Файл: Образовательная автономная некоммерческая организация высшего образования Московский открытый институт.pdf
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 816
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
71 значительного атмосферного увлажнения происходит разрушение нонтронита, при этом образуются окислы и гидроокислы железа (явление обохривания нонтронитов) и алюминия.
Геологическая деятельность ветра.
Ветер – один из важнейших экзогенных факторов, преобразующих рельеф Земли и формирующих специфические отложения. Наиболее ярко эта деятельность проявляется в пустынях, занимающих около 20% поверхности континентов, где сильные ветры сочетаются с малым количеством выпадающих атмосферных осадков (годовое количество не превышает 100 – 200 мм/год); резким колебанием температуры, иногда достигающим 50
o и выше, что способствует интенсивным процессам выветривания; отсутствием или разреженностью растительного покрова.
Особенно большие площади заняты пустынями в Азии, Африке,
Австралии, меньше в Европе и Америке. Кроме того, активная деятельность ветра проявляется во внепустынных областях – на побережьях океанов, морей и в крупных речных долинах, не покрытых растительностью, а местами в полупустынях и даже в умеренном климате.
Геологическая работа ветра состоит из следующих видов:
1) дефляции (лат. «дефляцио» – выдувание и развевание);
2) корразии (лат. «корразио» – обтачивание, соскабливание);
3) переносаи;
4) аккумуляции (лат. «аккумуляцио» – накопление).
Все указанные стороны работы ветра в природных условиях тесно связаны друг с другом, проявляются одновременно и представляют единый сложный процесс. Можно говорить лишь о том, что в одних местах преобладают одни виды процесса, в других – иные. Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые ими формы рельефа и отложения называют эоловыми (Эол в древнегреческой мифологии – бог ветров).
Дефляция и корразия. Дефляция – выдувание и развевание ветром рыхлых частиц горных пород (главным образом песчаных и пылеватых).
Известный исследователь пустынь Б. А. Федорович выделяет два вида дефляции: площадную и локальную.
Площадная дефляция наблюдается как в пределах коренных скальных пород, подверженных интенсивным процессам выветривания, так и особенно на поверхностях, сложенных речными, морскими, водноледниковыми песками и другими рыхлыми отложениями. В твердых трещиноватых скальных горных породах ветер проникает во все трещины и выдувает из них рыхлые продукты выветривания.
Локальная дефляция проявляется в отдельных понижениях рельефа. Локальная дефляция проявляется также в отдельных щелях и бороздах в горных породах (бороздовая дефляция).
72
Корразия представляет механическую обработку обнаженных горных пород песчаными частицами, переносимыми ветром, выражающуюся в обтачивании, шлифовании, соскабливании, высверливании и т. п. Этот процесс сходен с применяемым в практике методом чистки каменных зданий искусственными песчаными струями.
Песчаные частицы поднимаются ветром на различную высоту, но наибольшая их концентрация в нижних приземных частях воздушного потока (до 1,0 – 2,0 м). Сильные длительно продолжающиеся удары песка о нижние части скальных выступов подтачивают и как бы подрезают их, и они утоняются в сравнении с вышележащими. Этому способствуют также процессы выветривания, нарушающие монолитность породы, что сопровождается быстрым удалением продуктов разрушения. Таким образом, взаимодействие дефляции, переноса песка, корразии и выветривания придают скалам в пустынях своеобразные очертания.
Некоторые из них грибообразной формы (при изменяющихся направлениях ветра) (рис. 14, а, б), другие сходны с подточенными столбами или обелисками. При преобладании ветров одного направления в основании скальных выступов образуются различные корразионно- дефляционные ниши, небольшие пещеры, котлообразные и другие формы.
Рис. 14. Грибообразная (а) и дефляционно-корразийная (б) формы
Рис. 15. Формы эоловых многогранников
Если на пути движения песка встречаются гальки или небольшие обломки твердых пород, то они истираются, шлифуются по одной или нескольким плоским граням. При достаточно длительном воздействии несомого ветром песка из галек и обломков образуются эоловые многогранники или трехгранники с блестящими отполированными гранями и относительно острыми ребрами между ними (рис. 15). Следует также отметить, что корразия и дефляция проявляются и на горизонтальной глинистой поверхности пустынь, где при устойчивых ветрах одного направления песчаные струи образуют отдельные длинные
73 борозды или желоба глубиной от десятков сантиметров до первых метров, разделенные параллельными неправильной формы гребнями.
Такие образования в Китае называют ярдангами.
Перенос. При движении ветер захватывает песчаные и пылеватые частицы и переносит их на различные расстояния. Перенос осуществляется или скачкообразно, или перекатыванием их по дну, или во взвешенном состоянии. Штормовые ветры и ураганы поднимают песок на десятки метров в высоту и перекатывают даже гальки и плоский щебень диаметром до 3 – 5 см и более. Процесс перемещения песчаных зерен осуществляется в виде прыжков или скачков под крутым углом от нескольких сантиметров до нескольких метров по искривленным траекториям. При своем приземлении они ударяют и нарушают другие песчаные зерна, которые вовлекаются в скачкообразное движение, или сальтацию (лат. «сальтацио» – скачок). Так происходит непрерывный процесс перемещения множества песчаных зерен. Пески в пустынях переносятся на расстояния от нескольких километров до десятков, а иногда и первых сотен километров.
Пылеватый материал алевритовой размерности может подниматься в воздухе на высоту до 3 – 4 км и более и переноситься во взвешенном состоянии на сотни и тысячи километров. Известно, что пыль пустынь
Африки сильными пассатными ветрами переносится на запад на расстояния более 2000 – 2500 км и составляет местами заметную примесь в осадках Атлантического океана.
Аккумуляция и эоловые отложения.
На значительных пространствах пустынь одновременно с дефляцией и переносом происходит аккумуляция, и образуются эоловые отложения. Среди них выделяются два основных генетических типа – эоловые пески и эоловые лёссы. Эоловые пески отличаются значительной отсортированностью, хорошей окатанностью, матовой поверхностью зерен.
Это преимущественно мелкозернистые пески, размер зерен которых составляет 0,25 – 0,1 мм.
Рис. 16. Вертикальные обрывы, сложенные лёссом (рис. фото Г. П.
Горшкова)
74
Самым распространенным в них минералом является кварц, но встречаются и другие устойчивые минералы (полевые шпаты и др.).
Менее стойкие минералы, такие, как слюды, в процессе эоловой переработки истираются и выносятся. Цвет эоловых песков различный, чаще всего светло-желтый, бывает желтовато-коричневый, а иногда и красноватый (при дефляции красноземных кор выветривания). В отложенных эоловых песках наблюдается наклонная или перекрещивающаяся слоистость, указывающая на направления их транспортировки.
Эоловый лёсс (нем. «лёсс» – желтозем) представляет своеобразный генетический тип континентальных отложений. Он образуется при накоплении взвешенных пылеватых частиц, выносимых ветром за пределы пустынь и в их краевые части, и в горные области. Характерным комплексом признаков лёсса является:
Сложение пылеватыми частицами преимущественно алевритовой размерности – от 0,05 до 0,005 мм (более 50%) при подчиненном значении глинистой и тонкопесчанистой фракций и почти при полном отсутствии более крупных частиц.
Отсутствие слоистости и однородность по всей толще.
Наличие тонкорассеянного карбоната кальция и известковых стяжений.
Разнообразие минерального состава (кварц, полевой шпат, роговая обманка, слюда и др.).
Пронизанность лёссов многочисленными короткими вертикальными трубчатыми макропорами.
Повышенная общая пористость, достигающая местами 50 –
60%, что свидетельствует о недоуплотненности.
Просадочность под нагрузкой и при увлажнении.
Столбчатая вертикальная отдельность в естественных обнажениях (рис. 18), что, возможно, связано с угловатостью форм минеральных зерен, обеспечивающих прочное сцепление. Мощность лёссов колеблется от нескольких до 100 м и более.
Формы эолового песчаного рельефа.
Закономерности формирования песчаного рельефа в пустынях тесным образом связаны с режимом ветров, динамикой атмосферы и ее циркуляцией, мощностью песков и степенью их оголенности. В связи с изменением указанных параметров в пустынях наблюдается многообразие песчаных форм, полное рассмотрение которых приводится в учебниках по геоморфологии. Кратко охарактеризуем их наиболее распространенные формы: барханы и грядовые песчаные формы.
Барханами называют обычно асимметричные серповидные песчаные формы, напоминающие полулуние и располагающиеся перпендикулярно господствующему направлению ветра (рис. 17).
75
Рис. 17. Форма одиночного бархана
Наветренный склон их длинный и пологий (10 – 15
o
), он покрыт обычно поперечными ветру знаками ряби, напоминающими мелкую рябь на водной поверхности, а подветренный – короткий и крутой (32 – 35
o
).
При переходе от пологого склона к крутому образуется острый гребень, имеющий в плане форму дуги, а по направлению движения ветра выдаются вперед заостренные концы («рога»). Высота барханов различна
– от 2 – 3 и до 15 м, а местами 20 – 30 м и более (Ливийская пустыня).
Одиночные барханы встречаются редко. При большом количестве оголенного песка в пустынях барханы в большинстве случаев сливаются друг с другом, образуя крупные барханные цепи, напоминающие морские волны. Их высота может достигать 60 – 70 м и более. В тропических пустынях местами формируются продольные ветру барханные гряды.
Возможная последовательность развития барханного рельефа от эмбрионального бархана до крупных барханных цепей и гряд видна нарис. 18.
Рис. 18. Схема развития основных форм рельефа оголенных песков (по
Б. А. Федоровичу):
1) барханная лепешка; 2) эмбриональный бархан; 3) молодой бархан; 4)
полулунный бархан; 5) парный бархан; 6) барханная цепь; 7) крупная
барханная цепь; 8) групповой бархан; 9) барханная продольная гряда;
10) крупная продольная гряда
76
Продольные песчаные гряды распространены во всех пустынях мира, всюду, где господствуют ветры одного или близких направлений и где им нет никаких тормозящих препятствий. В этих условиях горизонтальное движение сочетается с восходящими и нисходящими потоками, связанными с сильным, но неодинаковым нагревом неровной поверхности песков. В результате образуются относительно узкие симметричные гряды, разделенные межгрядовыми понижениями различной ширины (рис. 19). Именно в этих условиях особенно четко проявляется сочетание и взаимодействие эоловых процессов – дефляции, переноса и аккумуляции.
Песчаные формы внепустынных областей образуются в прибрежных зонах океанов и морей, где наблюдается обильный принос песка на пляжи волнами, а также в пределах песчаных берегов озер и в отдельных случаях на пойменных и древних террасах рек. Дующие к берегу ветры подхватывают сухой песок и переносят его в глубь материка. Отдельные неровности рельефа или кустики растительности задерживают песок, вокруг них образуются первичные песчаные холмы.
В ходе последующего развития холмы, постепенно сливаясь, образуют асимметричные песчаные валы или гряды, поперечные господствующему ветру. Такие формы называются дюнами.
Рис. 19. Схема песчаных гряд и межгрядовых понижений
Образовавшаяся дюна под действием ветра постепенно перемещается в глубь материка, а на ее месте возникает другая, после перемещения которой опять начинает формироваться новая. Так, местами возникают цепи параллельных дюн.
Часто древние дюны характеризуются сложным холмистым или укороченно-грядовым рельефом, что связано с последующим преобразованием их ветром и
77 неравномерным развитием растительности. Помимо прямолинейных дюн, местами наблюдаются дугообразные, или параболические дюны
(рис. 20), возникающие в результате постепенного продвижения вперед наиболее высокой активно перевеваемой ее части при закреплении краевых частей растительностью или увлажнением.
Рис. 20. Параболические дюны
В заключение следует сказать, что движущиеся пески как на побережьях во внепустынных зонах, так и в пустынях представляют значительную опасность для возводимых или существующих различных сооружений и культурных оазисов и нередко приносят существенный материальный ущерб. Поэтому для защиты последних разрабатываются и применяются различные меры, одной из которых является закрепление песков растительностью, использование битумов из отходов нефти и др.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15