ПУСТЫННЫЙ МОРФОГЕНЕЗ. ЭОЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Общее представление о пустынях Общее

выделения пустынь:
биологические критерии:
Жизненные формы растительности (полукустарниковая но выяснилось, что; и

разных экологических типах пустынь эта жизненная форма не: всегда господствует.
организация живого не достигает экосистемного уровня (но это была ошибка: в пустынях отлично функционируют экосистемы).
отсутствие длительно вегетирующих трав,
неомкнутость растительного покрова,
господство в экосистемах настоящих ксерофитов и др.).
Ареалы распр-я некоторых видов растений (но все они не были исчерпывающими)
- Биологическая продуктивность – не более 400 кг/га в год сухого вещества – это единственный реальный биологич. Критерий.
климатические критерии:
- количество осадков (не более 250 мм)
температуры (…)
- Коэфициент увлажнения (тип увлажнения)

на земном шаре (по П. Мсйджсу). Стрелками обозначены холодные морские

течения

По соотношение осадков к испаряемости, определяектся степень аридности (засушливости) территорий. По коэфициенту увлажнения все засушливые области делят на ультрааридные, аридные и полуаридные. Видно, что с полуаридными териториями совпадают степи и полупустыни, с аридными и ультрааридными – пустыни. Аридные области встречаются во всех тепловых поясах, кроме арктического, и даже в высокогорьях (Тибет, Памир и др.).

мире площадь около 48 млн. км2 (включая ледниковые покровы, то

есть ледяные пустыни). Фактически, в соответствии с почвенно-ботаническими данными, их площадь достигает 57 млн. км". Разность между этими двумя цифрами, равная 9 млн. км", представляет антропогенные пустыни. Опустынивание различной степени развивается еще на 25 млн. км2.

морей и рек, на поверхности озерно-зандровых равнин в умеренных и

даже холодных широтах.
Зональный характер эоловые процессы имеют в пустынях. Деятельность ветра в пустынях представлена дефляцией, т.е. выдуванием (лат. deflare – сдувать), корразией (лат. orrasus – соскобленный, сцарапанный), переносом мелкого сухого материала и его последующей аккумуляцией.

Таким образом, прояление эоловых процессов носит зонально-азональный характер.
Зональность проявляется в том, что перечисленные условия в полной мере характерны для аридных стран (пустынь и полупустынь). Кроме того эоловая деятельность активно протекает в арктическом и антарктическом поясах (арктические пустыни), а в геологические ледниковые эпохи эоловые процессы активно протекали в перигляциальной зоне.
Азональность – на морских берегах при любых климатических условиях включая зону тундры и умеренные широты (п-в Ямал, побережье Балтики); в речных долинах и дельтах при интенсивном выносе аллювия.

Разрушение и аккумуляция сыпучего материала при эоловых процессах. I –корразия.

Песчинки, перемещающиеся ветром путем сальтации (прыжками), обтачиваютвыступы горных пород.

II – образование бархана: А – 1 – ветер; 2 – песок; 34° - угол естественного откоса сыпучих тел – подветренный склон. Б – перемеще6ние бархана –
пунктир; 3 – зона ветровой эрозии песка.

III – образование котловин выдувания: 1 –
ветер; 2 – песок; 3 – увлажненный грунт

Основными рельефообразующими факторами в пустынях являются ветер (эоловые формы) и деятельность временных водотоков.
Условия развития эолового морфогенеза:
- малое к-во осадков;
- частые (устойчивые) и сильные ветры;
- разреженный растительный покров или полное его отсутствие;
- интенсивное физическое выветривание;
- наличие соответствующих горных пород.

волочение, перетекание.
Сальтация (итал. сальто - прыжок) – это перемещение песчинок

прыжками. Песчинка, поднятая ветром ударяется в песок, выбивает из него еще песчинки и т.д. Сальтация происходит при довольно сильном ветре и действует по типу цепной реакции.
В других случаях песок под действием ветра «перетекает». Песчинки медленно перекатываются, «волокутся» по неровностям рельефа. Чем сильнее ветер, тем большего размера песчинки вовлекаются в этот процесс. Песок как бы струится, напоминая движение воды.














При сильных бурях вверх подбрасываются даже камни небольшого размера и галька, которая таким способом также перемещается на большие расстояние. Способность ветра к транспортировке песка зависит от скорости и степени турбулентности. В процессе движения все песчинки сформируются по удельному весу и окатываются. Поверхность песчинок приобретает матовый оттенок и округлую форму.

пропорциональна его скорости и обратно пропорциональна размеру переносимых частиц.
Критическая скорость

ветра различна для песчаных частиц разного размера:
4,5-6,7 м/с 0,25 мм
6,7-8,4 0,5мм
9,8-11,4 1,0мм
11,4-13,0 1,5мм
Для частиц размером <0,1мм критическая скорость ветра увеличивается из-за их сцепления. (для ч-ц < 0,05мм она равна 10-12 м/с).
Ветровой поток обладает емкостью, мощностью и насыщенностью.
Емкость – к-во песка, которое может перемещаться при данной силе ветра.
Мощность – реальное к-во перемещенного песка;
Насыщенность – отношение мощности к емкости – чем она меньше – тем больше выдувающая способность потока (емкость). А при уменьшении емкости потока происходит аккумуляция песка

выдувание рыхлых, дезинтегрированных горных пород с поверхности Земли, а корразией

(лат. «корразио» -обтачивание) называется обтачивание выступов горных пород твердыми частицами, переносимых потоками и воздушных струй в приземном слое. Этот процесс напоминает действие песткоструйного аппарата, которым чистят каменные здания .

Дефляция проявляется там, где дуют сильные ветры, в своеобразных «аэродинамических трубах» – узких горных долинах, ущельях, например, в Джунгарских воротах – долине между Джунгарским Алатау на западе и горами Барлык и Майли на востоке. В такой «трубе» создается сильная тяга воздуха и переносятся не только песок, но и мелкие камешки, размером до 1 см и больше. Постоянные процессы выдувания – дефляции приводят к постепенному углублению долин или узостей.

Дефляция проявляется в пустынных районах, в которых сдувается слой сухих, рыхлых отложений, расположенных на более влажных. Выдувание приводит к формированию глубоких котловин, как, например, в Ливийской пустыне в Северной Африке, где впадина Каттара площадью около 18000 км2 имеет глубину 134 м ниже уровня моря. И таких дефляционных впадин и котловин много в различных пустынях.

Ветер выдувает мелкие обломки и песок из всех трещин в скальных выступах, делая их рельефнее. Дефляция углубляет также любые искусственные выемки, например, колеи автомашин, следы трактора и т.д. Легко выдуваются лёссовые породы, в которых образуются глубокие, до 20-30 м ущелья.

На дне бессточных котловин часто скапливается соль, кристаллизация которой разрыхляет почву. А затем этот очень рыхлый слой, напоминающий «пух» сдувается каждый год и котловина углубляется на 5-7 см. И так повторяется ежегодно.

м-л (рашпиль или наждачная бумага) – т.е. стачивает, шлифует (коррадирует)

поверхность породы. При этом образуются:
- корразионные ниши (в легко разрушаемых породах –песч., мергель, глина);
- каменные столбы и грибы (если поддающаяся порода сверху бронирована устойчивыми мат-ми). Все эти формы встречаются в песчаных пустынях.
- дефляционные котловины (округлой или овальной формы) от неск. Дес. До неск. Сотен м.
- ятранги - формы выдувания в виде борозд (вдоль линейных форм (дорог и др.) либо линейном расположении соответствующих пород).
- ячеистые пески – чередование котловин выдувания и перегородок между ними (последние являются одновременно и остаточными элементами и участками аккумуляции выносимого из котловин м-ла).
- лунковые пески – при устойчивых ветрах дефляционные котловины приобретают ориентировку и ф-му полумесяца. До 70 м глубины в Аравии – фульджи

Формы рельефа образованные в процессе выветривания

менее сцементированные, углубляются быстрее, чем плотные и тогда образуются ячейки,

ниши углубления неправильной формы. Любое уплотнение со временем становится выпуклой формой. Поскольку переносимый ветром песчаный материал движется над самой поверхностью земли, не выше 2-х м, а чаще до 0,5 м, обтачивание происходит в нижней части выступов пород. Поэтому часто формируются столбы и пирамиды «каменные истуканы» с тонкой «шейкой» в основании и расширением вверху. Иногда образуются качающиеся камни, когда между двумя глыбами остается одна точка соприкосновения.

в Англии.
Каменный Гриб (Mushroom Rock) - Канзас, США
Тонкая Арка (Delicate

Arch) - Юта, США

площадях песчаных массивов и "морей" (от первых десятков до сотен

тысяч квадратных километров),
типах образующих песчаные скопления эоловых форм рельефа,
- облике и размере отдельных форм.

Причины многообразия:
тип и количество рыхлого субстрата и степени его скрепленности;
режим ветров (по скорости и потенциалу переноса П.П.)1, господствующим направлениям и характеру вихрей воздушного потока; времени воздействия.

прослеживается зависимость морфологии песчаного рельефа от режима ветров по типу господствующих направлений и энергетики воздушных потоков.
Выделяют пять типов рельефообразующих ветровых режимов:
резкого преобладания ветров одного направления;
двух преобладающих встречных направлений ветров однотипной энергетики;
двух господствующих направлений ветров, близких П.П., ориентированных друг к другу под острым углом;
двух господствующих направлений, ориентированных перпендикулярно друг к другу;
господствующих направлений с близким II II. более двух или с отсутствием доминирующих румбов.

Каждому из этих типов режима ветров соответствует своя морфологическая группа форм рельефа, которые можно объединить в четыре основных класса песчаных (дюнных)1 форм:
формы асимметричные с пологими наветренными и крутыми подветренными склонами, ориентированные поперек к господствующему направлению активных ветров (Все серповидные (полумесяцеобразные) образования (барханы, барханные цепи и различ­ные параболические дюны);
формы, ориентированные продольно к господствующему направлению активных ветров. (протяжеженные, часто ветвящиеся и извилистые простые и комплексные линейные гряды с двумя симметричными склонами осыпания;
формы радиально симметричные без ясно выраженной связи с направлениями правлениями господствующих ветров - пирамидальные (звездообразные), а также куполовидные (сводовые) дюны;
сложные группы форм с образованиями разной симметрии и разной ориентированности по отношению к господствующим ветрам.
1 Потенциалом переноса (П.П.) называют меру количества пес ка, который может быть потенциально перенесен ветром данной силы за установленный период времени.

Эоловые аккумулятивные формы.

микроформой служит песчаная волна ряби (песчаная рябь). Образуется она на

разнозернистом песке при малых скоростях ветра и свободном (без препятствий) движении ветропесчаного потока, когда только начинается отрыв частиц от поверхности и их перемещение минискачками (перекатыванием). При высоких скоростях ветра (более 15 м/с), когда в сальтационное движение вовлечены песчанные зерна всех размеров, песчанная рябь существовать не может.

при значительных скоростях ветра, когда основная масса песка в ветропесчаном

потоке перемещается сальтируя.

Она протекает протекает в три стадии (С. Вейисов).

1.Сначала при пульсационном снижении скорости крепких (равных и более 13 м/с) ветров возникают фиксированные полосы из крупных песчаных зёрен. Будучи преградой на пути перекатывающихся более мелких песчинок эти полосы песка, уели не раздуваются сильными ветрами снова, быстро растут в ширину и высоту, образуя цепь песчаных валиков - первичную предбарханную волну. При одиночных формах такие валики называют эмбриональными или щитовыми дюнами.

границу главного слоя переноса в ветропесчаном потоке (т.е. дос­тигнет высоты

20-25 см). Валики первичной волны, становятся непроницаемыми препятствиями на пути ветропесчаного потока, вызывают изменение движения воздушных струй. Часть струй, обтекая валик с боков, приводит к выдвижению его краев по ходу ветра. Другая часть, обтекая валик сверху и отрываясь от основного потока, создает возвратное течение, в связи с чем первичная волна становится асимметричной - это стадия полулунных низкобарханных волн.

Обычно это бывает при высоте волны 50 см. Дальнейший рост

барханной цепи происходит за счет песка, выпадающего непосредственно из ветро-песчаного потока, и (на 50%) набегания на наветренный склон барханов песчаной ряби, выводящей из движения массы песка на склоне осыпания бархана.
Рост барханной цепи в высоту и ширину продолжается, пока достаточно песка для питания ветропесчаного потока и пока скорость ветра обеспечивает образование и движение песчаной ряби. Одновременно за счет ветров, возникающих из-за разнос­ти давлений в ветровой тени бархана и дующих вдоль его гребня, происходит слияние рогов барханов и постепенное превращение цепи барханов в поперечную барханную гряду.

10-20 см слое. При скорости 4-5 м/с образуется поземка, а

при больших скоростях движется сплошная пелена песка – песчаные бури. Пылеватые ч-цы переносятся на большой высоте. При бурях пыль может подниматься на высоту до 5-6км и переноситься ч-з океаны (о кораллах Карибского бассейна – гибнут от осаждения пыли из Сахары).

В зависимости от ориентировки эоловых аккумулятивных форм относительно направления ветра их можно разделить на продольные и поперечные. Крупные продольные формы — песчаные гряды, или грядовые пески,

поля),
*Комплексные формы (крупные формы в сочетании с малыми и

средними с
преобладанием сплошных полей).

перигляциальных областей) поперечные эоловые образования (дюны) часто преобразуются в продольные.

Это связано с тем, что участки поперечных дюн с меньшей мощностью песка закрепляются растительностью, их движение по направлению ветра замедляется по сравнению с участками с большей мощностью песка, не скрепленного растительностью. Возникают формы, напоминающие барханы, но "рога" которых обращены навстречу ветру. Со временем дюны приобретают контуры, напоминающие
параболу или сильно сжатый с боков полумесяц (параболическую
Дюну) затем они превращаются в шпилъковидную дюну и наконец,

эоловым аккумулятивным формам относятся также одиночные пирамидальные и прислоненные дюны.

Это самые крупные эоловые образования, встречаются они редко. Пирамидальные дюны образуются в результате интерференции ветров разных направлений при условии, что каждый из ветровых потоков имеет область питания песчаным материалом. Пирамидальные дюны известны в песчаных пустынях Сахары и Средней Азии. В Северном Дагестане есть крупная одиночная дюна Сарыкум высотой более 150 м. Она расположена на пересечении нескольких ветровых потоков. Одни из них дуют с северо-запада на юго-восток или в обратном направлении вдоль подножия передовых хребтов Кавказа, другие — вниз или вверх по долине р. Шура-Озень, режущей передовые хребты вкрест их простирания. Пирамидальные дюны высотой до 150 м известны в Иране, в пустыне Деште-Лут.

На побережьях аридных стран при близком положении к морю уступа горного хребта или плато возникают прислоненные дюны, которые также достигают огромной высоты. Уступ оказывается препятствием, на которое наползает движущийся песок.
Следовательно, прислоненная дюна — своеобразный песчаный шлейф, навеянный ветром на прилегающий к песчаной равнине склон или уступ. O.K. Леонтьев наблюдал на о. Сокотра прислоненную дюну высотой до 200 м. Областью питания для нее служат пляж и
развеваемая поверхность прилегающей морской террасы.

с географической зональностью факторов, способствующих или препятствующих эоловому рельефообразованию.

Б.А.

Федорович выделил пять основных зональных типов эолового песчаного рельефа:
активно подвижных незаросших (оголенных) песков преимущественно тропических пустынь:
подвижных полузаросших песков преимущественно внетропических пустынь;
полузаросших песков полупустынь;
4) в разной степени стабилизированных дюнных форм главным образом внепустынных зон;
5) подвижных форм незаросших песков арктической и антарктической зон.

Федоровичу)

способов аккумуляции рыхлого материала.
Каменистые пустыни или гаммады (гиббер – Австралия)представляют

собой развалы горных пород, группы скал практически лишенных рыхлых, сыпучих отложений, которые уносятся процессами дефляции.
В таких, довольно мрачных пустынях камни покрыты черным налетом. Такое впечатление, что их покрыли лаком. Этот, т.н. «пустынный загар» образуется потому, что очень сильное испарение в сухом, жарком климате, подтягивает вверх влагу по капиллярам в зоне аэрации, которая содержит растворенные железомарганцевые окислы, выпотевающих на поверхности камней (рис. 11.3.1).

кумы в Средней Азии или эрги в Африке. Всем известны

пустыни Каракум (черные пески), Кызылкум (красные пески), Сахара, Атакама, Калахари и другие.
Все эти пустыни обладают своеобразным рельефом из бархан, гряд, бугров и валов. Песок, слагающий поверхность пустынь, непрерывно движется, хотя его мощность составляет всего несколько десятков метров, реже 100-200 м.

озер. Поверхность таких пустынь исключительно ровная, покрыта глинистой, растрескавшейся коркой.

Идеальная ровная поверхность в США используется на высохшем оз. Бонневиль для заездов рекордных автомашин.