Смоделировано возникновение природных арок в скалистых горных породах — Naked Science
Сколтех

Смоделировано возникновение природных арок в скалистых горных породах

4.1

Исследователи из России и Чехии провели моделирование возникновения аркад в скалах под действием эрозии. Математическая модель описывает возможность появления последовательно соединенных между собой арок, напоминающих архитектурные аркады, без участия человека и дальнейшее их превращение в колонны.

Смоделировано возникновение природных арок в скалистых горных породах / ©feodosiafoto.com

Результаты исследования опубликованы в журнале Geomorphology. Архитектурные аркады – это ряд одинаковых по форме и размеру арок, опирающихся на колонны. Такие конструкции активно применяли древние римляне для строительства акведуков, виадуков, цирков и амфитеатров.

В средние века аркады применялись английскими и итальянскими архитекторами при строительстве соборов и открытых галерей. Например, галереи аркад являются визитной карточкой итальянского города Болонья. Интересно, что похожие аркады встречаются и в природе, арки в горных породах – один из путей эволюции горных пород под действием механизмов эрозии.

Группа ученых из Центра проектирования, производственных технологий и материалов Сколтеха и Карлова Университета (Чехия) провела моделирование процессов, приводящих к образованию аркад в скалах при действии эрозии. В работе был использован ранее описанный учеными из Чехии и Сколтеха механизм эрозии различных горных пород (песчаник, гранит, кварцит, туф и другие), согласно которому эрозия возникает в областях с низким уровнем механических напряжений.

Процесс образования арок / ©Павел Одинев / Пресс-служба Сколтеха

Было показано, что аркады образуется в зонах неоднородности горных пород, которые могут быть связаны с трещинами или тонкими слоями более мягкой породы. «При эрозии горной породы в зоне неоднородности происходит перераспределение нагрузок от одной части скалы на другую, образуя регулярные области с наибольшим давлением.

При дальнейшей эрозии возникают арки вдоль поверхности скалы, соединяющие соседние зоны с большим давлением. Так появляются аркады, которые состоят из последовательности арок», – комментирует профессор Сколтеха Александр Сафонов.

Согласно результатам исследования: при продвижении фронта эрозии вглубь скалы образуется нескольких рядов аркад внутри скалы. Далее при уменьшении общей массы скалы из-за эрозии нагрузка на отдельные арки аркад уменьшается, что может приводить к частичной эрозии аркад и эволюции их в колоннады.

Предложенная модель описывает образования различных аркад и колонн в таинственных горных городах из песчаника в Чехии и США. Также модель описывает образование сводов и колонн в прибрежных зонах. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Вчера, 11:04
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

9 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Вчера, 11:04
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

9 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

Вчера, 11:04
48 минут
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: