Earth
Sedimentbecken
Sehen Sie ein 100-km-Becken in zehn Millionen Jahren füllen: das Grundgebirge sinkt umso schneller, je weiter vom Scharnier, Sediment kommt am Scharnier an und breitet sich hangabwärts durch Diffusion aus, an Land schneller als unter Wasser, und alle Viertelmillion Jahre wird eine Leitschicht gelegt. Sand bleibt nahe der Quelle, Schlamm wandert weiter; die Porosität wird mit der Tiefe ausgepresst, so steht der verdichtete Stapel höher als der Feststoff, den er hält. Heben Sie das Meer und die Küste weicht zurück; verdreifachen Sie die Zufuhr und das Becken überfüllt sich und läuft über den fernen Rand. Zugeführtes, ausgetragenes und gehaltenes Sediment gleichen sich bis auf Rundung, und ein diffundierender Hügel vergrößert seine Varianz um genau 2 K t.
Was passiert
Ein Schnitt durch ein Becken aus fünfzig 2-km-Säulen: das Grundgebirge sinkt um ein Scharnier am linken Rand, 0,2 km/Myr am fernen Ende; Sediment tritt am Scharnier mit 10 km² je Myr ein und breitet sich durch Diffusion der Oberflächenhöhe mit 1000 km²/Myr an Land und 300 unter dem Meer aus; der ferne Rand lässt alles ab, was über dem Meeresspiegel steht. Die Feststoffmächtigkeit bleibt erhalten; die verdichtete Mächtigkeit jeder Säule folgt aus einer Porosität von 0,5 an der Oberfläche, die mit 2 km Skala abfällt; alle 0,25 Myr wird ein Leithorizont gelegt, und der Sandanteil des Abgelegten fällt mit der Entfernung von der Quelle. Explizite Schritte von 1 kyr, die abgehenden Flüsse einer Säule gemeinsam skaliert, damit sie nie mehr abgibt, als sie hält; eine Sekunde des Versuchs ist eine Million Jahre.
Zum Ausprobieren
Sehen Sie die Schichten sich stapeln und die Küste wandern; heben Sie das Meer und die Küste weicht; erhöhen Sie die Zufuhr, bis das Becken überläuft; lesen Sie Sand nahe dem Scharnier gegen Schlamm weit draußen und den verdichteten Stapel gegen seinen Feststoff.
Das Modell und seine Grenzen
Diffusiver Transport mit zwei konstanten Diffusivitäten, kinematisches Scharnier statt Biegung oder thermischer Absenkung, Verdichtung nach festem Porositätsgesetz, keine Wellen, Rinnen oder Karbonate. Ein Lehrschnitt, kein Beckenmodell.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen ∂h/∂t = −∂q/∂x − s(x), q = −K·∂h/∂x, s = s_max·x/L T − φ_0·λ·(1 − e^(−T/λ)) = S_solid, φ(z) = φ_0·e^(−z/λ) f_sand(x) = e^(−x/λ_s) Σ S·Δx = Q_in·t − Q_out, σ² = σ_0² + 2K·t
