настоящее время доказано, что пески в пустынях в основном первично-речного
происхождения: ветер перевевал, обрабатывал и передвигал аллювий рек.
ПР: В Сахаре по космоснимкам обнаружены древние русла рек; пески Каракумов
представляют, очевидно, перевеянный аллювий пра-Амудьрьи. Толщина
песчаного покрова в пустынях достигает нескольких десятков метров.
Своеобразен микрорельеф песчаных пустынь. Он состоит из бесчисленного
количества мелких бугров, холмов, гряд, валов, которые часто обладают
определённой ориентировкой в зависимости от господствующего направления
ветра. Наиболее характерной формой скопления песков в пустыне являются
холмы-барханы. Гребень бархана обычно острый. Между вершинами рогов
происходит завихрения воздуха, способствующие образованию цирковидной
выемки. Барханы бывают одиночные и грядовые.
Гряды барханов располагаются перпендикулярно по отношению к направлению
ветра, образуя поперечные цепи. Нередко встречаются и продольные цепочки
барханов, следующие друг за другом. Барханная гряда в целом иногда имеет
серпевидную форму, длина её 3-5 км, но известны гряды длиной 20 км при
ширине 1 км. Расстояние между грядами 1,5-2 км, а высота до 100 метров.
Грядообразные валы-длинные симметричные песчаные валы с пологими
склонами. Валы вытянуты в направлении движения ветра постоянного
направления. Длина их измеряется километрами, а высота от 15 до 30 метров.
В Сахаре высота некоторых гряд достигает 200 метров. Гряды отстоят друг от
друга на расстояние 150-200м, а иногда и на 1-2 км. В межгрядовом
пространстве песок не задерживается, проносится вдоль него, производя
дефляционное углубление межгрядового пространства, в связи с чем превышение
гряд над межгрядьями дополнительно возрастает. Поверхность гряд иногда
осложнена цепочками продольных барханов.
Грядово-ячеистые формы рельефа образуются при сочетании постоянно
дующих ветров, формирующих продольные гряды, с циклонными ветрами,
образующими песчаные перемычки в межгрядовых пространствах и лунки
выдувания.
Кучевые формы рельефа представляют собой песчаные беспорядочно
разбросанные холмы. Они образуются вблизи каких-либо преград, кустиков
растений, больших камней и т.п. Форма их округлая, слабо вытянутая по
направлению движения ветра. Склоны симметричны. Высота зависит от размера
преград и составляет 1-10 метров.
Эоловая рябь-наиболее распространённая микроформа в рельефе эоловых
отложений, представляющая собой мелкие валики, образующие серповидные
изогнутые цепочки, напоминающие рябь на воде от ветра. Эоловая рябь
покрывает наветренные стороны дюн, барханов, а также выровненные участки
песчаных отложений.
Все описанные эоловые формы создают своеобразный эоловый ландшафт,
который характеризует области песчаных и глинистых пустынь, побережий
морей, рек и т. п.
Движение песчаных накоплений. Под влиянием ветра эоловые накопления
испытывают перемещение. Ветер сдувает частицы песка с наветренного склона,
и они попадают на подветренный склон. Таким образом, песчаные накопления
передвигаются по направлению движения ветра. Скорость передвижения
составляет от сантиметров до десятков метров в год. Движущиеся пески могут
перекрывать отдельные постройки, кусты, деревья и даже целые города.
Древнеегипетские города Луксор и Карнак с храмами были полностью засыпаны
песком.
Глинистые пустыни (такыры). Этот тип пустынь окаймляет песчаные, а
нередко располагается внутри них. Очень часто такыры представляют собой дно
высохших озёр, долины высохших крупных рек. Поверхность такыров ровная.
Глина, слагающая такыр, обычно рассечена мелкими трещинами, связанными с
высыханием верхнего слоя. Трещины ограничивают небольшие полигональные
участки. Корка и края этих участков шелушатся, превращаются в пыль, которая
подхватывается и уносится ветром. Такыры, таким образом, углубляются.
Лёссовые пустыни (адыры) возникают на периферии песчаных пустынь за
счёт пыли, выдуваемой из каменистых пустынь. Поверхность адыров часто
неровная, рассечённая глубокими рытвинами временных потоков. В случае
искусственного орошения поверхность адыров может быть превращена в
плодородные почвы.
Солончаковые пустыни (шоры) образуются в случае, когда грунтовые воды
располагаются неглубоко. Вода из них вытягивается к поверхности,
испаряется, а соли покрывают поверхность тонкой плотной коркой, под которым
часто располагается мягкий пушистый слой соли, перемешанной с глиной. Шоры-
наиболее безжизненный вид пустыни. Они широко развиты к северу и востоку от
Каспийского моря. Развитие жоров может идти так же, как и такыров, с
выдуванием соли ветром.
Разновидностью солончаковых пустынь являются гипсовые пустыни. Их
поверхность покрыта коркой сульфатных солей. Эти пустыни развиваются на
поверхности известняковых пород. Участки гипсовых пустынь хорошо развиты на
плато Устюрт, между Каспийским и Аральским морями.
6. Современные знания в данной области.
6.1. Геологическая работа ветра.
Под геологической работой ветра понимается изменение поверхности Земли
под влиянием движущихся воздушных струй. Ветер может разрушать горные
породы, переносить мелкий обломочный материал, сгруживать его в
определенных местах или отлагать на поверхности земли ровным слоем. Чем
больше скорость ветра, тем сильнее производимая им работа.
ПР: Сила ветра при ураганах бывает очень велика. Однажды на мосту через р.
Миссисипи ураганным ветром был сброшен в воду груженый поезд. В 1876
г. в Нью-Йорке ветром была опрокинута башня высотой 60 м, а в 1800 г. в
Гарце было вырвано 200 тыс. елей. Многие ураганы сопровождаются
человеческими жертвами.
Геологическая деятельность ветра проявляется во всех климатических зонах,
но особенно большую работу ветер производит там, где этого имеются
благоприятные условия: 1)аридный климат; 2)бедность растительного покрова,
скрепляющего своими корнями почву; 3)интенсивное проявление физического
выветривания, дающего богатый материал для выдувания; 4)наличие постоянных
ветров и условий для развития их колоссальных скоростей. Также
геологическая работа ветра особенно интенсивна там, где породы
непосредственно соприкасаются с атмосферой, т.е. где отсутствует
растительный покров. Такими благоприятными районами являются пустыни,
горные вершины и морские побережья. Весь обломочный материал, попавший в
воздушные потоки, рано или поздно осаждается на поверхности Земли, образуя
слой эоловых отложений. Таким образом, геологическая работа ветра состоит
из следующих процессов:
1. разрушения горных пород (дефляция и корразия);
2. переноса, транспортировки разрушенного материала (эоловая
транспортировка);
3. эолового отложения (эоловая аккумуляция).
6.1.1. Дефляция и корразия.
Дефляцией называется разрушение, раздробление и выдувание рыхлых горных
пород на поверхности Земли вследствие непосредственного давления воздушных
струй. Разрушительная способность воздушных струй увеличивается в случаях,
когда они насыщены водой или твердыми частицами (песком и др.). разрушение
с помощью твердых частиц носит название корразии (лат. “корразио”-
обтачивание).
Дефляция наиболее сильно проявляется в узких горных долинах, в
щелевидных расселинах, в сильно нагреваемых пустынных котловинах, где часто
возникают пыльные вихри. Они подхватывают подготовленный физическим
выветриванием рыхлый материал, поднимают его вверх и удаляют, вследствие
чего котловина всё более углубляется.
ПР:В пустынном Закаспии одна из таких котловин-Карагие-имеет глубину до
300 метров, дно её лежит ниже уровня Каспийского моря. Многие котловины
выдувания в Ливийской пустыне в Египте углубились на 200-300м и занимают
огромные пространства. Так, площадь впадины Каттара 18000 квадратных
километров. Большую роль в формировании высокогорной котловины Дашти-
Навар в центральном Афганистане сыграл ветер. Здесь летом можно почти
непрерывно видеть десятки мелких смерчей, поднимающих вверх песок и пыль.
Горные породы на склонах узких долин часто бывают сглажены и даже
отполированы, а весь рыхлый материал с них унесён. В этом немалая роль
принадлежит ветру. Из узких щелей, в том числе из дорожных выемок, узких
углублений, оставляемых колёсами транспорта, ветер выносит рыхлые частицы,
и эти углубления растут. В Китае, где широко развиты мягкие лёссовые
породы, выемки старых дорог превращаются в настоящие ущелья глубиной до 30
метров (хольвеги). Этот вид разрушения называется бороздовой
деятельностью. Другой вид дефляции-плоскостное выдувание. В этом случае
ветер сдувает рыхлые породы, например почву, с большой площади.
Интересные формы микрорельефа создаются при плоскостном выдувании-
развевании рыхлых пород (песков), содержащих твёрдые стяжения, чаще всего
конкреционного характера. В Восточной Болгарии в толще рыхлых песков
залегают плотные столбообразные песчаники с известковым цементом. Песок был
развеян ветрами, а песчаники сохранились, напоминая стволы и пни деревьев.
Судя по высоте этих столбов, можно предположить, что мощность развеянной
толщи песков превышала 10м.
Большую работу по разрушению горных пород производит корразия. Миллионы
песчинок, гонимых ветром, ударяясь о стенку или выступ горной породы,
обтачивают их и разрушают. Обычное стекло, поставленное перпендикулярно
ветровому потоку, несущему песчинки, через несколько дней становится
матовым, так как его поверхность делается шероховатой от появления
мельчайших ямок. Корразия может быть точечная, царапающая (бороздящая) и
сверлящая. В результате корразии в горных породах возникают ниши, ячейки,
борозды, царапины. Максимальное насыщение ветрового потока песком
наблюдается в первых десятках сантиметров от поверхности, поэтому именно на
этой высоте в породах образуются наиболее крупные углубления. В пустыне при
постоянно дующих ветрах камни, лежащие на песке, обтачиваются ветром и
постепенно приобретают трёхгранную форму. Эти трёхгранники (по-немецки
дрейкантеры) помогают выявить среди древних отложений эоловые и определить
направление ветра.
Форма разрушаемых ветром скал в значительной мере зависит от строения и
состава породы. С удивительной точностью ветер выбирает наиболее слабые
породы и образует выемки-бороздки, желобки, ниши, ямки. Так, если
горизонтальнослоистая толща состоит из чередования твёрдых и мягких пород,
то на её поверхности твёрдые породы будут образовывать выступы, карнизы,
чередующиеся с нишами. (рис.1). В конгломератах, обладающих слабым
цементом, твёрдая галька образует бугристую поверхность часто причудливых
очертаний.
Завихряясь вокруг одиноко стоящих скал, ветер способствует созданию
грибообразных, столбообразных форм. Способность ветра выделять, обособлять
в природе наиболее твёрдые и крепкие участки пород носит название эоловой
препарировки. Именно она создаёт наиболее причудливые формы, часто
напоминающие силуэты животных, людей и др. (рис.2).
В массивных породах ветер удаляет из трещин продукты выветривания,
расширяет трещины и создаёт столбообразные формы с крутыми отвесными
стенками, арки и т.п. В пластах со скрытоконцентрической текстурой
(эффузивные породы, иногда песчаники) ветер способствует созданию
шарообразных форм. Такие же формы выявляются в породах, содержащих
шаровидные конкреции, которые бывают удивительно хорошо отпрепарированы.
Очень интересные формы создаются в породах, покрытых пустынной коркой
загара. Под этой твёрдой коркой обычно следует размягчённый разрушенный
слой. Корразия, пробив в корке отверстие, выдувает рыхлые породы, образуя
ячейки.
6.1.2. Эоловая транспортировка.
Транспортирующая деятельность ветра имеет огромное значение. Ветер
поднимает с поверхности Земли рыхлый мелкообломочный материал и переносит
его на большие расстояния по всему земному шару, поэтому этот процесс можно
назвать планетарным. В основном ветер переносит мельчайшие частицы
пелитовой (глинистой), алевритовой (пылеватой) и псаммитовой (песчаной)
размерности. Дальность переноса зависит от величины и формы обломков, их
удельного веса, а также силы ветра. Крупные обломки пород-глыбы, валуны-во
время смерчей сдвигаются с места и проталкиваются или перекатываются по
поверхности Земли в пределах нескольких метров. Гальки, обломки, дресва и
гравий во время бурь и ураганов могут отрываться от земли, подниматься
вверх, затем падать и снова подниматься, т.е. они перемещаются по
поверхности скачкообразно, суммарно на большие расстояния. Пески составляют
один из важнейших компонентов эолового переноса. Основная масса песчинок
переносится вблизи поверхности Земли на высоте 3-4 метра. Во время полёта
песчинки часто сталкиваются друг с другом, в связи с чем при очень сильном
ветре слышны гудение и звон движущейся массы. Песчинки шлифуются,
истираются, а более слабые или с трещинками иногда раскалываются. Наиболее
устойчивыми при дальних переносах оказываются кварцевые песчинки, которые и
составляют главную массу песчаного потока.
Пылеватые и глинистые частицы (вулканический пепел и др.) иногда составляют
главную часть твёрдого эолового потока. Они могут насыщать всю тропосферу и
даже выходить за её пределы. Дальность переноса этого материала может быть
безграничной. Особенно далеко переносятся тонкие частицы, поднявшиеся на
большую высоту.
ПР: Так, красный пепел, выброшенный из вулкана Кракатау (Индонезия) в
1883г., облетел вокруг земного шара три раза и держался в воздухе около
трёх лет.
Приведём несколько примеров дальнего перемещения обломочного материала.
Пыль, поднятая ветром в пустынях Дашти-Марго, Дашти-Арбу в Афганистане,
переносится в район Каракумов. Пыль из районов Западного Китая оседает в
Северном Афганистане и в республиках Средней Азии. Чернозём, подхваченный
ветром в Восточной Украине 1мая 1892 года, 2 мая частично выпал в районе
Каунаса, 3 мая осаждался с чёрным дождём в Германии, 4 мая в Балтийском
море, а затем в Скандинавии.
ПР: Количество переносимых ветром песка и пыли бывает иногда очень велико.
В 1863 году на Канарских островах в Атлантике выпала пыль из Сахары,
масса её определялась в 10 млн. тонн. Общее количество эолового
материала, переносимого с суши в море, по подсчётам А.П.Лисицына,
превышает 1,6 млрд. тонн в год.
6.1.3. Эоловая аккумуляция.
Состав переносимых ветром частиц очень разнообразен. В песчаных и
пыльных бурях преобладают зёрна кварца, полевого шпата, реже гипса, соли,
глинистые пылеватые и известковые частицы, частицы почвы и др. Большая
часть их является продуктом разрушения горных пород, обнажённых на
поверхности Земли. Часть пыли имеет вулканическое происхождение
(вулканический пепел и песок), часть космическое (метеоритная пыль).
Большая часть пыли, переносимой ветром, выпадает на поверхности морей и
океанов и примешивается к образующимся там морским осадкам; меньшая часть
выпадает на суше и образует эоловые отложения.
Среди эоловых отложений выделяют глинистые, пылеватые и песчаные.
Песчаные эоловые отложения чаще всего образуются в непосредственной
близости от областей дефляции и корразии, т.е. у подножья обнажённых гор, а
также в нижних частях речных долин, в дельтах и на морских побережьях.
Здесь ветер развевает и переносит аллювий и отложения морских пляжей,
образуя специфические бугристые формы рельефа. Глинистые и пылеватые
эоловые отложения могут осаждаться на значительном удалении от области
развевания. Значительно реже встречаются карбонатные, а также солевые и
гипсовые эоловые отложения.
Современные эоловые отложения преимущественно рыхлые породы, так как
цементация и уплотнение их происходят более медленно, чем у водных
осадков.
Цвет эоловых отложений различен. Преобладают жёлтая, белая и серая
окраски, но встречаются отложения и других цветов.
ПР: Так, в 1755 году в Южной Европе выпал слой пыль толщиной 2 см красного
цвета. При переносе продуктов дефляции чернозёмных почв выпадает чёрная
пыль.
Эоловые отложения часто обнаруживают не параллельное, а косое или волнистое
напластование. Такие отложения называют косослоистыми. По направлению косых
слоёв можно определить направление ветра, их образовавшего, так как косые
слойки всегда наклонены в направлении движения ветровых струй.
Скорость накопления эоловые отложения очень различна.
ПР: Однажды на палубе полузатонувшего судна обнаружили слой пыли мощностью
1,76 м. Он образовался за 63 года, т.е. в среднем отлагалось около 3 см в
год. Бывали случаи, когда слой мощностью в несколько сантиметров
накапливался за 1 день.
Массы обломочного материала, переносимого ветром, ещё в процессе перелёта
сортируются. Более крупные песчаные частицы выпадают раньше, чем более
тонкие глинистые, и поэтому происходит раздельное накопление песчаных,
лёссовых, глинистых и других эоловых осадков. Среди эоловые отложений на
суше наибольшую площадь занимают песчаные. Рядом с ними часто могут
накапливаться пылеватые частицы, при уплотнении которых образуется лёсс.
Лёсс представляет собой мягкую, пористую породу желтовато-бурого,
желтовато-серого цвета, состоящую более чем на 90% из пылеватых зёрен
