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                       прикладная геология

 

Кафедра                                  ГИГЭ

 

 

 

                   

 

 

 

 

                          ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА

 

 

 

 

Студент гр. 2132                     ______________________    Е. Н. Гарбуз

                                                               (подпись)

                                                 ______________________

                                                                      (дата)

 

Руководитель                         ______________________   М. И. Шаминова

                                                               (подпись)

 

                                                          ______________________

                                                                  (дата)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                              Томск – 2013

                                      Содержание:

 

 

 

          

 

          Введение.

 

1. Разрушительная деятельность ветра

 

 

2. Аккумулятивная деятельность ветра

 

 

3. Эоловые формы рельефа

 

 

4. Типы пустынь

 

          Ответы на вопросы.

          Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   Введение

 

         Ветер является одним из главных экзогенных факторов, преобразующих земную поверхность. Механизм действия ветра как экзогенного фактора заложен в турбулентном движении воздуха в нижних слоях атмосферы – тропосфере, мощность которой составляет от 6 км на полюсе до 18 км на экваторе. Турбулентное движение (перемещение) масс воздуха возникает вследствие разности атмосферного давления, как результата неравномерного нагревания воздуха.

      О значительной силе ветра по переносу взвешенных частиц свидетельствует перемещение пепла от извержения вулкана Кракатау (1885), в верхних слоях тропосферы, вокруг земного шара в течение почти двух лет.

     Ветер переносит  и отлагает большое количество  пыли в период пыльных бурь. Так, Г. Аллисон пишет, что в районе города Линкольн штата Небраска в марте 1935 г. за 4 дня ветер принес пыльную бурю, из которой выпал осадок пыли до 40 т на 1 .

    Ветер переносит  не только пыль, но и песок,  отлагает его на больших территориях  Земли, он разрушает горную  породу, образует пустыни и полупустыни.  Пустынь на Земле много. Они  занимают 20 % поверхности континентов.  Только в странах СНГ песчаные  моря занимают площадь более  56 млн га. Пустыни по размерам бывают маленькие и большие. Очень большая пустыня Сахара. О ее размерах свидетельствует тот факт, что на ее территории можно разместить 16 таких государств, как Франция.

     Перенос ветром  частиц породы зависит от силы  ветра и размера переносимого  материала. Мелкая пыль переносится  на значительные расстояния (200-2500 км). Умеренный и сильный ветер  (со скоростью 10 м\сек) способен  переносить песчинки в диаметре  до 1 мм, а при скорости 20 м\сек увлекаются частицы диаметром 4-5 мм.

     Песчинки переносятся  ветром на поверхности Земли  путем прыжков – сольтация. После каждого прыжка песчинки передвигаются по искривленной траектории с углом падения 10- . Множество подпрыгивающих песчинок образуют фронт песка, который передвигается толчками.

1. Разрушительная деятельность ветра

      Геологическая  деятельность ветра состоит из  следующих видов: 1) дефляции (лат. «дефляцио» - выдувание и развевание); 2) корразии (лат. «корразио» - обтачивание); 3) переноса и 4) аккумуляции – переотложение.

     Дефляция – это процесс выдувания и развевания ветром песка и пыли. Федорович А. Б. выделяет площадную и локальную виды дефляции. Площадная дефляция наиболее интенсивно проявляется в местах развития скальных коренных пород, а также на участках с большим количеством рыхлого материала: почва, пыль, супесь, песок и т. д. Площадная дефляция затрагивает значительные по размеру территории. В местах, сложенных скальными образованиями, ветер выдувает из трещин и углублений рыхлый несвязанный материал, подхватывает его и уносит. Площадная дефляция иногда проявляется в засушливых областях многих стран, при этом возникают суховеи.

    Локальная дефляция проявляется в отдельных понижениях рельефа. Установлено, что понижения в рельефе благоприятны для интенсивной деятельности вихревых потоков ветра. Почти во всех крупных пустынях Африки, Средней Азии и Аравии есть котловины, образованные выдуванием из них песчаного материала, и днища этих котловин обычно располагаются ниже уровня океана. Классическим примером проявления локальной дефляции служит котловина Каттар в Сахаре. Дно этой котловины находится ниже уровня океана на 134 м.

     Дефляция –  довольно распространенное явление  в странах с сухими почвами.  Наиболее интенсивно дефляция  проявляет себя в местах деятельности  человека: сельскохозяйственное освоение  земель, вырубка леса, выпас скота.  Почвы лишаются зеленой защиты.

     Корразия.  Твердые песчинки поднимаются ветром сравнительно невысоко. Обычно они с помощью ветра скользят на поверхности Земли на высоте до 1-2 метров. Ударяясь о встречные камни, скальные выступы песчинки отбирают, истирают их, на породе, камнях образуются штрихи, углубления, ниши выдувания. Веками бомбардируя горную породу, они выбивают неустойчивые крупицы и придают породе причудливо грибообразные формы рельефа – эоловые формы. Накапливаемые путем переноса ветром рыхлые песчаные отложения получили название эоловых песков. Скопления рыхлого песка в пустынях носит название барханов. Располагаются они перпендикулярно направлению ветра. Характерной формой эоловых отложений являются дюны – скопления песка, образуемого ветром на берегу морей и рек. Малейшее препятствие для ветра в виде кустарника, камня, неровности может стать местом зарождения дюны.

 

2.       Аккумулятивная деятельность ветра

    

      Аккумуляция  (осадконакопление) – геологические процессы, в результате которых рыхлые продукты разрушения первичных горных пород накапливаются в понижениях рельефа (в речных долинах, озерах, болотах, морях и океанах). В зависимости от характера сил, приводящих к разделению веществ, различают:

• механическую дифференциацию , при которой происходит сортировка обломочного материала в процессе отложения его в определенной последовательности, определенной величиной, плотностью, формой несомых обломков, особенностями среды и другими факторами;
• химическую дифференциацию – процесс последовательного отложения минеральных веществ, переносимых в виде истинных и коллоидных растворов.

       В природных  условиях физическая и химическая  дифференциации обычно протекают  одновременно, взаимно перерывая  друг друга.

       По происхождению и вещественному составу среди продуктов аккумуляции выделяются: терригенные, образовавшиеся за счет продуктов механического разрушения горных пород; хемогенные, осаждающиеся из водной среды химическим путем; органогенные или биогенные, возникшие за счет жизнедеятельности животных и растительных организмов; вулканогенно – осадочные, формирующиеся в результате отложения в морских условиях продуктов подводных и надводных вулканических извержений.

      В зависимости от физико – географической обстановки среды осадконакопления  выделяются 4 типа аккумулятивных процессов: ледниковый (происходит на всех площадях континентов с мощным ледниковым покрытием – характерны процессы механического осаждения); гумидный (отличается повышенной влажностью и температурой, характеризуется преобладанием процессов химического и биохимического осадконакопления); аридный (основная роль принадлежит эоловой аккумуляции) и эффузивно – осадочный (происходит на небольших площадях в зоне вулканических извержений).

     Денудационные  процессы тесно связаны с аккумуляцией. Аккумулятивные процессы невозможны  без явлений денудации, а скорость  их протекания находится в  прямой зависимости от интенсивности  привноса продуктов разрушения первичных горных пород. Движущими силами этих двух групп экзогенных процессов являются одни и те же агенты, поэтому ниже приводится их общая характеристика.

     Переносимые  ветром продукты дефляции, а также  элементы органического происхождения  (вулканический пепел, космическая пыль), выпадая из воздушного потока, дают начало эоловым отложениям. В сложении толщ эоловых песков часто отмечается своеобразная косая слоистость как результат изменения направления ветра.

     На окраинах  пустынь и прилегающих к ним  степных районов  и на горных  склонах формируются лессовые  отложения. Лесс – это неслоистая, светло – желтая порода, в составе которой преобладают частицы размером от 0,05 до 0,1 мм (более 50 %). В состав лесса входят кремнезем, глинозем, карбонаты кальция, органические вещества.

     Перевеваемые массы песка с пылевато – глинистыми частицами в благоприятных условиях формируют на земной поверхности эоловые скопления весьма разнообразной формы: песчаные бугры, дюны, барханы и гряды. Песчаные бугры образуются как снежные сугробы при хаотическом движении ветра путем навевания материала возле разнообразных препятствий. Дюны – это удлиненные ассиметричные холмы с округлыми вершинами, с более пологими, наветренными склонами. Их высота колеблется от 5 до 30 м, достигая иногда 100-200 и даже 500 м. Барханы представляют собой холмы, имеющие в плане полулунную форму, «рога» которой обращены по направлению движения ветра. Наветренный склон барханов варьирует от 3 до 15 м, изредка достигая 80 м и более.

      Все эоловые  формы рельефа под влиянием  ветра способны перемещаться  за счет сдувания частиц с  наветренного склона и накопления  их с подветренной стороны.  Скорость перемещения дюн и  барханов колеблется от 6 до 25 м  в год. По данным ООН, ежегодно  движущимися песками Сахары уничтожаются  тысячи гектаров плодородных  земель, а ущерб составляет сотни  тысяч долларов. Для предотвращения  движения песков их закрепляют  растительностью, битумной эмульсией,  создают искусственные преграды.

 

3. Эоловые формы рельефа

       Ветер не только разрушает горные породы, переносит и отлагает обломочный материал, но и создает своеобразной формы рельеф, который называется эоловым.

      Наиболее распространены аккумулятивные и аккумулятивно-дефляционные формы, образующиеся в результате перемещения и отложения ветром песчаных частиц, а также выработанные (дефляционные) 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.

      Песчаные формы рельефа получают развитие не только в области пустынь и полупустынь, но и во внепустынных областях - прибрежных зонах океанов, морей, крупных озёр, долинах рек со слабым развитием растительности, на приледниковых равнинах, где также широко распространены рыхлые песчаные отложения. В пределах таких ландшафтов развиты дюны - подвижные аккумулятивно-дефляционные песчаные форма рельефа внепустынных областей. В отличие от развитых в пустынях барханов, у дюн «рога» расположены на наветренной стороне. Пологий склон обращён навстречу ветру и имеет угол наклона 8—20°, заветренный 30-40°. Дюны могут перемещаться в направлении господствующего ветра со скоростью до 10 м в год, в зависимости от массы песка и скорости ветра. Эволюция дюн, при господстве одного или близких направлений ветров, выражается в постепенном переходе от приморских или прирусловых дюнных валов поперечных ветру, в дугообразные, параболические и шпильковидные формы. Такая морфологическая эволюция определяется неравномерностью движения песка в её составе: наиболее активно перемещается центральная часть, в то время как увлажненные и закрепленные растительностью краевые части движутся медленнее (что и определяет обращенность «рогов» в сторону ветра). В районах с конвекционным режимом ветров развиваются округлые валообразные дюны с развеванием из центра к периферии.

    Менее распространены корразийные (точнее дефляционно-корразийные, поскольку эти процессы действуют совместно) формы эолового рельефа, возникающие под воздействием динамических ударов ветра и, особенно, под действием ударов мелких частиц, переносимых ветром в ветропесчаном потоке. Ветропесчаный поток движется в приземном слое (до высоты 1,5 - 2 м), поэтому наиболее активно вырабатываются нижние части стоящих на пути ветра препятствий, что приводит к образованию характерных эоловых грибов и карнизов. При попадании твёрдых песчинок в полости и трещины пород происходит их расширение с образованием ниш и пещер. Важным фактором, определяющим особенности корразийного рельефа, является и различие в прочности пород, приводящее к неравномерному их разрушению и образованию причудливых форм. Сочетание указанных факторов иногда приводит к образованию эоловых городов - участки пустыни с многочисленными останцами горных пород, которые благодаря интенсивному физическому выветриванию и механическому воздействию переносимого ветром песка приобретают причудливые формы.

      

4. Типы пустынь

Пустыня — природная зона, характеризующаяся равнинной поверхностью, разреженностью или отсутствием флоры и специфической фауной.

Различают песчаные, каменистые, глинистые, солончаковые пустыни. Отдельно выделяют снежные пустыни (в Антарктиде и Арктике — арктическая пустыня). Самая известная песчаная пустыня  — Сахара (самая большая песчаная пустыня по площади), занимающая всю  северную часть африканского континента. Близки к пустыням полупустыни (опустыненные степи), также относящиеся к экстремальным ландшафтам.