Глава 13. Геологическая деятельность ветра. Глава 13. Геологическая деятельность ветра.

 

На поверхности Земли постоянно дуют ветры, совершая при этом определенную геологическую работу. Процессы, изменяющие поверхность земной коры под действием ветров, называют эоловыми (по имени древнегр. бога ветра – Эола).

 

Геологическая работа ветра свойственна всей поверхности Земли, но наиболее сильно она проявляется в пустынях, долинах рек и на морских побережьях. Нередко ветры носят ураганный характер. В качестве примера можно привести район г. Новороссийска, где была отмечена скорость ветра 50-60 м/с. Чтобы представить последствия таких ураганов достаточно сказать, что уже при 16-18 м/с ветер может срывать крыши домов, а при 19-21 м/с – вырывать с корнями деревья.

В целом процесс геологической деятельности ветра можно разделить на три вида работы: 1) разрушение земной поверхности, 2) перенос и 3) отложение продуктов разрушения.

Разрушительная деятельность ветра проявляется в виде дефляции и корразии.

 

Дефляция – это разрушение горных пород за счёт выдувания из неё отдельных частиц механической силой ветра.

 

Выдувание наиболее сильно проявляется в рыхлых и мягких породах, таких как суглинки, супеси, пески, солончаки. Выдуваются котловины, борозды, каналы. Имеются случаи, когда котловина имела длину до 140 км, ширину от 2 до 10 км и глубину 100-150 м. Интенсивно могут выдуваться слои почв. Активность выдувания возрастает после нарушения дернового покрова и вырубки кустарников и деревьев. Котловина выдувания показана на рис. 48. На этом фото также видны выветрелые скалы.

Рис. 48. Котловина выдувания

 

Корразия (обтачивание) – это разрушение горных пород, строительных материалов и сооружений под постоянными (или периодическими) ударами частиц песка, пыли, а иногда и гравия, переносимых ветром.

 

Ударяясь о препятствия, частицы обтачивают поверхность, выбирают углубления. За счёт корразии в пустынях разрушаются столбы электропередач, дорожные насыпи, железобетонные элементы дорог, здания.

 

Перенос продуктов разрушения. Во взвешенном состоянии ветер переносит глинистые, пылеватые и тонко пылеватые частицы.

 

Перенос может достигать сотни и тысячи километров. Более крупные частицы песков ветер перемещает перекатыванием по поверхности земли. Длина пути составляет  и сотни метров и несколько километров - всё зависит от скорости ветра.

 

Отложение продуктов разрушения (аккумуляция). При уменьшении скорости (или вообще после прекращения) ветра происходит отложение переносимого материала.

 

Так образуются ветровые (эоловые) отложения. В большинстве случаев это отложения песка или пыли.

 

Передвижение в воздухе пыли приводит к потере его прозрачности, но это бывает непродолжительное время. Передвижение в воздухе (или перекатыванием по земле) и накопление песков имеет существенное значение. Эоловые пески разделяют на закреплённые и подвижные.

 

Закреплённые пески распространены в полупустынях. Это так называемые грядовые и бугристые пески. Их движение остановлено растительным покровом.

Подвижные пески под действием ветра могут перемещаться, что делает их опасными. В пустынях это барханы, (рис. 49) сложенные  подвижным песком. Известны случаи, когда скорость движения барханов составляла несколько метров в сутки. Такие пески легко засыпают не только дороги, но и здания, а также целые территории. На берегах морей и в речных долинах подвижные пески образуют дюны в виде холмообразных накоплений, высота которых иногда бывает значительной (до 20-40 м и даже более 150 м – дюна на Куршской косе в г. Неринга-Нида), эти холмы передвигаются за счёт перекатывания песчинок с одной на другую сторону холма. Скорость движения небольшая (до 10 метров в год). Дюны обычно образуют цепь холмов.

Рис. 49. Схематическое изображение бархана

В конце ХХ века при изучении пустыни Сахары было установлено, что пески под действием ветров могут перемещаться не только в виде барханов и дюн, имеются другие способы движения – площадные. Эти площадные формы песков были названы «шевронами». Они имеют длину несколько километров, ширину в сотни метров и толщину слоёв песка до 10 см. Шевроны слагаются из очень тонких песков и могут перемещаться в отличие от барханов и дюн со скоростью до 500 метров в год.

 

Строительство и эксплуатация сооружений в районах, где дуют сильные и постоянные ветра, требуют применения защитных мероприятий, т.к. возведение сооружений изменяет условия движения ветропесчаного потока. В образовавшихся зонах затишья возникают песчаные отложения, а в местах образования воздушных завихрений возможно выдувание песка и глинистых частиц, из которых отсыпаны насыпи. Поэтому откосы земляного полотна и выемок необходимо укреплять слоями глины, камнем, плитами. Все конструкции должны обладать повышенной прочностью для того чтобы они могли противостоять корразии.

 

С подвижными песками следует бороться постоянно. Движение дюн можно останавливать посадкой деревьев. Хорошо приживаются на них хвойные деревья. Сложнее останавливать движение барханов. Для этого используют следующие мероприятия:

1) в пределах полосы отвода хорошо планируют поверхность земли, насыпи делают не высокие; это позволяет ветру переносить песок через препятствия;

2) вдоль трасс осуществляют посадку широкой полосы трав и песколюбивых кустарников (саксаул, черкез или кандым); это создаёт долговременную защиту, но для создания таких полос требуются годы;

3) создание механической защиты в виде ограждений щитами, создающих зоны затишья, в которых откладывается песок; за работой таких щитовых ограждений необходимо постоянное наблюдение;

4) в отдельных случаях для закрепления движущихся песков возможна пропитка их твердеющими растворами, например, даёт хороший эффект пропитка битумными эмульсиями.

 

Важное значение имеет определение направления ветров. Для этого при проектировании используют розу ветров, представляющую собой схему, показывающую направление основных ветров на данной территории в какой-то отрезок времени (года, ряда лет, постоянно).