1.4.2.2. Геологическая деятельность ветра (эоловая деятельность)

Ветер играет значительную роль при переносе продуктов выветривания. При эоловом переносе (название происходит от имени бога ветров Эола), в отличие от гравитационного, обломочный материал может переноситься на значительные расстояния и долгое время находиться в воздухе во взвешенном состоянии. Так пепел от извержения вулкана Кракатау (1885) перемещался вокруг Земли в верхних слоях тропосферы, периодически выпадая, в течение двух лет. Ветер переносит материал пылеватой и песчаной размерности и откладывает его на громадных территориях Земли. Способность ветра к переносу напрямую зависит от его силы. Слабый ветерок может переносить пыль во взвешенном состоянии, а более сильный (5 м/с) – перекатывать тонкий песок. Ветер со скоростью 10 м/с транспортирует песчинки диаметром до 1 мм, а при скорости в 20 м/с − частицы в 4−5 мм. Ураганы и смерчи поднимают не только пыль, но и песок на высоту в сотни метров и перекатывают гальку размером до 5−7 см в диаметре. Прекращение переноса и осаждение материала происходит по ряду причин: ослабление или прекращение ветра, выпадение атмосферных осадков, наличие препятствий (скал, холмов, строений).

В процессе эолового переноса обломочного материала происходит его сортировка из-за различного способа и дальности транспортировки частиц. Перенос материала пылеватой размерности осуществляется по воздуху во взвешенном состоянии на многие километры. Частицы песчаной размерности перемещаются по земле широкими струями путем перетекания (соскальзывание) или прыжками (сольтация). Обычно дальность переноса составляет первые километры. При сольтации песчинки подпрыгивают над землей на высоту от нескольких сантиметров до первых метров. Они движутся по искривленной траектории, подталкивая друг друга к последующему движению по типу цепной реакции.

В наибольшей степени эоловая деятельность проявляется при аридном климате, полном или частичном отсутствии растительности, наличии рыхлых продуктов выветривания и достаточно сильных и частых ветрах. Такие условия существуют по берегам морей, озер, в зонах высокогорья, приполярных районах, а также в пустынях и полупустынях нашей планеты, занимающих 20 % площади суши. Только на территории Сахары можно разместить 16 таких государств как Франция. Пустыни существуют в Азии, Африке и Австралии, в меньшем количестве в Америке и Европе. На территории бывшего Советского Союза пустыни и полупустыни распространены в Туркмении, Казахстане, Прибалхашье, на Прикаспийской низменности.

Пустыни классифицируются по рельефу: на горные и равнинные; по отложениям: на каменистые (гамады), песчаные, лёссовые (адыры), глинистые (такыры) и глинисто-солончаковые (шоры). Самое большое распространение на Земле имеют песчаные пустыни. Песок, возникающий при выветривании, и переносимый ветрами, накапливается там в виде специфических форм рельефа: дюн, барханов, эоловой ряби. Дюны – асимметричные песчаные холмы или гряды холмов, медленно движущиеся по ветру (рис. 20). Их размеры варьируют в широких пределах. Обычно это первые десятки метров, но иногда они могут достигать гигантских размеров. В Сахаре, например, высота некоторых дюн достигает 200–300 метров. Дюны имеют наветренный склон пологий, а подветренный – крутой. Песчинки закатываются ветром по пологому склону на вершину дюны, а затем соскальзывают вниз по крутому подветренному склону. Так действует механизм перемещения песка и происходит миграция дюн. Скорость их передвижения может достигать нескольких сотен метров в год. Они медленно, но неуклонно засыпают все, что встречается им на пути: пальмовые рощи, колодцы, посевы, дороги и даже целые деревни. Главным методом по защите от дюн является посадка растений, растущих на песчаной почве. Такие живые защитные полосы, а также изгороди из проволочной решётки могут сдерживать наступление песка.

Барханы имеют серповидную форму, причем их «рога» вытянуты по ветру, наветренный склон выпуклый, а подветренный – вогнутый. Они формируются на открытых площадях, с постоянным направлением ветра. При активных ветрах любые препятствия (камни, кустарники) тормозят движение ветропесчаного потока. Возле препятствия скапливается холмик песка, который постепенно начинает превышать высоту основного слоя переноса песка, и тем самым сам становится препятствием для ветропесчаного потока. Такое препятствие изменяет направление струй песка, которые обтекают его и формируют «рога», вытянутые по ветру (рис. 19). Некоторые авторы называют дюнами внепустынные формы песчаного рельефа, а барханами – образования пустынь.

Рис. 19. Схематическая зарисовка барханов Аравийской пустыни:

направление ветра (В, а); а-б – наветренный склон; б-в – поверх- ность скатывания; г – рога бархана

Рис. 20. Схематическая зарисовка копьевидных дюн Ливийской пустыни: сплошная стрелка - направление господствующего ветра, пунктирная стрелка - направление сильных сезонных

ветров

Эоловая рябь формируется на любых песчаных поверхностях, в том числе на дюнах и барханах. Волнообразные изгибы на поверхности песка образуются под влиянием сортирующего механизма: наиболее крупные зерна скапливаются на гребнях, наиболее тонкие – в понижениях между ними. Знаки эоловой ряби несимметричны и похожи на маленькие дюны. Они, как настоящие морские волны, непрерывно меняют свою форму под воздействием ветров.

Скопление пылеватых частиц, перенесенных и отложенных ветром, называется лёссом. Лёссовые пустыни (адыры) распространены в Америке в бассейнах рек Миссисипи и Огайо, в Аргентине, Судане и Китае. Мощные лёссовые толщи встречаются также в Европе. Лёссы – рыхлые породы, цементация в них полностью отсутствует. Однако благодаря зазубренному краю частиц, скрепление их настолько прочно, что в рельефе эти породы всегда образуют вертикальную стенку, а не осыпь, как другие рыхлые отложения. Для лёссовых толщ характерна столбчатая отдельность и отсутствие слоистости. Возникновение их связано с аридным климатом, холодным или теплым. Исходный материал – отложения ледникового или пустынного происхождения.

Разрушительная деятельность ветра подразделяется на корразию и дефляцию. Выше в этой главе уже упоминалось, что ветрами могут захватываться и переноситься частицы рыхлых пород. Процесс выдувания и развевания ветром рыхлого материала называется дефляция. Расчеты показали, что суммарный захват обломочного материала с суши Земного шара составляет более 5 млрд тонн в год. Затем этот материал снова выпадает в виде осадков на поверхность морей и континентов. Более всего дефляции подвержены почвы при сельскохозяйственной деятельности человека. Ветер развевает верхний наиболее плодородный, богатый гумусом, слой почвы. В результате возникают «черные бури», названные так из-за сильного потемнения атмосферы, насыщенной пылеватыми частицами почвенного слоя. Защитой почв от ветров-суховеев служит насаждение полос древесной растительности.

В понижениях рельефа часто возникают вихревые потоки ветра, в результате воздействия которых формируются округлые котловины выдувания. Механизм образования этих дефляционных котловин заключается в следующем: в сухую погоду вихревые потоки ветра штопором ввинчиваются в рыхлый грунт и выносят все отделившиеся частицы. В период выпадения осадков почва размягчается и разрыхляется. Затем ветер выносит рыхлый материал. Огромные котловины выдувания встречаются в Ливийской пустыне в Африке и пустыне Гоби в Центральной Азии. Глубина их может достигать 50 метров. Если котловина, углубляясь, достигает горизонта грунтовых вод, возникает озеро. Дефляционные озера в изобилии встречаются в Хакассии; в окрестностях города Томска существует несколько озер такого же происхождения.

Совершенно иным способом происходит развевание плотных горных пород. Они истираются, царапаются, разрушаются мелкими твердыми частицами, переносимыми ветром. Этот процесс называется корразия. У твердых тонкозернистых пород в результате корразии появляются отполированные до блеска поверхности. Галька при этом обтачивается и превращается в эоловые многогранники – обломки породы с плоскими отшлифованными гранями. В рыхлых или крупнозернистых породах возникают параллельные слоистости желобки или длинные ниши. В пустынях корразионная деятельность ветра приводит к образованию причудливых фигур в виде грибов, башен, истуканов (рис. 21).

Рис. 21. Каменные «грибы» в пустыне – результат корразии.