Геологическая деятельность ветра

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ  ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ 

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт    природных ресурсов

Специальность  геология

Кафедра    ОГЗ

 

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА

 

 

 

Студент гр. 2Л31     _________________  Д.Д.Женсебаев

(подпись)

____12.10.2013____

(дата)

Руководитель     _________________  М.И. Шаминова

(подпись)

_________________

(дата)

 

 

 

Томск - 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………...………………….…………………………3

РАЗРУШИТЕЛЬНАЯ  ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА..........................................4

АККУМУЛЯТИВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА...………………..……….....5

ЭОЛОВЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА…………………………………............…….7

ТИПЫ ПУСТЫНЬ………………………………………………………………...12

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ………………………………….…………………....13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................................14

 

Введение

Деятельность ветра является одним из важнейших геологических  и рельефообразующих факторов на поверхности суши. Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые, ими отложения рельефа  и формы называют эоловыми. Эоловые  процессы протекают на всей территории суши, но наиболее активно проявляются  в пустынях, полупустынях, на побережьях морей и океанов. Этому способствует оптимальное сочетание условий, способствующих развитию эоловых процессов: 1) отсутствие или разреженность  растительного покрова, определяющее наличие непосредственного контакта горных пород, слагающих территорию, и воздушных потоков атмосферы; 2) частые ветры; 3) наличие больших  объёмов рыхлого материала, способного перемещаться ветром. Необходимо отметить, что существенное значение при «поставке» обломочного материала, в дальнейшем перемещаемого ветром, в пустынях (для которых, как известно, характерны значительные суточные колебания температуры) имеет температурное выветривание. Существенную роль эоловые процессы играют также в сухих степях, саваннах, приледниковых областях, долинах  крупных рек и других открытых ландшафтах. Переносимый ветром тонкий материал может перемещаться на сотни  и даже тысячи километров (достаточно отметить, что на значительных участках океанического дна вклад эолового материал достигает 50-70% и более).

Геологическая деятельность ветра складывается из процессов  разрушения пород, переноса материала  и его аккумуляции, тесно взаимосвязанных  и протекающих одновременно.

 

1. Разрушительная деятельность ветра

      Деятельность ветра проявляется в различных климатических зонах, но особенно она продуктивна в областях сухого климата, характеризующиеся следующими особенностями: 
1) низкие суточные изменения температуры, обусловливающие интенсивность физического выветривания;

2) незначительное количество осадков, выпадающих, в основном, в виде ливней;

3) превышение испарения (5–15 раз) количество выпадения атмосферных осадков;

4)  разреженность растительного покрова или полное его отсутствие;

5)  частые ветра большой силы;

6)  наличие материала, способного перемещаться ветром.

 

      Перечисленные особенности свойственны пустыням и отчасти полупустыням.

Деятельность ветра проявляется  также на низменных песчаных побережьях морей, озер, рек (в различных климатических  зонах) при условии отсутствия и  сильной разреженности растительности, и в ряде мест на вершинах гор.

Геологическая деятельность ветра  состоит из процессов дефляции (выдувание и развевание, от лат. «deflare» — сдувать), корразии (обтачивании горных пород и их обломков при помощи переносимых ветром частиц «corrasus» — обтачивать), переноса и аккумуляции (отложения).

      Под ДЕФЛЯЦИЕЙ понимается процесс выдувания и развевания ветром различных частиц горных пород (лат. «deflatio» — выдувание, развевание). Очень эффектно этот процесс действует в пустынных районах, где трещины в горных породах не заполнены рыхлым материалом, как это наблюдается во влажных местах. Интенсивность дефляции усиливается при длительных ураганных ветрах — суховеях. Периодически она проявляется в степных засушливых земледельческих районах на западе США (вспомните сказку «Волшебник Изумрудного города»), южных республиках СНГ (Казахстане, нижнем Поволжье, Предкавказье и на юге Украины).

      Различают: «Черные бури» — в пределах черноземной полосы; «Красные бури» — типичны для пустынь; «Белые бури» — редкое явление, характерное для районов распространения солончаковых и загипсованных почв (Приаралье, побережье Каспийского моря). Во время бурь скорость ветра достигает 15–20 м/с, а местами до 30–40 м/с. 1,0–2,0 м), где и происходит небольшая корразионная работа. Здесь песок как бы подрезает нижние части скал, и они внизу утоняются.

      Наглядный пример действия корразии можно наблюдать в степях, где нижние части телеграфных столбов ничем не защищенные быстро подрезаются и они падают. Часто встречаются скалы грибообразной формы. При преобладании ветров одного направления в основании скал образуются ниши, небольшие пещеры; в известняках возникают каменные полые сундуки; в порфировидных гранитах — ячеистая поверхность, напоминающая пчелиные соты и т. д.

Пахотные слои иногда сдуваются  до глубины 5–6 см, а местами и  до 10–20 см. Это так называемая плоскостная дефляция.

      В некоторых областях Китая существует бороздовая дефляция, которая развивается в лессовых отложениях и образует вдоль колеи дорог борозды глубиной до нескольких метров. КОРРАЗИЯ (лат. «Corrasus» — обтачивать, «сorrado» — соскабливаю, соскребаю) представляет собой механическую обработку обнаженных горных пород ветром при помощи переносимых им твердых частиц — обтачивание, шлифование, высверливание.

      Частицы песка поднимаются до 2–3 м, изредка до 8–10 м, но наибольшей концентрации они достигают в нижних приземных частях воздушного потока (до 1,0–2,0 м), где и происходит небольшая корразионная работа. Здесь песок как бы подрезает нижние части скал, и они внизу утоняются.

Наглядный пример действия корразии можно наблюдать в степях, где нижние части телеграфных  столбов ничем не защищенные быстро подрезаются и они падают. Часто  встречаются скалы грибообразной  формы. При преобладании ветров одного направления в основании скал образуются ниши, небольшие пещеры; в известняках возникают каменные полые сундуки; в порфировидных  гранитах — ячеистая поверхность, напоминающая пчелиные соты и т. д.

 

 

 

2. Аккумулятивная деятельность ветра

      Аккумулятивная деятельность ветра заключается в накоплении эоловых отложений, среди которых выделяются два генетических типа - эоловые пески и эоловые лёссы. Эти отложения в современную эпоху образуются в пустынях и на их периферии, но во время четвертичного оледенения активно формировались и в зоне, обрамлявшей покровные ледники. Эоловые отложения возникают преимущественно в результате ветрового захвата и переноса более древних накоплений (морских, речных, озёрных и др.) или, частичном участии продуктов механического разрушения других пород. В зависимости от степени и характера эоловой переработки исходного материала песчаные отложения подразделяются на не перемещённые (перевеянные) и перемещенные (навеянные). Перевеянные отложения залегают в непосредственной близости от пород (песков) за счёт переложения которых накопились, представлены преимущественно песками. Навеянные отложения лишены пространственной связи с материнскими породами, для них характерно обогащение мелкозернистым материалом, способным перемещаться на большие расстояния, представлены лёссами.

      В результате АККУМУЛЯЦИИ формируются эоловые отложения пески и лёссы.

Эоловые пески представляют собой, большей частью, продукты перевевания отложений рек, морей, озер и элювиальных образований, возникших при физическом выветривании. Для них характерно:  
1)  относительно хорошая окатанность зерен, нередко с блестящей полированной поверхностью(пленки пустынного загара из окиси железа);

2) хорошая отсортированность  по размеру зерен. Это преимущественно мелкозернистые и тонкозернистые пески (0,05 до 0,25мм);

3) в составе песков  преобладают устойчивые твердые минералы — кварц и др. Менее стойкие уносятся и истираются;

4) цвет преимущественно  желтый, желтовато-коричневый, а в  субтропиках и тропиках — красный;

5) косая, неправильная  слоистость, то пологая, то крутонаклонная, иногда перекрещивающаяся. Мощность  отложений небольшая и достигает  нескольких десятков метров.

 

      Лёсс — представляет собой своеобразный генетический тип континентальных отложений. Это светло-желтая, палево-желтая неслоистая, местами неясно слоистая горная порода, в составе которой преобладают частицы пыли от 0,05 до 0,01 мм (более 50%). Для лесса характерно: 1) высокая пористость (42–50%); 2) наличие системы коротких вертикальных канальцев (следы растений, засыпанных пылью); 3) сильная карбонатность и присутствие известковых стяжений, называемых журавчиками (нем. лессовые куколки); 4) вертикальная отдельность и способность держать отвесные стенки в естественных обнажениях и искусственных выработках; 5) покровный характер; 6) значительные просадки при увлажнении.

Мощность лессовых отложений  от нескольких метров до десятков и 100–150 метров. Существует много гипотез  о происхождении лесса: эоловая (В. А. Обручева), пролювиальная, аллювиальная, делювиальная, почвенно-элювиальная  и др.

3. Эоловые формы рельефа

Эоловые пески 

      Отложения, обладающие рядом специфических особенностей, среди которых необходимо отметить следующие:

•  Хорошая сортированность  зёрен с преобладанием частиц размером 0,1-0,25 мм. Матовая поверхность зёрен, наличие так называемых «пустынного загара» - железистой или марганцевой плёнки на их поверхности.

•  Наличие в отложениях ветрогранников - обломков горных пород  двух-, трёх-, четырёхгранной формы, возникающие  вследствие шлифующего действия песка, переносимого ветром.

•  Косая слоистость с  углами падения слойков около 300.

•  Отсутствие фауны и  цемента.

      Следует добавить, что, осаждаясь из воздуха, в том числе вместе с каплями дождя и со снегом, пылеватые частицы примешиваются к морским и континентальным осадкам разного генезиса, не образуя в таких случаях самостоятельных эоловых накоплений.

Эоловые формы  рельефа

      Наиболее распространены аккумулятивные и аккумулятивно-дефляционные формы, образующиеся в результате перемещения и отложения ветром песчаных частиц, а также выработанные формы, возникающие за счет выдувания рыхлых продуктов выветривания. Форма и величина аккумулятивных и аккумулятивно-дефляционных образований зависит от сочетания ряда факторов: характера и режима ветров, количества растительности (препятствующей свободному движению песков), а также насыщенности песчаными частицами ветропесчаного потока, увлажнения песков, характера подстилающей поверхности и некоторых других. Максимальное распространение эоловые формы получают в пустынях. Для рельефа пустынь характерно одновременное присутствие наложенных друг на друга различных по масштабу динамичных аккумулятивных и дефляционно-аккумулятивных эоловых форм.

      Основным элементом микрорельефа является эоловая рябь. Как известно, между двумя параллельно движущимися средами с разной плотностью и подвижностью (в данном случае - сухой песок и воздух) поверхность раздела приобретает волнообразный характер. Волнообразность движения поверхности песка приводит к образованию на его поверхности движущейся ряби. Высота валиков ряби от миллиметров до десятков сантиметров, валики ассиметричны – более пологим является наветренный склон. Массовое перекатывание песчинок происходит преимущественно в пределах лишь одного валика ряби, начинаясь на его наветренном склоне и заканчиваясь на гребешке. Движение ряби и «песчаных волн» осуществляется за счёт осыпания подветренного склона валиков.

      Более крупными элементами рельефа являются щитовидные скопления песков, образующиеся в понижениях рельефа или ветровой тени. В дальнейшем щитовые скопления перестраиваются в барханные формы рельефа - одиночные и групповые барханы, затем - в барханные цепи, барханные гряды и т.д.

      Барханы - подвижные аккумулятивно-дефляционные формы рельефа пустынь, представляющие собой серповидные в плане крупные скопления песков. Характерной морфологической особенностью барханов служит полулунное или серповидное очертание в плане и наличие ассиметричных склонов: длинного пологого (5—14°) наветренного и короткого крутого (30—33°) подветренного, переходящих в вытянутые по ветру «рога». При этом «рога» направлены по направлению ветра. Высота барханов обычно составляет первые метры, но может достигать 100 м и более. Барханы динамичны и меняют свою форму в зависимости от направления и скорости ветра и равномерности поступления того или иного количества песка.

Движение песка по профилю  бархана в разных его частях неодинаково. На нём можно выделить три следующие зоны: