Diagram Hjulström Diagram diatas adalah diagram Hjulstrom, merupakan menggambarkan proses erosi, entranment, transportasi, dan pengendapan, terahadp ukuran butir yang berhubungan dengan kecepatan arus. Perhatikan ada dua garis kurva (nilai dikanan adalah kecepatan (sumbu vertikal) dan sumbu horizontal adalah ukuran butir sedimen). Garis kurva diatas adalah kondisi butiran berada dalam gerakan, sedangkan kurva dibawahnya menjelaskan kondisi gerakan butiran mulai terhenti (pengendapan terjadi), sebelumnya kurva kurva pada diagram ini dibuat oleh Hjulstorm beradasarkan eksperimen di laboratorium mari melihat dua kurva diatas, kurva paling atas adalah mekanisme transport dan erosi oleh fluida terhadap sedimen. sejatinya jika butiran semakin besar tentu perlu arus yang kuat untuk menangkutnya, tetapi jika memperhatikan kurva diatas yang mana melengkung kebawah, artinya untuk ukuran pasir halus dan sangat halus maka energi (kecepatan arus) yang diperlukan lebih rendah (<100 cm/s) tetapi untuk kerakal sampai bongkah besar (gravel-boulder) perlu energi yang lebih besar (>100 cm/s), ada yang keanehan (anomali) yaitu fraksi yang lebih halus (lempung) memerlukan energi yang lebih besar (>100 cm/s) untuk mengerosi dan mengangkutnya. Hal ini berhubungan dengan sifat kohesifitas dari mineral lempung itu yang tinggi. Garis kurva yang ada dibawah berkatian dengan proses pengendapan batuan. Zona tengah yang dibatasi oleh dua kurva ini menjelaskan dua mekanisme transport yaitu bedload (rolling, saltation) atau menggelinding dan lompatan dipermukaan dan suspended load (suspensi) atau melayang diatas permukaan. Fraksi kasar dan besar tentu saja akan menggelinding dan yang halus (di ukuran butiran bagian kiri sepert lempung sampai pasir sangat halus) akan berada pada kondisi suspensi (suspended load). Kurva dibawahnya berhubungan dengan mekanisme atau kondisi berhentinya pergerakan material materil atau partikel sedimen yang bergerak dalam fluida dan mulainya pengendapan butiran. Untuk kerakal (gravel: pebble, cobble) akan berhenti pada kecepatan sekitar 20-30 cm/s, pasir sedang berhenti bergerak pada kecepatan aliran 2-3 cm/s, sedangkan untuk partikel lumpur (lempung) untuk mengendapkannya kecepatan aliran secara efektif adalah nol. Menurut Nichols (2005) lumpur yang ada di alam sifatnya ada yang terkonsolidasi (consolidated mud) dan ada juga yang tak terkonsolidasi (unconsolidated mud). Untuk yang tak terkonsolidasi adalah lumpur lepas yang sangat cukup rekat meski lunak, sedangkan yang consolidated mud sifatnya telah kaku dan keras karena telah kehilangan air, banyak endapan lumpur di alam berada pada dua jenis ini. Meski demikian menurut Nichols (2005) lumpur dapat terakumulasi pada semua setting dimana aliran berhenti mengalir dalam waktu yang cukup lama (artinya arus benar benar tenang tentu kondisi ini cukup sulit), aliran yang kembali mengalir akan menaikan kembali endapan lempung yang baru mau ngendap tadi. Tetapi bila mengacu pada diagram Hjulstorm diatas lempung baru bisa dierosi jika arusnya kuat, maka ketika kecepatan rendah dan lumpur mulai ngendap maka perlu arus yang cukup kuat untuk mengerosi (menaikan lumpur yang mengendap ini), maka pada kondisi arus yang tidak begitu tinggi fraksi sedang sampai kasar (pasir) bisa diendapkan dan tidak heran pada lingkungan pengendapan tertentu perselingan lempung dan pasir bisa ditemukan seperti pada setting tidal. Diagram Hjulström, menunjukkan hubungan antara kecepatan aliran dan transportasi butir-butir lepas. Ketika butir telah terendapkan, diperlukan energi yang lebih tinggi untuk mulai menggerakkannya daripada menjaganya tetap bergerak ketika telah bergerak. Sifat kohesif partikel lempung mengartikan bahwa sedimen berbutir halus memerlukan kecepatan yang lebih tinggi untuk mengerosi kembali sedimen ini ketika sedimen ini terendapkan, khususnya ketika terkompaksi. (dari Earth, edisi kedua oleh Frank Press dan Raymond Siever. 1974, 1978, dan 1986 oleh W.H. Freeman and Company). Partikel halus dalam aliran, sebagaimana yang ditunjukkan oleh diagram Hjulström, memiliki konsekuensi penting untuk pengendapan dalam lingkungan pengendapan alami. Lempung dapat tererosi dalam semua kondisi kecuali air yang menggenang, tapi lumpur dapat terakumulasi dalam semua kondisi dimana aliran berhenti mengalir dengan waktu yang cukup untuk partikel lempung terendapkan: aliran yang kembali mengalir tidak akan menaikkan kembali endapan lempung kecuali kecepatannya relatif tinggi. Diagram Hjulström adalah diagram yang menunjukkan hubungan antara kecepatan aliran air dan ukuran butir (Hjulström 1939). Ada dua garis utama pada grafik. Garis yang lebih rendah menunjukkan hubungan antara kecepatan aliran dan partikel yang siap akan bergerak. Ini menunjukkan bahwa kerakal akan berhenti di sekitar 20-30 cm/s, butirpasir sedang pada 2-3 cm/s, dan partikel lempung ketika kecepatan aliran adalah secara efektif nol. Oleh karena itu ukuran butir partikel di dalam aliran dapat digunakan sebagai petunjuk kecepatan pada waktu pengendapan sedimen jika terendapkan sebagai partikel-partikel terisolasi. Garis kurva bagian atas menunjukkan kecepatan aliran yang diperlukan untuk mengerakkan partikel dari kondisi diam. Pada setengah bagian kanan grafik, garis ini sejajar dengan garis yang pertama tapi untuk ukuran butir tertentu diperlukan kecepatan yang lebih besar untuk memulai pergerakan daripada untuk menjaga partikel tetap bergerak. Pada sisi kiri diagram terdapat garis divergen yang tajam: secara intuisi, partikel lanau yang lebih kecil dan lempung memerlukan kecepatan yang lebih besar untuk menggerakkannya daripada pasir. Hal ini dapat dijelaskan melalui sifat mineral lempung yang akan mendominasi fraksi halus dalam sedimen. Mineral lempung bersifat kohesif (2.5.5) dan sekali terendapkan akan cenderung merekat bersama, membuatnya lebih sulit untuk naik ke dalam aliran daripada butirbutir pasir. Catat bahwa ada dua macam untuk material kohesif. Lumpur ‘tak terkonsolidasi’ (unconsolidated mud) telah terendapkan tapi tetap merekat, material plastis. Lumpur ‘terkonsolidasi’ (consolidated mud) telah lebih banyak mengeluarkan air darinya dan bersifat kaku atau keras (rigid). Dalam prakteknya, banyak endapan material lumpuran berada antara dua macam ini.
