6.2 Геологическая деятельность ветра

Причиной перемещения воздушных масс является неравномерное распределение атмосферного давления на Земле, изменение плотности атмосферы в результате неравномерного нагревания ее поверхности, рельеф местности и др. Движение воздуха - постоянные ветровые движения в атмосфере в виде ветров (горизонтальные передвижения) и воздушных потоков (вертикальные передвижения). По скорости движения выделяют штиль (до 0,5м/с), слабый, умеренный, свежий и сильный ветер (0,5-20м/с), буря и шторм (20-40 м/сек), ураган (свыше 40 м/с). Существуют круговые ветровые потоки около центров высокого и низкого давления (вихри и смерчи) со скоростью 30-40 м/с.

Все геологические процессы, связанные с деятельностью ветра, называются эоловыми (Эол - бог ветра в древнегреческой мифологии). Геологические процессы заключаются в разрушении пород, транспортировке (перенос) и накоплении продуктов разрушения. Разрушительная деятельность ветра проявляется в коразии и дефляции.

Коразия - разрушение выходов твердых пород за счет ветровой нагрузки и перенесение обломков (песок).

Дефляция заключается в выдувании, выносе и развеивании рыхлых отложений. Перенос продуктов разрушения производится ветром. Количество переносимого материала оценивается в сотни тысяч и млн. т. За 2500 л с площади дельты р. Нил ветер вынес слой осадков мощностью 2,5 м. В Украине в 1960 г. бурей, скорость которой составляло 40 м/с на площади 1 млн. км², снято 5-10 см чернозема.По мере снижения скорости ветра происходит отложения переносимого материала - дюны и барханы, лессовые образования. Дюны - удлиненные возвышенности (рис. 24) разной формы высотой до 30 м (береговые валы, параболические, кольцевые, кучугуры).

Рис. 24 - Рост и перемещение дюн: а – в разрезе, б – в плане. Формируются дюны под действием ветра из песчаного материала, намытого водой на побережье рек, озер и морей

а Ветер

Береговые валы

Кольцевая дюна

Параболическая дюна

Кучугуры

Ветер

Они способны перемещаться от моря, озера и реки на сушу со скоростью 2-20 м в год. Барханы – песчаные скопления (рис. 25) в пустынях серповидной формы высотой 200 м (в Сахаре до 500 м), образующиеся около какой-то преграды. Они могут перемещаться со скоростью 10 м в сутки. 53 % территории Африки и 34 % Азии покрыты барханами.

Рис. 25 – Типы барханов: а – план; б – продольный профиль; АВ – линия продольного профиля. 1 – одинокий симметричный бархан; 2 – одинокий асимметричный бархан; 3 – сложный бархан; 4 – групповой бархан; 5 – барханный пояс; 6 – барханная гряда

Лесс – континентальная осадочная горная порода эолового происхождения. Лессом и лессоподобными суглинками покрыта 65 % территории Украины.

6.3 Геологическая деятельность атмосферных осадков

Воды атмосферных осадков, таяния снега и ледников называются водами поверхностного стока. Суммарное количество таких вод ежегодно составляет 37 тыс. км³, они стекают с континента в Мировой океан. Такой большой объем воды выполняет значительную геологическую работу по разрушению, переносу и отложению пород.

Воды поверхностного стока подразделяются на площадные и русловые. Площадные воды растекаются ручейками по склону. Русловые воды образуют линейные потоки, которые приурочиваются к рытвинам, ложбинам, оврагам и речным долинам. Они подразделяются на временные и постоянные водные потоки.

Геологическая деятельность поверхностных вод заключается в площадной и линейной эрозии, образовании оврагов, обвалов и лавин, селей.

При площадном смыве поверхностные потоки захватывают рыхлый и мелкообломочный материал, переносят к основанию склона. Поэтому склоны выполаживаются и сглаживаются, происходит выравнивание поверхности континента (рис 26).

Рис. 26 – Схема площадного (пунктирные стрелки) и линейного (руслового) стоков поверхностных текучих вод

Овраги образуются в результате воздействия временных линейных потоков в условиях расчлененного рельефа на склонах, по берегам рек, озер и морей. В строении оврага выделяют три части: верхняя – происходит донная эрозия; средняя – перенос продуктов разрушения; нижняя – отложение продуктов (овражный аллювий). По времени формирования они подразделяются на молодые V-формы и старые U-формы (рис. 28).

Рис. 27 – Схема развития оврага: а – начальная стадия; б – следующая стадия

Рис. 28 – Механизм образования делювиальных отложений у основания склонов:

1 – коренные породы, 2 – элювий, 3 - делювий

отложение

перенос продуктов

донная эрозия

Рис. 29 – Схема образования сдвига. Положение склона:

а – до сдвига, б – после сдвига,

1 – известняк; 2 – песок;

3 – глина. I – первичное положение склона;

II – ненарушенный склон;

III – сдвиговые тела;

IV – поверхность скольжения; V – надсдвиговый выступ;

VI–подошва сдвига;

VII - источник

Крутые склоны оврагов способны перемещаться с образованием сдвигов и обрушаться – обвалов и осыпей. Сдвиг – блоковое перемещение крутого склона оврага по поверхностям смещения. Обвалы – обрушение крупных глыб и блоков, которые перемещаются к подножью, осыпи – мелкообломочная масса, к основанию оврага. Сель (силь) – временный водный поток, который возникает после выпадения дождей или быстрого таяния снега – льда в горных районах, состоит из обломков породы и грязи, характеризуется чрезвычайно большой разрушительной силой. Для возникновения селя необходимо крутой склон, ливневый характер атмосферных осадков или внезапное таяние снега, большое количество рыхлого материала в пределах водосбора. Селевые отложения называются пролювием (малоокатанный, не отсортированный и неслоистый материал – щебень, галька, гравий, песок и т.д.). В г. Алма-Ата в 1921 г. после проливных дождей по р. Малая Алматинка возник сель (ущелье Медео).

Рис. 30 – Принципиальная схема формирования оползневого явления на склоне:

1 – водонепроницаемые глины, 2 и 3 – водопроницаемые известняки и песчаники;

элементы оползня: I – трещины растяжения, II – стенка отрыва, III – оползневые тела (блоки), IV – вал выдавливания; дугообразная стрелка показывает направление движения инфильтрационных атмосферных вод

Рис. 31 – Валуны, вынесенные селевым потоком