di anni per logorare una montagna.

I laghi di solito non sono come una tazza che trattiene l'acqua. Sono più simili a scolapasta per spaghetti spaghetti con l'acqua che si muove attraverso di loro. Un buco nel terreno che rivela l'acqua sotto lo sporco e la roccia.

I sedimenti sono grani individuali che si toccano ma anche con uno spazio tra loro, che in questo caso è 100% riempito con acqua. La pressione dell'acqua quando non c'è flusso (idrostatico) spinge ugualmente in tutte le direzioni (è isotropica), il che significa che lo stress verso l'alto (forza per unità di superficie) dall'acqua è uguale allo stress verso il basso in ogni posizione. L'effettivo stress verticale sotto il suolo sul fondo del lago è uguale allo stress causato dal peso del sovraccarico meno lo stress causato dalla pressione dei pori. In condizioni idrostatiche, drenate (senza eccesso di pressione dell'acqua dei pori), la pressione dei pori in ogni situazione è sempre uguale alla profondità dell'acqua moltiplicata per la densità dell'acqua (1Mg / m³ – e 1Mg= kg) moltiplicato per l'accelerazione dovuta alla gravità (noi ingegneri geotecnici tendiamo a prendere 10 m / s² come valore per questo, anche se non è strettamente preciso). La pressione di sovraccarico in generale viene calcolata prendendo lo spessore del sovraccarico, moltiplicato per la densità, moltiplicato per l'accelerazione dovuta alla gravità. In questo caso il sovraccarico è solo acqua, quindi la densità è 1Mg / m³. Pertanto in un lago profondo 20 m, ad esempio, abbiamo una pressione di sovraccarico di 20 x1x 10=200 kPa (kPa=kilopascal, unità di stress. 10 Pa=10 Newton per metro quadrato. 10 Newton=1 kg x accelerazione dovuta alla gravità 10 m / s²) e una pressione dei pori di 20 x1x 10=200 kPa. Lo stress effettivo sul letto del lago è 0, quindi il sedimento non è compattato.