Class Notes (810,494)
Canada (494,139)
Geography (296)
GG282 (10)

GG282- Geomorphology and Soils.docx

10 Pages
Unlock Document

Wilfrid Laurier University
James Hamilton

GG282­ Geomorphology and Soils Lecture 1: Introduction to Geomorphology  Scale  o From sub millimeter to thousands of kilometers o Temporal scales from seconds to millions of years Development of geomorphology  o Developed as a separate branch of “earth science” in the late 19  century  o Influenced by catastrophism and uniformitarianism  Key uniformitarianism players  o Hutton o Playfair o Lyell  Schools of geomorphology  ⇒ Early work focused on models of landscapes  1. Historical • Identify stages or sequences in landscape development  • Cyclical models (cycle of erosion)  • Most models stressed physical erosion related to rivers and slope processes  to develop planation on surfaces  2. Climatic • Identify important geomorphic processes and landforms associated with a  given climatic region  • Each climate region has a landform assemblage  3. Process  • Identify and measure processes • Infer landform and landscape development from those observations  • John Powell, Grove Karl Gilbert in the late 19  century stressed the balance  between process and structure in landform development  4. Equilibrium concept (Gilbert)  • Importance of equilibrium  • Landforms represent a balance between the processes acting on a surface and  the materials that comprise that surface  System  o A series of components  o Flows of matter and energy occur between components  o Much work in geomorphology uses a systems framework  o Feedback  Equilibrium  o A measure of the degree to which the state of a system is adjusted to its input o Dependent on time scale o Static equilibrium develop over steady time (very short time spans) o Steady state equilibrium develop over graded time intervals (decades or  millennia)  o Meta­stable equilibrium occurs when there is a major change at a threshold  Equilibrium issues o Not all systems are well described by the equilibrium concept  o There are problems with scales (short term process cannot easily be scaled) o Non­linear systems  Modern geomorphology  o Composite of ideas and approaches  o New techniques and emerging fields  Lecture 2: Driving and resisting forces  Magnitude and frequency o Magnitude and frequency relation as depicted by Wolman and Miller o Concept was developed largely from the studies of fluvial systems  Sediments  o Unconsolidated materials (particles, grains or clasts)  o Sediment properties • Grain size or particle size − Texture − mm of intermediate axis  − Phi Scale, where d is the diameter of the particle in mm (to order the  particle from large­small)  − If it’s a sandy beach it tends to be coarse sand  • Sorting • Shape • Density • Structures  − We might see beds or laminations (series of layers)  − Strata or stratification  − We see these layers because typically because the materials at the base  were deposited first then the rest is layered on top of it and the changes in  size (boundary between layers) • Packing • Porosity • Permeability  Energy  o Solar radiation  o Internal (geothermal) energy What drives processes?  o Energy in the presence of gravity Force – causes a body to experience accelerations (F = ma) Energy – capacity to do work Work – is done when a force acts on a body (matter) and causes displacement (when we  move material from one area to another)  Power – work done per unit of time What resists the driving forces? o Solid earth (lithosphere) • Bed rock and sediments  • Not all material has the same resisting forces  • Granite has strong resisting forces  Endogenic  o Internal earth processes like volcanism, tectonics or diastrophism  ▯driven by the  heat of the earth  o Endo means “within”  Diastrophism  o Orogenic processes  • Mountain building processes  • Compressional forces that cause folding, faulting and thrusting of rock units  o Eperiogenic • Broad regional uplift or subsidence  Earths structure  o Lithosphere is the outer layer  • The crust and the upper most part of the mantel o Asthenosphere  • Molten layer in the upper mantel  • Lithosphere sits on this  • Lithosphere can move on the surface of the asthenosphere  Plate tectonics  o Our oceanic plate is thin and dense o Continental lithosphere is much lighter and thicker  o Typically when you have the ocean crust and continental crust meeting the ocean  crust moves under the continental  Lecture 3: Soils introduction  Soil  o Interface between biosphere and lithosphere o Nutrient storage and cycling o Moisture storage and cycling o Habitat o Growth medium  o Soil is natural occurring, unconsolidated, mineral or organic material (typically a  mix of mineral and organic material) at the earth’s surface that is capable of  supporting plant growth (must be at least 10cm thick)  Pedology – study of soils  Calcareous – lots of calcium in the soil  What makes soil different from sediment?  o Ability to retain moisture (plant growth) o Organic material (nutrients)  o Sediments only have mineral material  o Have to see some evidence of biological activity in the soil (material that has been  altered)  What are the limits? o Evidence of biological activity (organic material)  o Surface downward into sediment, regolith or bedrock  o Soils extend laterally into non­soil components  Composition o Mineral (inorganic) material  o Organic matter (living or dead) o Air o Water (ice) o Portions of the above vary  What influences soil development? o Climate o Organisms o Relief  • Slope, elevation • Water regime  o Parent material  o Time  Regolith – fractured or weathered bedrock  Textbook: Chapter 2 pg. 24­28, 31­40, 52­58 Deposition – result from the application of physical or chemical forces to materials and  landforms at the Earth’s surface  Gravity o Driving agent o The force that gravity exerts on materials on the Earth’s surface is a measure of  the acceleration that it imparts to a falling object  o Acceleration due to gravity is constant with a value of 9.8 m.s/2 Deundational – driven by gravitational conversion of potential energy to kinetic energy  Asthenosphere – layer in the upper part of the mantel that is 100­400km thick  Granitic rock – mainly aluminum silicates  Basalt rock – magnesium silicate minerals  Focus – shock waves travel from this  Unconsolidated – loose  Lecture 4: Soils continued What influences soil development?  S = f (CLORPT)  o Climate  o Parent material  o Plants or organisms  o Relief or topography (slope etc.) o Time  o Soil development involves climatic factors and organisms  o As conditioned by relief and hence water regime  o Acting through time on geol
More Less

Related notes for GG282

Log In


Don't have an account?

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.