Эоловые отложения - классификация, формы и характеристика

Факторы образования рельефа

Было бы неверно считать, что поверхность Земли приобрела современный облик благодаря только внутренним силам, связанным с тектонической и магматической деятельностью в далекие геологические эпохи. Даже такие стабильные области, как платформы, меняют облик под воздействием внешних факторов. Каждый из них делает свой неповторимый рисунок:

1. Уральские горы в древности были выше, чем Гималаи, но процессы физического выветривания за миллионы лет сгладили их вершины. В настоящий момент массив не превышает в самой высокой части 2000 м.
2. Во время четвертичных оледенений постепенно накапливался обломочный материал морена, из которого в будущем были сформированы Валдайская и Смоленско-Московская возвышенности.
3. Энергия текучих вод образовала широкие речные поймы и целые равнины, построенные наносами рек, на юге Западной Сибири.

Важным фактором, способным преобразовывать рельеф, является геологическая деятельность ветра. На континентах она проявляется в выдувании, переносе продуктов разрушения и их аккумуляции. Для ее активного действия необходимо выполнение следующих условий:

• пустынный или полупустынный климат;
• резкие перепады температур;
• скудность или отсутствие растительности;
• сила и частота ветра.

Эоловая деятельность в первую очередь связана с эрозией горных пород, обуславливающих образование специфических форм рельефа в виде столбов, грибов, обелисков, больше всего распространенных в каменистых пустынях. Велика работа ветра и на техногенных объектах, что способствует распространению на значительные расстояния отходов производства.

В период четвертичных оледенений эоловые процессы развивались в области зандровых равнин, примыкающих к краям ледников. В настоящее время деятельность ветра интенсивно протекает в природной зоне полупустынь и пустынь, на лишенных растительного покрова берегах морей и озер, а также в местах аккумуляции песчаного материала в пределах речных долин.

Виды деятельности

Первым звеном, с которого начинается рельефообразующая работа ветра, является дефляция — процесс выдувания частиц горной породы или грунта. Проникая в расщелины, которые со временем становятся более широкими, он удаляет самый мягкий материал, что способствует проникновению химических агентов для дальнейшего разрушения минерального агрегата. Процесс дефляции имеет два определения:

1. Плоскостная. Проявляется в перемещении мягкого материала с обширных территорий, происходит только на поверхности, не имеющей растительного покрова, и является причиной эрозии почв. Она характерна для засушливых районов юга России, Казахстана, Канады и США. Результатом ее становятся различные типы эолового рельефа. Самый характерный пример — сухие русла рек и речных долин, заполняемые во время сильных дождей.
2. Бороздовая. Выражается в разрушении рыхлых и слабосцементированных пористых горных пород и появлении узких трещин, в которых сила ветра увеличивается и еще больше их углубляет, что приводит к образованию рытвин.

Процессы дефляции нередко наносят урон экономике страны, особенно те, что связаны с ветровой эрозией пахотных земель. Она проявляется в полном или частичном нарушении гумусового горизонта под действием ветра и возникает при неправильной эксплуатации почвенного слоя. Ветровая эрозия наиболее опасна весной, когда на полях еще не взошли сельскохозяйственные культуры. Для борьбы с ней высаживают ветроломные полосы деревьев или кустарников.

Еще одним видом деятельности, связанной с эрозией горной породы, является корразия — процесс истирания и обтачивания массива с помощью перемещаемого ветром обломочного абразивного материала. В результате этого в слоистых породах с разной прочностью наиболее сильно выдуваются и истираются мягкие прослои, в них образуются ниши, а твердые, наоборот, создают каркас с отшлифованными краями.

Перенос продуктов разрушения и его аккумуляция — завершающий этап эоловой деятельности. В результате мелкие пылеватые и глинистые фракции переносятся на значительные расстояния. Так, пыль из пустыни Сахара с помощью пассатов достигает побережья Атлантического океана, которое находится в 2,5 тыс. км от нее. Общее количество перемещаемого ветром материала в год составляет 1,6 млрд тонн.

Свойства и типы горных пород

Большая часть продуктов разрушения оседает в морях и океанах и смешивается с донными осадками, меньшая — аккумулируется на континентах. В результате формируется эоловый тип отложений, который имеет следующие характеристики:

1. Состав включает зерна кварца и полевого шпата, глинистых и известковых минералов. Диаметр частиц в тонкозернистом обломочном материале не превышает 1 мм.
2. В процессе перемещения вещества более крупные фракции выпадают раньше, а мелкие переносятся на большие расстояния.
3. Из-за рыхлой структуры процесс сцепления и уплотнения происходит более слабо, чем у морских и речных осадков.
4. Окрашены, как правило, в светло-желтые, серые и белые оттенки. Иногда можно увидеть красные и черные разновидности.
5. Характеризуются диагонально-волнистой или клиновидно-косой слоистостью. Мощность пород достигает десятков метров.
6. Формируются из аллювиальных, делювиальных, дельтовых, озерных отложений.
7. Распространены на побережье морей и озер, террасах рек, где рыхлые породы не покрыты растительностью. Иногда представляют собой россыпи ряда полезных ископаемых.

Геологическая деятельность ветра выражается в аккумуляции эоловых отложений, имеющих разнообразное происхождение. Среди них выделяются три основных вида осадочных горных пород:

1. Пески. Состоят преимущественно из зерен кварца диаметром от 0,2 до 5 мм, образованных при разрушении горных пород. Находят широкое применение при строительстве дорог, насыпей, используются для производства бетона.
2. Лессы. По составу относятся к суглинкам и супесям с вкраплениями кварца и полевого шпата. Иногда попадаются разности с включением различных слюд и роговой обманки. Залегают в виде обширных покровных площадей. Используются в производстве кирпича и цемента. На лессе образуются наиболее плодородные почвы.
3. Лессовидные породы. Чаще представлены суглинками и супесями, имеют тот же гранулометрический состав, что и лессы, но обладают слоистостью и нередко содержат обломки.

Для всех лессовых пород характерна просадочность, которая связана с их разрушением под воздействием воды и собственного веса. Для ее устранения при строительстве объекта выполняют комплекс водозащитных мероприятий.

Песчаные формирования

География распространения аккумулятивно-дефляционных процессов в целом имеет зональный характер. По классификации Б. А. Федоровича выделяются следующие формы:

• легкоподвижные образуются в тропических пустынях (Сахара);
• малоподвижные встречаются во внетропических аридных регионах (Средняя Азия и Казахстан);
• неподвижные дюнные формы характерны для внепустынных территорий (зоны древнего оледенения Европы и Западной Сибири).

При дефляции рыхлого материала и переносе его за пределы первоначального образования возникают крупные овальные котловины выдувания, направленные в сторону ветра. В районах с пустынным климатом на поверхности глинистых пород нередко встречаются ярданги — узкие и прямые борозды с крутыми склонами, высота которых достигает нескольких метров.

Кроме отрицательных форм рельефа, связанных с процессами дефляции, создаются и разнообразные аккумулятивные постройки, которые в зависимости от направления ветра делятся на продольные и поперечные. К первым относятся грядовые пески вытянутой формы высотой от 10 до 20 м. В отличие от них бугристые разновидности представляют собой невысокие холмы. Оба вида относятся к закрепленным растительным покровом песчаным образованиям.

Поперечными формами являются отдельные барханы и их цепи, возникающие при большой скорости ветра перед каким-либо препятствием. По форме напоминают подкову лошади и ориентированы пологой стороной к потоку. Сливаясь, они образуют гряды и цепи. Под воздействием сильного ветра могут перемещаться со скоростью до сотен метров в год. В Дагестане находится Сарыкум — самый большой бархан России и второй по величине на планете. Он достигает в высоту 260 метров и имеет площадь более 600 га.

На берегах рек и морей встречаются дюны — песчаные скопления длиной в несколько сот километров. Как правило, они располагаются перпендикулярно направлению действия ветров и движутся за счет переноса песка через гребень со скоростью до 20 м в год вглубь суши. В России дюны распространены на Куршской косе.

В настоящее время разнообразие эолового рельефа зависит не только от природных факторов — направления и силы ветра, мощности песчаных отложений и степени их закрепления растительностью. Они могут быть вызваны хозяйственной деятельностью человека на территориях, сложенных песками.