Геологическая деятельность ветра - OXFORDST.RU

Геологическая деятельность ветра

Геологическая деятельность ветра

Геологическая деятельность ветра

Процессы работы ветра, накопленные ветром отложения и созданные ветром формы рельефа иначе называются эоловыми (от древнегреческого бога ветра – Эола). Эоловые процессы наиболее активно протекают при большой скорости ветра, наличии на земной поверхности рыхлых сухих мелкодисперсных горных пород, слабом развитии или отсутствии растительности.

Разрушительная работа ветра осуществляется двумя путями: дефляцией и корразией. Дефляция (от латин. deflatio – сдувание) – выдувание частиц рыхлых пород воздушными струями. Дефляция бывает бороздовой (в трещинах, линейно вытянутых углублениях) и плоскостной (сдувание с большой площади). Ведет к формированию котловин выдувания разных размеров и формы.

Корразия (от латин. corrado – скоблю, соскребаю) – разрушение горных пород путем истирания их твердыми частицами, переносимыми ветром. Корразия, как правило, сопутствует дефляции, и разделяется на точечную, бороздовую (царапающую) и сверлящую. Поскольку преобладающая часть переносимого ветром песка движется на высоте до 1 м, сильнее всего корразии подвержены основания скальных выступов. Результатом может явиться формирование качающихся камней, у которых центр тяжести лежит на одной линии с точкой опоры. Под воздействием корразии валуны и гальки шлифуются и полируются, превращаясь в эоловые многогранники (ветрогранники, или виндкантеры), обычно имеющие форму трех- или четырехгранной призмы. Их поверхности свойственны гладкие плоские грани, разделенные более или менее острыми ребрами. В результате ветрового разрушения возникают формы рельефа – как отрицательные (котловины выдувания, эоловые борозды и ниши), так и положительные (эоловые столбы, иглы, обелиски, грибы и проч.). В немалой степени этому способствует избирательный характер корразии и дефляции – в первую очередь разрушаются ослабленные участки пород и создаются причудливые формы эоловой препарировки.

Ветровой перенос осуществляется четырьмя способами: волочением или перекатыванием обломков по поверхности, скачкообразным перемещением, переносом во взвешенном состоянии. Характер движения обломков зависит как от скорости ветра, так и от массы и размера перемещаемых частиц. При волочении и перекатывании обломки сталкиваются, истираются, шлифуются, иногда раскалываются, на их поверхности возникают характерные борозды. При скорости ветра до 10 м/сек подхватываются частицы диаметром до 1 мм; при скорости 20 м/сек – до 4 мм. Ветер вызывает скачкообразное движение песчаных зерен – сальтацию (от итал. salto – прыжок). Во время сальтации песчинки взлетают под крутым углом, а падают под острым. Падая, песчинка сталкивает и приводит в движение другую, и рикошетирует сама. Таким образом начинается лавинообразное хаотичное движение песчаных зерен. Сальтация осуществляется по дугообразной траектории, высшая точка которой редко превышает 10–15 см, хотя при сильном ветре песок взлетает на 1,5–2 м, а при урагане и на несколько сот метров. Соответственно различается и дальность ветрового переноса: ветры умеренной силы перемещают песок на десятки метров, тогда как ураганы – на десятки километров. Мелкие пылеватые и, тем более, мельчайшие глинистые частицы переносятся во взвеси, причем восходящие воздушные потоки могут заносить их в верхнюю часть тропосферы и рассеивать на огромных площадях, удаленных от областей дефляции на сотни и тысячи километров. Узнать про самые лучшие рестораны тулы вы сможете с помощью сайта Тулячка.ру. Здесь вы найдете рейтинг ресторанов тулы созданный на основе отзывов посетителей, также представлена самая необходимая информация по каждому из заведений.

Ветровая аккумуляция ведет к накоплению эоловых отложений песчаного, алевритового, реже глинистого состава. Преобладающим минералом является устойчивый к механическому воздействию кварц.

Эоловые аккумуляции образуют насыпи разной формы и размеров: дюны, барханы, эоловые гряды, кучевые пески, бугристые пески и проч. Всем эоловым насыпям характерен пологий наветренный склон (обычно 5–10 °) и крутой подветренный (до 30–35 °). Текстура ветровых отложений косослоистая, параллельная поверхности подветренного склона, что позволяет определить направление ветра во время образования эолового бугра. Однако при смене направлений ветра слоистость приобретает более сложный характер типа чередования разнонаправленных наклонно лежащих вогнутых и выпуклых слоев.

Наиболее распространенными аккумулятивными эоловыми формами являются дюны и барханы.

Дюны возникают на берегах океанов, озер, крупных рек. Они вытянуты по направлению ветра, имеют овальную в плане форму, округлую вершину, высоту до нескольких десятков метров (иногда до ста метров и более), ширину до нескольких сот метров и протяженность до нескольких километров. Обычно ветер выносит песок с наветренной части дюны, образуя здесь котловину выдувания. В итоге дюна приобретает параболическую форму в плане, причем «рога» параболы направлены в сторону, откуда дует ветер.

Барханы возникают на открытых равнинных территориях жарких пустынь при постоянном направлении ветра. В плане барханы имеют форму полумесяца, «рога» которого вытянуты по направлению, в котором дует ветер. Высота барханов иногда достигает 30–40 м. Дюны или барханы часто группируются в гигантские поля или гряды. Поверхность песчаных насыпей покрыта более мелкими эоловыми формами – знаками ряби, подобными крошечным дюнам. Скорость движения ветровых насыпей обычно 1–2 метра в год, в некоторых случаях до нескольких десятков метров в год.

Ветровые отложения алевритового состава обусловили формирование специфических горных пород – лессов.

Лессовые отложения являются принадлежат к числу важнейших генетических типов поверхностных накоплений. Одна из главных их особенностей – однородность гранулометрического и минерального состава, не зависящих от геологических и климатических условий территорий распространения. Они сложены тонкообломочным, преимущественно алевритовым материалом палево-желтого цвета. Полевошпатово-кварцевый минералогический состав лессовых пород отличается высоким постоянством, он практически одинаков в разных регионах Земли, и почти везде характеризуется высокой карбонатностью. Ярчайшими отличительными чертами пород являются макропористость, образование столбчатых призматических отдельностей и способность долгое время удерживать в обрывах вертикальную стенку. В то же время данные накопления обладают непредсказуемой просадочностью. Текстуры их варьируют от массивных до слоистых. Они занимают, по меньшей мере, 13 млн. км 2 , то есть свыше 9 % площади суши, встречаются на всех материках (кроме Антарктиды). Крупнейшие площади их сосредоточены в Евразии (рис. 2), тогда как второе место занимает Северная Америка, а третье – Южная Америка.

Рис 2. Карта распространения лессовых пород в Евразии(по К.И. Лукашеву, 1971)

Климатически лессовые отложения приурочены к умеренным и субтропическим поясам – их нет в полярных широтах, а также во влажных тропиках. Залегают они на самых разных генетических типах отложений и формах равнинного рельефа, распространены как на платформах, так и в межгорных долинах, накрывая их своеобразным плащом. Лессовые отложения встречаются в широком диапазоне высот: до 500 м в гумидных условиях Европы и до 4 000 м в аридных областях Азии.

В составе лессовых отложений выделяют типичные лессы (или просто – лессы) и лессовидные породы.

Лессом, по мнению крупного исследователя данных пород Н.И. Кригера, наиболее целесообразно называть палевый, пылеватый, известковистый, неслоистый суглинок с видимыми невооруженным глазом порами (преимущественно вертикальными канальцами), покровно залегающий на разных элементах рельефа и в больших толщах не содержащий прослоев песков и галечников. Гранулометрически в лессах господствует алеврит – на долю фракции 0,01–0,05 мм приходится 30–50 %. Главным породообразующим минералом является кварц. Пористость лессов составляет 40–50 % от объема породы.

Лессовидные породы – это отложения, напоминающие лесс, но не имеющие полного набора его признаков.

Лессовые отложения почти целиком распространены южнее предельной границы последнего покровного ледника плейстоцена. В более высоких широтах лессовые осадки представлены лишь эпизодическими и маломощными лессовидными разностями. Лессовидным отложениям свойственны нехарактерные для типичных лессов особенности: наличие прослоев песков и глин; меньшие пористость и карбонатность; в них встречаются прослои и линзы, содержащие раковины пресноводных моллюсков. С удалением от границы ледника количество этих нарушений уменьшается, накопления приобретают все более лессовый облик. Таким образом, можно констатировать следующую закономерность географического распространения лессовых отложений: близ границ предельного распространения последнего покровного ледника на поверхности залегают лессовидные породы, которые южнее сменяются типичными лессами. Максимальной мощности (до 300 м) лессы достигают в Восточной Азии, на равнинах Лессового плато.

В толще лессов широко представлены разновозрастные горизонты погребенных почв. Исследования лессов Украины и российского Черноземья, а также лессовидных отложений территории Беларуси позволили определить, что возраст лессовых накоплений четвертичный, а время образования погребенных почвенных горизонтов соответствует межледниковьям. Следовательно, накопление лессовых образований происходило в холодные ледниковые этапы, когда названные территории находились во власти мерзлотных процессов.

Существует более 50 гипотез образования лессовых пород. Столь высокий интерес к данным отложениям объясняется тем, что именно они послужили материнским субстратом для формирования уникальнейших на планете почв – черноземов, а также чрезвычайно широким их распространением на земной поверхности, в том числе и в густонаселенных регионах. Все гипотезы можно разделить на две основные группы. Согласно первой группе, алевритовый состав лессов заложен в них изначально (эоловая и водная гипотезы). Согласно второй группе, алевритовый состав не изначален, а сформировался уже после накопления осадка – за счет его выветривания (почвенно-элювиальная и полигенетическая гипотезы). При этом сам процесс приобретения породами лессовых свойств называют облессованием (термин предложил почвовед С.С. Неустроев).

Эоловая гипотеза впервые прозвучала в работах Ф. Рихтгофена, затем была развита трудами В.А. Обручева, П.А. Тутковского и других. Суть ее в том, что исходные алевритовые и песчаные частицы создавались процессами выветривания: на склонах и вершинах гор, в жарких и ледяных пустынях. В ледниковые этапы благоприятные условия для формирования мелкозема возникали у границ ледников, на поверхности ледников. Затем ветер поднимал мелкие обломки, переносил и отлагал их, осуществляя при этом избирательную сортировку по размеру. Ближе к области дефляции накапливались песчаные фракции, на некотором удалении – песчано-алевритовые, а на значительном расстоянии – алевритовые. Таким образом, лессовые отложения в целом имеют эоловое происхождение. Возможно, часть из них в последующем переотложилась водой, образовав лессовидные породы.

Геологическая деятельность ветра.

Роль ветра в преобразовании рельефа Земли огромна. Ветер, как геологический фактор, наиболее интенсивно проявляется там, где влажность, атмосферные осадки и растительный покров сведены до минимума. Геологическую работу ветра часто называют эоловый (греческий эол- бог ветра). Геологическая работа ветра состоит из следующих процессов: 1.разрушение горных пород (дефляция и корразия), 2.перенос разрушенного материала, 3. Эоловая аккумуляция.

Дефляция— выдувание и развевание ветром рыхлых частиц горных пород (главным образом песчаных и пылеватых). Исследователь пустынь Б.А. Федорович выделяет два вида дефляции: площадную и локальную. Площадная дефляция наблюдается на поверхностях, сложенных речными, морскими, водноледниковыми песками и рыхлыми обложениями; на поверхностях, сложенных скальными породами, подвергающихся интенсивным процессам выветривания. С поверхности пустынь, покрытых разнообразным обломочным материалом, постепенно выдувается песчаный и алевритовый материал и на месте остается грубообломочный материал — глыбы, щебень. Площадная дефляция проявляется в засушливых степных областях, где периодически возникающие сильные иссушающие ветры — суховеи — выдувают распаханные почвы. Сильные ветры на юге европейской части Союза в 1960 г. достигавшие скорости 15-20 м/с (иногда 30-40 м/с) нарушили черноземный пахотный слой на глубине 5-6 см, местами до 12 см. Вдали от районов дефляции образовались бугры и валы высотой до 2-2,5 м Меры борьбы с ветровой дефляцией почв: правильное размещение систем севооборотов, насаждение защитных лесных полос.

Локальная дефляция проявляется в отдельных понижениях рельефа. Многие исследователи объясняют происхождение некоторых крупных глубоких бессточных котловин в пустынях Средней Азии, Аравии и Сев. Африки дефляцией. Дно этих впадин опущено на десятки и даже первые сотни метров ниже уровня Мирового океана. Впадины Карагис в Закаспии, дно ее опущено на 132 м ниже уровня моря. Пустынные котловины сильно нагреваются, в них возникают пыльные вихри, которые подхватывают подготовленный физическим выветриванием рыхлый материал, поднимают его вверх и уносят. Ежегодное повторение этого процесса приводит к дальнейшему углублению впадин. Локальная дефляция проявляется также в узких щелях, бороздах и называется бороздовой дефляцией. В Китае, выемки старых дорог в мягких лессовых породах, превращаются в настоящее ущелье глубиной до 30 м.

Читайте также  Микропроцессоры и микроЭВМ

Корразия — процесс обтачивания, шлифования, выветривания обнаженных горных пород песчаными частицами, переносимыми ветром. Корразия может быть точечная, бороздящая, сверлящая. Максимальное насыщение ветрового потока песком наблюдается в первых десятках см от поверхности, поэтому на этой высоте в породах образуются наиболее крупные углубления.

Камни, лежащие на песке в пустыне, обтачиваются постоянно дующим ветром, приобретая трехгранную форму. По этим трехгранникам можно выявить среди древних отложений эоловые и определить направление ветра. Корразия проявляется и на горизонтальной глинистой поверхности пустынь. При устойчивых ветрах, дующих в одном направлении, песчаные струи образуют отдельные борозды или желоба глубиной от десятков см до первых метров, разделенные параллельными неправильной формы гребнями. Такие образования в Китае называют ярдангами. В породах, покрытых пустынной коркой загара, корразия пробив в корне отверстие, вызывает рыхлые породы, образуя ячейки.

Ячеистые скальные поверхности могут образоваться в неоднородных породах, состоящих из минералов неодинаковой стойкости. Под ударами песчинок, имеющих вращательное движение, в породах высверливаются небольшие углубления — ячеи.

В результате дефляции и коррозии возникают причудливые формы рельефа. Если преобладают ветры одного направления, образуются коррозионно-дефляционные ниши, небольшие пещеры, котлообразные и другие формы. При ветрах разных направлений возникают грибообразные формы, скалы-останцы причудливых очертаний (в виде памятников, обелисков).

Перенос.Ветер способен переносить обломочный материал на огромные расстояния. Частицы перемещаются во взвешенном состоянии, волочением по поверхности и скачкообразно. Различие переноса зависит от величины частиц, скорости ветра и степени его турбулентности. При ветрах скоростью до 7 м/с около 90% песчаных частиц переносится в слое 5-10 см от поверхности, при ветрах 15-20 м/с песок поднимается на несколько метров. Штормовые ветры и ураганы поднимают песок на десятки метров. Переносимые ветром песчаные зерна перемещаются по поверхности земли, подпрыгивая под крутым углом на высоту от нескольких см до нескольких м по искривленным траекториям. При приземлении они не только рикошетируют, но налетают на другие зерна, вовлекая их в скачкообразное движение —сальтация продолжается по типу цепной реакции. В результате песок толчками, беспорядочно движется вперед. При перемещении и соударении песчаные зерна подвергаются дроблению и истиранию. Пески в пустынях переносятся на расстояния от нескольких км до десятков, иногда первых сотен км.

Пылеватый материал поднимается в воздух на высоту до 3-4 км и более и переносится во взвешенном состоянии на сотни и тысячи км. Пыль пустыни Сахары переносится сильными песчаными ветрами в Атлантический океан на расстояние 2000-2500 км. Пепел вулкана Кракатау в 1883 году облетел вокруг земного шара и держался в воздухе около 3 лет.

Аккумуляция и эоловые отложения. Выделяют два генетических типа: эоловые пески и эоловые лессы.

Эоловые пески преимущественно мелкозернистые мл/зн ( 0,25-0,1 мм), значительно отсортированные, хорошо окатанные, с матовой поверхностью зерен. Преобладают кварц, встречаются ПШ и другие. Цвет эдловых песков различный, чаще светло-желтый, бывает желтовато-коричневый и красноватый. Слоистость наклонная или перекрещивающаяся.

Эоловый лёсс образуется при накоплении пылеватых частиц, выносимых ветром за пределы пустынь. Характерные признаки лёсса: 1)преобладают зерна алевритовой размерности (40-50%) -0,01-0,05 мм при подчиненном значении глинистой и тонкопесчанистой фракцией; 2) наличие тонкорассеянного карбоната кальция; 3) однородный, неслоистый;4) минеральный состав разнообразный (Q, ПШ, роговая .обманка., слюда и другие); 5) пронизан тонкими канальцами — макропорами, следами корней растений; 6) высокая пористость 40-55%; 7) способность обваливаться вертикальными стенками; 8) просадочность под нагрузкой и при увлажнении. Мощность лёссов колеблется от нескольких до 100 м и более. Лёссы могут иметь и другое происхождение.

Геологическая деятельность ветра

Ветер – один из наиболее могущественных природных факторов, изменяющих лик Земли. Геологическая деятельность ветра, часто называемая эоловой, связана с динамическим воздействием воздушных струй на горные породы и выражается в разрушении, размельчении пород, сглаживании и полировке их поверхностей, перенесении обломочного материала и отложении его на поверхности Земли (континентов и океанов). Интенсивность эолового процесса зависит от типа и скорости ветра. При скорости ветра 4,5–6,7 м/с переносится пыль, 9,3–15,5 м/с – песок, 19 м/с – гравий, а во время сильных ураганов со скоростью ветра более 23 м/с может переноситься гравий.

О значительной силе ветра по переносу взвешенных частиц свидетельствует перемещение пепла от извержения вулкана Кракатау (1935) в верхних слоях тропосферы, вокруг земного шара в течение почти двух лет. В 1935 году в районе города Линкольн штата Небраска за 4 дня ветер принес пыльную бурю, из которой выпал осадок пыли до 40 т на 1 км2.

Скорость ветра быстро изменяется в пространстве, вследствие чего продолжительность нахождения в воздухе частиц разной величины сильно различается. Частицы размером больше 1 мм быстро осаждаются на небольшом расстоянии от места захвата. Частицы мельче 0,1 мм могут находиться в тропосфере во взвешенном состоянии в течение нескольких дней и даже недель, переносясь воздушными массами на большие расстояния. Обнаружено, что пыль из пустынь Северо-Восточного Китая не только разносится над окружающей территорией Азии, но даже доносится до Гавайских островов, находящихся в центре Тихого океана.

Установлено, что тонкие пылеватые и высокодисперсные частицы, попадая в тропосферу, образуют аэрозоли. Средняя продолжительность нахождения в тропосфере терригенных(от лат. terra — земля, суша) аэрозольных частиц, поступивших туда с поверхности суши, около 5-7 дней, а затем они вымываются атмосферными осадками. По этой причине на поверхности высокогорных ледников постоянно осаждается тонкая атмосферная пыль. Замечательно то, что в тропосфере все время поддерживается одинаковое содержание аэрозолей над континентами. Следовательно, между поверхностью суши и тропосферой непрерывно происходит циклическая миграция твердого вещества в форме мельчайших твердых частиц. Суммарный захват ветром тонких твердых частиц с поверхности всей мировой суши составляет более 5 млрд т в год. Из этого количества примерно 4 млрд т возвращается с атмосферными осадками на поверхность континентов, а свыше 1,5 млрд т выпадает на поверхность Мирового океана и затем входит в состав морских осадков.

Таким образом, геологическая работа ветра состоит из следующих процессов:

1) разрушения горных пород (дефляция и корразия);

2) переноса – транспортировки разрушенного материала;

3) эолового отложения (эоловая аккумуляция).

Дефляция (от лат. deflatio — выдувание) – это выдувание и развивание ветром твердых частиц рыхлых горных пород на поверхности Земли вследствие непосредственного давления воздушных струй. Разрушительная способность струй увеличивается в случаях, когда они насыщены водой или твердыми частицами – песком и др. Разрушение с помощью твердых частиц носит название корразии (от лат. korrazio – обтачиваю).

Дефляция наиболее сильно проявляется в узких горных долинах, в сильно нагреваемых пустынных котловинах, где часто возникают пыльные вихри. Именно дефляцией объясняется происхождение бессточных глубоких котловин в пустынях Средней Азии, Аравии и Северной Африки, дно которых опущено на многие десятки и сотни метров ниже уровня Мирового океана. Классическим примером проявления локальной дефляции служит котловина Катар в Сахаре, дно которой находится ниже уровня Мирового океана на 134 м, или впадина Карагие в Закаспии, дно которой опущено ниже отметки уровня Мирового океана на 132 мм. Часто днища таких эоловых котловин покрыты тонким слоем солей, которые образуются в виде кристаллов при испарении подземных и поверхностных вод во время сильнейших засух.

Наибольшее количество песка, гонимого ветром, наблюдается в нижних, приземных слоях воздушного потока (до 1-2 м), где и происходит максимальная корразия. Сильные и частые удары песка подтачивают скалы в основании. Так в результате корразии и дефляции возникают скалы-останцы своеобразных очертаний, когда верхние расширенные части покоятся на относительно тонких и коротких подставках. Нередко встречаются грибообразные формы (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Грибообразная форма корразии

При ветрах одного направления часто образуются корразионно-дефляционные ниши, небольшие пещеры, котлы. В неоднородных породах, состоящих из минералов различной стойкости, под ударами песчинок, получающих вращательное движение (вследствие турбулентного, или вихревого, характера движения атмосферы), высверливаются небольшие углубления — ячеи. Так возникают ячеистые скальные поверхности, напоминающие пчелиные соты в несколько увеличенном виде (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Ячеистая поверхность туфов – результат выветривания и деятельности ветра

В результате корразии возникают эоловые ограненные камни в виде трехгранников или многогранников с блестящими отполированными гранями и относительно острыми ребрами между ними. Но корразия проявляется и на горизонтальной глинистой поверхности пустынь.

Захвату ветром тонких частиц с поверхности рыхлых отложений и почвы препятствует только густая древесная растительность. Поэтому развевание почв в лесной зоне минимально, а на территории степей ветровая эрозия возрастает по мере уменьшения степени покрытия почвы травянистой растительностью. Большой ущерб почвам степей наносят сильные сухие ветры, развевающие рыхлый плодородный слой распаханных почв, так называемые черные бури. Свое название они получили из-за сильного потемнения атмосферы, насыщенной черной пылью развеянного верхнего горизонта почв. Черные бури возникают при скорости ветра 10-12 м/сек, но наибольшей интенсивности они достигают при скорости 15 м/сек и больше. В 1928 г. подобная буря охватила пространство от Дона до Днепра, причем площадь выдувания составила около 200 тыс. км2, а область потемнения атмосферы — 470 тыс. км2. Ветер, дувший со скоростью 10 м/сек, выдувал почву в отдельных местах до глубины 12 см и более. Количество выдуваемой почвы достигало 120-124 т с гектара.

Наиболее сильно воздействие ветра проявляется в пустынях, где защитная роль растительности минимальна. Тонкая пыль постоянно присутствует в воздухе пустынь, снижая его прозрачность. Постоянные ветры выносят огромное количество пыли из пустынных регионов, вызывая запыленность тропосферы соседних областей. Эти ветры в разных странах получили особые названия. Таковы афганец, поражающий равнины Средней Азии, североафриканский сирокко, периодически иссушающий прибрежные районы Средиземного моря.

Действие ветра в пустынях настолько сильно, что оно распространяется не только на пылеватые частицы, но также вызывает непротяженный перенос и перекатывание более крупных песчаных частиц. При этом образуются особые эоловые формы рельефа (Эол — бог ветра в греческой мифологии) – формы рельефа, возникающие в результате деятельности ветра: корразии, дефляции, аккумуляции, к которым относят дюны, барханы, гряды и др. Примером может служить барханно-грядовый рельеф песчаных пустынь Средней Азии, образованный в результате перевевания аллювиальных отложений, песчаных пустынь Аравийского полуострова и африканской Сахары. Наиболее распространенными формами эолового рельефа являются барханы, гряды, дюны и эоловая рябь (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Барханы Аравийской пустыни: а – эоловая рябь, б — барханы

Одновременно с дефляцией и переносом (транспортировкой) частиц ветром происходит и аккумуляция, в результате которой образуются особые типы континентальных эоловых отложений. Выделяют два главных генетических типа эоловых отложений: эоловые пески и эоловые лессы.

Эоловые пески – характеризуются хорошей окатанностью и отсортированностью, размер зерен преимущественно 0,25–0,1 мм. В составе преобладает минерал кварц – весьма устойчивый к длительной транспортировке эоловым путем, в отличие от менее стойких минералов гидрослюды и полевых шпатов. По косой и перекрещивающейся слоистости можно определить преобладающее направление транспортировки.

Читайте также  Закон Парето или Принцип 8020

Эоловый лесс – поверхностные покровные отложения палевого (буровато-желтого) цвета, пористые и водопроницаемые, состоящие на 80–90% из обломочных частиц размером от 0,01 до 0,1 мм, с небольшим количеством высокодисперсных минералов. В минеральном составе мелкообломочных частиц преобладает слабоокатанный кварц, в составе пылеватых частиц присутствует кварц, полевой шпат, роговая обманка, слюда. Для лессов характерна высокая пористость (до 70%) и высокая просадочность под нагрузкой и при увлажнении. В естественных обнажениях часто обнажаются в виде столбчатых вертикальных отдельностей (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Вертикальные обрывы, сложенные лессом

Лессы залегают сплошным покровом на водоразделах и междуречных пространствах, занимают огромные площади в Европе, Азии, Северной Америке, но не распространяются в пределы тропического пояса. Мощность эолового лесса составляет от нескольких метров до 1000 и более метров. Наибольшая мощность лессовых пород зафиксирована в Китае, где лесс сформировался за счет выноса пылевого материала из пустынь Центральной Азии. Состав атмосферных пылеватых осаждений весьма близок, практически аналогичен составу лессов.

Образование лессов происходило на протяжении последнего миллиона лет. В мощных толщах лесса присутствует несколько горизонтов древних погребенных почв. Это указывает на то, что периоды активного накопления аэральных пылеватых осадков прерывались периодами прекращения дефляции и ветрового переноса минеральной пыли, а аэрально-пылеватые осадки преобразовались под воздействием почвенных и гипергенных процессов и приобретали микростроение, характерное для лессов. В процессе формирования лессов в них возникали специфические карбонатные конкреции (так называемые лессовые куколки), присутствие которых свидетельствует о том, что формирование лессов происходило в условиях засушливых, но не пустынных ландшафтов.

Таким образом, формирование лессовых толщ происходило в две стадии: стадия накопления аэральных пылеватых осадков и стадия превращения их в лессы. На протяжении плейстоцена имело место несколько эпох лессообразования. Есть основания предполагать, что активное развеивание и аккумуляция аэральной пыли происходили во время стабилизации и отступания покровных ледников, а преобразование пылеватых аккумуляций в лессы — в межледниковые периоды.

Экологическая роль геологической деятельности ветра.В результате площадной дефляции в областях многих стран возникают суховеи, способные «поднять и перенести» рыхлый почвенный материал и отложить его на новом месте. Например, от суховеев сильно страдают черноземы России в Воронежской, Тамбовской областях и др., а на территории Калмыкии ветер выносит рыхлый материал, и местами формируется почти каменистая пустыня, в Украине интенсивно развивающаяся дефляция уничтожает огромные площади посевов. Наиболее интенсивно дефляция проявляется в местах деятельности человека: сельскохозяйственное освоение земель, вырубка леса, выпас скота. Почвы лишаются зеленой защиты. К примеру, в низовьях Миссисипи вырубка леса в Коста-Рике обусловила снижение уровня рек, изменение климата и появление сильных ветров.

Дюны и барханы под действием ветра перемещаются и наносят ущерб человеку. Известны примеры, когда наступающие пески засыпали целые города. Например, в Африке в XIV в. был засыпан большой оазис Абиуэр и другие города. В настоящее время пески движутся в Африке, Азии, Прибалтике и других местах. Ряд районов Средней Азии, Закаспия и Калмыкии подвергаются нашествию песков, которые засыпают сады, огороды, дома, водоемы; при этом понижается уровень грунтовых вод, и люди вынуждены уходить с обжитых мест.

В основном эоловая деятельность наносит ущерб среде обитания человека. Разработаны специальные меры по защите от эоловой деятельности: сажают деревья, кустарники, травы, корни которых скрепляют рыхлые образования, а сам растительный покров защищает коренные породы от прямого действия ветра; на пути преобладающего направления ветра строят преграды, ослабляющие силу ветра и изменяющие его направление; пески покрывают защитной полимерной пленкой; в районах ветров-суховеев создаются специальные посадки – лесозащитные полосы и т.д.

Презентация по геологии на тему «Геологическая деятельность ветра»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Описание презентации по отдельным слайдам:

Геологическая деятельность ветра

Ветер — один из важнейших экзогенных факторов, преобразующих рельеф Земли и формирующих специфические отложения. Скалы в полупустынной области Турции. Каждая из них увенчана конической вершиной, состоящей из сравнительно устойчивой породы.

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 50o и выше, что способствует интенсивным процессам выветривания; отсутствием или разреженностью растительного покрова.

Песчаная буря в пустыне

Активная деятельность ветра проявляется также и 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) переноса 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 · (A i o l o z), сын нимфы Орсеиды и Эллина, бог ветров, обитавший на острове Эолия. Отец шестерых сыновей и шестерых дочерей. У Гомера Эол, владыка ветров, вручает Одиссею завязанный мешок с бурными ветрами, оставляя провожатым Зефира. Однако спутники Одиссея развязали мешок и навлекли страшную бурю, которая прибила их корабль снова к Эолии, откуда Эол уже изгоняет Одиссея. Бог ветров Эол. (терракотовая статуэтка 18 в)

Дефляция ( лат. «дефляцио» – выдувание) – это выдувание и развевание ветром тонкого песчаного и мелкозернистого материала.

Известный исследователь пустынь Б. А. Федорович выделяет два вида дефляции: площадную 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.

Многие исследователи именно дефляцией объясняют происхождение некоторых крупных глубоких бессточных котловин в пустынях Средней Азии, Аравии и Северной Африки, дно которых местами опущено на многие десятки и даже первые сотни метров ниже уровня Мирового океана.

Одним из примеров является впадина Карагие в Закаспии, дно которой опущено на 132 м ниже уровня моря.

Корразия представляет механическую обработку обнаженных горных пород песчаными частицами, переносимыми ветром, выражающуюся в обтачивании, шлифовании, соскабливании, высверливании и т. п.

Песчаные частицы поднимаются ветром на различную высоту, но наибольшая их концентрация в нижних приземных частях воздушного потока (до 1,0-2,0 м). Скальный мост Овахомо. Штат Юта. США

Сильные длительно продолжающиеся удары песка о нижние части скальных выступов подтачивают и как бы подрезают их, и они утоняются в сравнении с вышележащими. «Долина грибов». Аризона. США.

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. Скальные формы в Аризоне

Грибообразная (А) и дефляционно-корразийная (Б) формы

Академик В.А. Обручев в 1906 г. открыл в Джунгарии, граничащей с Восточным Казахстаном, целый «эоловый город», состоящий из причудливых сооружений и фигур, созданных в песчаниках и пестрых глинах в результате пустынного выветривания, дефляции и корразии. Владимир Афанасьевич Обручев (1863 — 1956)

Эоловый город в горной части Сахары (Марокко)

Красные скалы. Сидона. Калифорния

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.

Формы эоловых многогранников

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 борозды или желоба глубиной от десятков сантиметров до первых метров, разделенные параллельными неправильной формы гребнями. Такие образования в Китае называют ярдангами.

Перенос осуществляется при захватывании ветром песчаных и пылеватых частиц, которые разносятся т. о. на различные расстояния скачкообразно, перекатыванием, во взвешенном состоянии. Перенос может осуществляться на расстояние до 160 км, в Африки — более чем на 2000 – 2500 км, а на высоте 5 – 10 см — до 3 – 4 км.

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).

Аккумуляция ( лат. «аккумуляцио» – накопление) дает два вида отложений: а) эоловые пески – обычно кварцевые, размером 0,25 – 0,1 мм., светло- желтые, хорошо отсортированные. Наклонная, перекрещивающаяся слоистость. б) эоловый лесс – пылеватые частицы размером 0,05 – 0,005 мм. (250 %), слоистость отсутствует; разнообразный минеральный состав: кварц, полевой шпат, роговая обманка, слюда и др.; пористость; вертикальная отдельность; мощность до 100 м (Китай, река Хуанхэ).

Одна из крупных рек Китая «желтая» река (Хуанхэ) получила название вследствие того, что она размывает и переносит во взвешенном состоянии большое количество лёссового материала. Река Хуанхэ на Лессовом плато Суспензионный поток р. Хуанхэ

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.

Различают формы эолового песчаного рельефа Барханы (серповидные асимметричные перпендикулярные господствующему направлению ветра); h = 2 – 3 до 15 м, 20 – 30 м в Ливийской пустыне Форма одиночного бархана

Барханная цепь, преобладающее направление ветра справа налево. Видна песчаная рябь на наветренном склоне бархана. Ближний бархан высотой до 10 м. 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.

Схема развития основных форм рельефа оголенных песков (по Б.А. Федоровичу, 1983) 1- барханная лепешка (щитовидная дюна), 2- эмбриональный бархан, 3- молодой бархан, 4- полулунный бархан, 5- парный бархан, 6- барханная цепь, 7- крупная комплексная барханная цепь, 8- групповой бархан, переходящий в продольную ветру барханную гряду, 9- барханная продольная гряда с диагональными ребрами, 10- крупная продольная гряда с комплексными диагональными ребрами

Продольные песчаные гряды – узкие симметричные гряды, разделенные межгрядными понижениями. Песчаные гряды в Каракумах

Читайте также  Красота спасет мир

Песчаные формы внепустынных областей распространены в прибрежных зонах океанов и морей.

Различают прямолинейные и параболические дюны. Балтийское море, Куршская коса. Параболические дюны Параллельные дюны в штате Колорадо

Курс профессиональной переподготовки

География: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Педагогика и методика преподавания географии в условиях реализации ФГОС

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

  • Elman Ksenya AlexsandrovnaНаписать 2223 26.10.2017

Номер материала: ДБ-793001

  • География
  • Презентации
    26.10.2017 669
    26.10.2017 740
    26.10.2017 2346
    26.10.2017 1062
    26.10.2017 1293
    26.10.2017 2362
    26.10.2017 439
    26.10.2017 1506

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

ЕГЭ в 2022 году может пройти в допандемийном формате

Время чтения: 1 минута

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

ВПР начались в колледжах с 15 сентября

Время чтения: 4 минуты

В украинском университете открылся первый в мире факультет TikTok

Время чтения: 1 минута

Аккаунты друзей ребенка в соцсетях регулярно просматривают 30% родителей

Время чтения: 2 минуты

РАО проверит школьный учебник со ссылкой на недопустимый контент

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Глава 11.0 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА

Ветер является одним из важных геологических агентов, изменяющих лик Земли. Он производит геологическую работу повсеместно, но весьма неравномерно. Работа ветра будет намного интенсивней там, где отсутствует растительность и горные породы непосредственно соприкасаются с атмосферой. Такими районами являются пустынные и полупустынные районы Мира, а также высокие горные хребты и плато. Пустыни характеризуются аридным климатом, в котором количество осадков не превышает 25 см в год, но чаще гораздо меньше.

Распространены пустыни вдоль 30° северной и южной широт, там, где наблюдается нисходящий поток вертикальной циркуляции воздуха и где близповерхностные ветры направлены к северу и к югу. Нисходящий поток в атмосфере увеличивает плотность воздуха и нагревает его, позволяя удерживать в нем больше водяного пара. Испарение воды с поверхности земли в сухом, жарком воздухе так велико, что в нисходящем воздушном потоке почти не образуются облака и не бывает осадков. Противоположная ситуация складывается в приэкваториальной зоне, где поднимающийся вверх воздух расширяется и охлаждается, теряя влагу. Поэтому в этой зоне всегда мощная кучевая облачность и обильные осадки. Т.о., пояс высокой влажности разделяет на Земле две пустынные зоны, приуроченные к 30° северной и южной широт. Однако, не все пустыни строго приурочены к эти зонам. Важным фактором является горные хребты, на одной стороне которых наблюдаются обильные осадки в связи с поднимающимся вверх влажным и теплым воздухом, а на другой – дождей нет, т.к. происходит сильное испарение в результате сжатия нисходящего потока воздуха и его нагревания. Такими примерами являются пустыня Невада и Северная Аризона в США, Гималаи. Большая дистанция от океана – еще один фактор развития пустынь, как, например, центральные районы Китая.

Ветер и пылевые бури. В греческих мифах богом ветра был Эол, поэтому и геологические процессы, связанные с деятельностью ветра, называются эоловыми.

Ветер – это движение воздушных масс, струй и потоков, в приземном слое, в основном, параллельно земной поверхности. Скорость ветра изменяется в широких пределах, от первых с до ураганного в 25-60м/с и более. Чем сильнее ветер, тем больше способен захватывать и перемещать на огромные расстояния мелкие песчинки, пыль, вулканический пепел. Последний может подниматься вверх на 10-15 и более км, где подхватывается горизонтальными струйными течениями со скоростью 200-300 км/час и разносится на большие расстояния. При извержении вулкана Сент-Хеленс в 1980 г. в западном Вашингтоне в Каскадных горах, пепел разносился на 5000 км. Пепел вулкана

Кракатау при взрыве в 1883 г. несколько лет переносился в стратосфере, огибая земной шар. Колоссальный взрыв вулкана Тамборо в Индонезии в 1815 г., вызвал похолодание в Северной Европе, где 1816 г. был назван «годом без лета», т.к. пепел резко понизил солнечную радиацию. Извержение вулкана Пинатубо на Филлипинах в 1991 г., понизило температуру на 1°С, опять-таки из-за разнесенного по земному шару вулканического пепла.

Перенос ветром тонких пылеватых частиц фиксируется на больших расстояниях.

Так, пыль от бурь в Сахаре отмечена на восточном побережье США. В 1993 г.

обсерватории Пекина зарегистрировали тонкий материал из Северной Африки и Аравии.

В середине 1994 г. в Китае была зарегистрирована пыль из районов Северной Европы. Пыльные бури в Монголии поставляют материал в Японию и на острова Тихого океана и т.д. Причем этот перенос осуществляется струйными течениями на высотах 9-12 км. В Евразии отмечается устойчивый северо-западный перенос пылеватого материала. Пыльные бури в Ставропольском крае за считанные дни уносят десятки тысяч тонн культивированной плодородной почвы. Существуют районы, в которых ветер каждый год дует с постоянной силой длительное время. Так, в марте-апреле в Северной Африке 50 дней дует жаркий ветер из пустынь – хамсин (арабск. Хамси – пять). В это время даже аэропорты прекращают работу, видимость падает до нескольких метров, а в воздухе песчаная пыль и удушающая жара.

В южных районах США каждый год возникают торнадо или смерчи – штопорообразное закручивание воздушных струй со сверхзвуковой скоростью в центре смерча. Подобное торнадо не только разрушает все постройки на своем пути, но и отрывает куски горной породы, перенося их на большое расстояние.

Геологическая работа ветра состоит из нескольких основных процессов: 1) разрушение горных пород – дефляция и корразия; 2) транспортировка материала; 3) аккумуляция материала.

1. Дефляция и корразия.

Под дефляцией (лат. дефляро – выдувать) понимается выдувание рыхлых, дезинтегрированных горных пород с поверхности Земли, а корразией (лат. «корразио» — обтачивание) называется обтачивание выступов горных пород твердыми частицами, переносимых потоками и воздушных струй в приземном слое. Этот процесс напоминает действие песткоструйного аппарата, которым чистят каменные здания (рис.11.1.1).

Дефляция проявляется там, где дуют сильные ветры, в своеобразных «аэродинамических трубах» – узких горных долинах, ущельях, например, в Джунгарских воротах – долине между Джунгарским Алатау на западе и горами Барлык и Майли на

востоке. В такой «трубе» создается сильная тяга воздуха и переносятся не только песок,, но и мелкие камешки, размером до 1 см и больше. Постоянные процессы выдувания – дефляции приводят к постепенному углублению долин или узостей.

Дефляция проявляется в пустынных районах, в которых сдувается слой сухих, рыхлых отложений, расположенных на более влажных. Выдувание приводит к формированию глубоких котловин, как, например, в Ливийской пустыне в Северной Африке, где впадина Каттара площадью около 18000 км 2 имеет глубину 134 м ниже уровня моря. И таких дефляционных впадин и котловин много в различных пустынях. Ветер выдувает мелкие обломки и песок из всех трещин в скальных выступах, делая их рельефнее. Дефляция углубляет также любые искусственные выемки, например, колеи автомашин, следы трактора и т.д. Легко выдуваются лёссовые породы, в которых образуются глубокие, до 20-30 м ущелья.

Если в толще пород, подверженных дефляции, присутствуют более плотные стяжения или конкреции, то после выдувания рыхлого материала они остаются как бы отпрепарированными, рельефно выделяясь на местности.

На дне бессточных котловин часто скапливается соль, кристаллизация которой разрыхляет почву. А затем этот очень рыхлый слой, напоминающий «пух» сдувается каждый год и котловина углубляется на 5-7 см. И так повторяется ежегодно.

Корразии подвергаются все выступы горных пород, причем более мягкие участки менее сцементированные, углубляются быстрее, чем плотные и тогда образуются ячейки, ниши углубления неправильной формы. Любое уплотнение со временем становится выпуклой формой. Поскольку переносимый ветром песчаный материал движется над самой поверхностью земли, не выше 2-х м, а чаще до 0,5 м, обтачивание происходит в нижней части выступов пород. Поэтому часто формируются столбы и пирамиды «каменные истуканы» с тонкой «шейкой» в основании и расширением вверху. Иногда образуются качающиеся камни, когда между двумя глыбами остается одна точка соприкосновения.

Рис. 11.1.1. Разрушение и аккумуляция сыпучего материала при эоловых процессах. I – корразия. Песчинки, перемещающиеся ветром путем сальтации (прыжками), обтачивают выступы горных пород. II – образование бархана: А1 – ветер; 2 – песок; 34° — угол естественного откоса сыпучих тел – подветренный склон. Б – перемеще6ние бархана – пунктир; 3 – зона ветровой эрозии песка. III – образование котловин выдувания: 1 – ветер; 2 – песок; 3 – увлажненный грунт

Если в пустынных районах много камней, то эти камни постепенно обтачиваются, коррадируются летящим песком и при этом образуется отшлифованная поверхность. Камень может по каким-либо причинам перевернуться и тогда обтачивается и полируется уже другая грань. Так образуются вентифакты или драйкантеры – трехгранные отшлифованные обломки горных пород.

Рис. 11.1.2. Образование драйкантеров (вентифактов): 1 – ветер; 2 – переворачивание камня; 3 – перемещающийся песок обтачивает и полирует поверхность камня

Эоловый перенос материала.

Существует 2 способа эолового переноса: 1) сальтация и 2) волочение, перетекание.

Сальтация (итал. сальто — прыжок) – это перемещение песчинок прыжками (рис.11.1.1,I). Песчинка, поднятая ветром ударяется в песок, выбивает из него еще песчинки и т.д. Сальтация происходит при довольно сильном ветре и действует по типу цепной реакции.

В других случаях песок под действием ветра «перетекает». Песчинки медленно перекатываются, «волокутся» по неровностям рельефа. Чем сильнее ветер, тем большего размера песчинки вовлекаются в этот процесс. Песок как бы струится, напоминая движение воды.

При сильных бурях вверх подбрасываются даже камни небольшого размера и галька, которая таким способом также перемещается на большие расстояние. Способность ветра к транспортировке песка зависит от скорости и степени турбулентности. В процессе движения все песчинки сформируются по удельному весу и окатываются. Поверхность песчинок приобретает матовый оттенок и округлую форму.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: