2.2. Поняття про піски та облогові землі, їх загальна характеристика

Визначаються піски як пухкі накопичення мінеральних часток, що є продуктами вивітрювання скельних твердих порід. Такі вивітрювальні продукти різного розміру утворюють фазу тверду будь-якого ґрунту, тобто є її механічними елементами. Вони легко пересуваються під впливом вітру і води, характеризуються слаборозвинутими ґрунтоутворювальними процесами і містять до 10 % дрібнозему. У разі збільшення вмісту дрібнозему до 20 % їх називають супіщаними ґрунтами [10]

Піщані землі складаються з піщаних зерен із невеликою (до 10 %) домішкою пилуватих і глинистих частинок. Формуванню значних за масою і просторовим розміщенням піщаних утворів передує процес вивітрювання кристалічних порід, які утворюють тверду оболонку Землі. Властивості цієї породи (хімічний склад, фізична структура, механічні якості) багато в чому визначають найбільш важливі характеристики пісків. Дрібні мінеральні частинки, що утворюються в процесі вивітрювання, підлягають подальшому впливові природно-кліматичних факторів [21].

За ступенем заростання трав’яною рослинністю розрізняють: 1) незарослі піски, де куртини трав вкривають не більше 25 % площі; 2) слабозарослі піски з багатьма вогнищами дефляції і зрідженим травостоєм що вкриває 25-50 % площі; 3) середньо зарослі з відносно рівномірним травостоєм, що вкриває 50-80 % площі; 4) добре зарослі, без вогнищ дефляції з густим травостоєм [49].

Значним недоліком існуючих класифікацій пісків за формування генезису піщаних мас є відсутність вираженого зв'язку виділених відмінностей з характером утворення піщаних арен. Вода і вітер є активними факторами, які передбачають процес вивітрювання порід гірських. Відповідно до агента-утворювача масивів піщаних і форми їх впливу виділяється дев'ять груп пісків за їхнім походженням (генезисом): гляціальні, флювіогляціальні, пролювіальні, алювіальні (річкові), елювіальні, делювіальні, морські, еолові і озерні.

Від гранулометричного складу пісків залежать їх фізичні властивості, які визначають їх родючість. Вміст фізичної глини є основним показником родючості – часток з діаметром менше 0,01 мм. За такою ознакою виділяють: піски (фізичної глини до 2,5 %), глинисті піски (2,5-5 %), легкі супіски (5-10 %) та супіски (10-20 %).

Об'ємна вага пісків так само, як і їх шпаруватість залежить від гранулометричного складу. Із зменшенням розмірів часток зростає загальна шпаруватість – від 35 % (крупнозернистий пісок) до 50 % (пилуватий пісок). Об'ємна маса пісків коливається в межах 1,4-1,5 г∙см^-3. Слід зазначити, що в'язкість не властива піскам, що спричиняє вільне їх перевіювання.

Для пісків характерна невелика порівняно з іншими породами, теплоємкість. Проте теплопоглинальна здатність пісків висока і з підвищенням вологості піску збільшується. Внаслідок високої здатності теплопоглинальної і низької теплоємкості голі піски сильно прогріваються вдень, а вночі охолоджуються.

Теплопровідність пісків висока, особливо у таких пісків, де є насичення водою, що створює глибоке їх промерзання зимою і до швидшого танення та прогрівання весною, порівняно з ґрунтами важчого гранулометричного складу. Така властивість пісків дає можливість вирощувати на пісках і ґрунтах піщаних у північних районах більш теплолюбні, що потребують довшого вегетаційного періоду, культури.

Піски легко вбирають воду, вологу і слабо її випаровують, що сприяє накопиченню під ними прісних підґрунтових вод. Водоутримуюча здатність пісків низька. Піски мало вологоємкі, однофазні глибоко промочуються опадами атмосферними і повільно віддають вологу, тому вони навіть у сухому степу рідко пересихають глибше як на 50-70 см. Промочуються супіски повільніше та й пересихають глибше – до 1,5-2 м.

Вміст глинястих частинок незначний у піску підвищує його властивості капілярні. Водопроникність пісків із збільшенням діаметра часток підвищується і пухкості піску і характеризується дуже високими показниками порівняно з ґрунтами або породами більш важкого гранулометричного складу. Це призводить до повної відсутності поверхневого стоку на сипучих пісках і незначного прояву його на піщаних ґрунтах. Внаслідок високої водопроникності пісків та їх низької вологоємкості піски промочуються значно швидше і на більшу глибину, ніж ґрунти більш важкого гранулометричного складу [39].

Також піски характеризуються низькою здатністю до випаровування. Випаровуваність вологи з пісків у декілька разів менша, ніж випаровування із суглинистих ґрунтів. У випадку ущільнення пісків, наприклад, під час заростання, збільшується випаровування вологи з їх поверхні. На пухких відкритих пісках випаровування спостерігається найменше.

Вказані вище особливості режиму пісків теплового сприяють утворенню умов для конденсації у них певної кількості вологи.

Піски під час заростання рослинністю ущільнюються і стають нерухомими. Це приводить до зміни їх властивостей: зменшується аерація та водопроникність, збільшується фізичне випаровування. Висихають піски також у зв'язку з тим, що вологу використовують рослини. З наступним заростанням пісків погіршується їх водний режим.

За забезпеченням рослин вологою піски можна розмістити у такому порядку:

• сипучі піски, які містять найбільше вологи і за інших рівних умов ліпше забезпечують рослини водою;

• напівзарослі піски характеризуються деяким випаровуванням за рахунок споживання вологи рослинами і зменшенням рухомості внаслідок часткового закріплення рослинністю та ущільненням;

• зарослі піски значно висушені і не видуваються вітром;

• напіврозбиті піски, які характеризуються сильним випаровуванням і вираженою дефляцією [43].