Геологическая деятельность ветра

Под геологической деятельностью ветра понимается изменение поверх­ности земли под влиянием движущихся воздушных масс. Ветер разрушает горные породы, переносит мелкий обломочный материал на большие рас­стояния и осаждает его на суше или на поверхности Мирового океана. Чем больше скорость ветра, тем сильнее производимая его работа. Выдувание и развевание ветром твердых частиц почвы и рыхлых отложений называют де­фляцией.

Ветер со скоростью 3 м/сек может шевелить листья деревьев, со скоро­стью 10 м/сек - качать толстые ветви, поднимать и переносить во взвешенном состоянии пыль и мелкий песок; ветер со скоростью 20 м/сек переносит пе­сок и гравий размером частиц до 4 мм в диаметре; буря со скоростью 30 м/сек может передвигать и переносить мелкие камешки; ураган со скоростью 40 м/сек способен отрывать выступающие не очень крепкие куски горных пород и перемещать их.

Обнаружено, что пыль из пустынь Северо-Восточного Китая не только разносится над территорией Азии, но и доносится до Гавайских островов, находящихся в центре Тихого океана. Тонкая красная пыль древних продук­тов выветривания, вынесенная из засушливых районов Западной Африки, переносится пассатами через весь Атлантический океан. Участники первой экспедиции Колумба были поражены, когда на палубы их каравелл посреди безбрежного океана осела океанская красная пыль.

Установлено, что тонкие пылеватые и тонкодисперсные частицы, попадая в тропосферу, образуют аэрозоли. Средняя продолжительность нахождения в тропосфере терригенных (от латинского terra - земля, суша) аэрозольных частиц, поступивших туда с поверхности суши, около 5-7 дней, а затем они вымываются атмосферными осадками. По этой причине на поверхности вы­соко-горных ледников постоянно осаждается тонкая атмосферная пыль. В тропосфере все время поддерживается одинаковое содержание аэрозолей над континентами. Следовательно, между поверхностью суши и тропосферой не­прерывно происходит циклическая миграция твердого вещества в форме мельчайших твердых частиц. Подсчитано, что суммарный захват ветром тон­ких твердых частиц с поверхности всей мировой суши составляет более 5 млрд. т. в год. Из этого количества примерно 4 млрд. т возвращается с атмо­сферными осадками на поверхность континентов, а свыше 1,5 млрд. т выпа­дает на поверхность Мирового океана и затем входит в состав морских осад­ков.

Захвату ветром тонких частиц с поверхности рыхлых отложений и почвы препятствует только густая растительность, особенно древесная. Большой ущерб почвам степей наносят сильные сухие ветры, развевающие рыхлый плодородный гумусовый горизонт распаханных почв, так называемые черные (пыльные) бури. Свое название они получили из-за сильного потемнения ат­мосферы, насыщенной черной пылью развеянного верхнего гумусового горизонта почв. Черные бури возникают при скорости ветра 10-12 м/сек, но наи­большей интенсивности они достигают при скорости более 15 м/сек.

Наиболее сильно воздействие ветра проявляется в пустынях, где защит­ная роль растительности минимальна. Тонкая пыль постоянно присутствует в воздухе пустынь, снижая его прозрачность. Действие ветра в пустынях на­столько сильно, что оно распространяется не только на пылеватые частицы, но также вызывает перенос более крупных песчаных частиц. Это вызывает образование особых форм рельефа, получивших название эоловых (эол - бог ветра в греческой мифологии). Примером может служить барханно-грядовый рельеф песчаных пустынь Средней Азии, образованный в результате переве-вания аллювиальных отложений, песчаных пустынь Аравийского полуостро­ва и африканской Сахары. Результаты пыльных бурь в виде выдувов на глу­бину 80-120 см можно наблюдать на территории Хакасии и Тывы. Там же в почвах присутствуют несколько погребенных гумусовых горизонтов, кото­рые образовались в былые, более древние, фазы развития ландшафтов и свя­заны с циклами дефляции.

Сильный ветер может вызывать обрушивание отвесных скал, способство­вать возникновению обвалов и камнепадов, но разрушение поверхности твердых горных пород достигается не ударами воздушных масс, а воздейст­вием твердых мелких частиц, переносимых ветром. Такая работа твердых частиц называется корразией (от лат. korrasio - обтачиваю). В результате кор­разии скалы, встречающиеся в пустынях, приобретают различные причудли­вые очертания. Если они сложены слоистыми породами различной твердо­сти, в них образуются желобообразные углубления, соответствующие слоям мягких пород, и выступы, соответствующие более твердым породам. Так как основная масса песка перемещается на высоте 1,5-3 м, скалы иногда приоб­ретают грибообразные очертания. У пород, состоящих из минералов различ­ной твердости, поверхность становится ячеистой. Нередко в скалах возника­ют эоловые пещеры.

Эоловые отложения

Переносимая ветром масса пыли и песка рано или поздно выпадает на землю и либо примешивается к образующимся различным образом осадоч­ным породам, либо дает начало особым эоловым отложениям.

Среди эоловых отложений по составу выделяются глинистые, пылеватые и песчаные. Глинистые и пылеватые эоловые отложения возникают за счет осаждения мелких частиц, переносимых в виде пыли во взвешенном состоя­нии в воздухе, иногда высоко над поверхностью земли. Песчаные эоловые отложения, наоборот, образуются из крупных частиц, перемещаемых невы­соко над поверхностью земли или просто перекатываемых ветром по почве. Поэтому эоловые пески распространены обычно в непосредственной близо­сти от областей развевания. Глинистые эоловые отложения могут отлагаться на значительном удалении от последних, т.к. пыль разносится ветром очень далеко.

Эоловые отложения обычно рыхлые, процесс цементации и уплотнения их происходит менее интенсивно, чем у водных осадков. Сортировка эоло­вых отложений обычно хуже речных или морских. Наряду с песчаными фракциями в них всегда присутствует примесь глинистых частиц. Разнозер-нистые пески среди эоловых отложений отсутствуют. Цвет эоловых отложе­ний различный, но наиболее типична для них серая, желтая или белая окра­ска.

В 1950 г. в Саратовской области выпала белая пыль, которая состояла из кристалликов гипса, поваренной соли, глауберовой соли, соды и пылинок глины.

Песчаные эоловые наносы могут достигать многих десятков метров. Мак­симальная мощность эоловых песков наблюдается в пустынях.

Переносимые ветром пылеватые частицы осаждаются на поверхности земли и при уплотнении образуют своеобразную очень пористую породу, именуемую лессом.Лессовые отложения занимают огромные площади в Ев­ропе, Азии, Северной Америке, но не распространяются в пределы тропиче­ского пояса. В некоторых регионах лессовые отложения имеют большую мощность, измеряемую десятками метров, а в Китае в бассейне р. Хуанхэ они слагают знаменитое Лессовое плато, где их мощность достигает 200 м.

Образование лессов происходило на протяжении миллиона и более лет. В мощных толщах лесса присутствуют несколько горизонтов древних погре­бенных почв. Это свидетельствует о том, что периоды активного накопления аэральных пылеватых осадков прерывались периодами прекращения дефля­ции и ветрового переноса минеральной пыли, а аэралыю-пылевые осадки преобразовались под воздействием почвенных и гипергенных процессов и приобретали микростроение, характерное для лессов. В процессе формиро­вания лессов в них возникали специфические карбонатные конкреции (лес­совые куколки), присутствие которых свидетельствует о том, что формиро­вание лессов происходило в условиях засушливых, но не пустынных ланд­шафтов.