19.10.2019 г. Главная arrow Учебные пособия arrow М.Ф.Иванова "Общая геология" arrow Геологическая деятельность ветра
         
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Ленты новостей
Карта сайта
Фото камней
Гостевая
Общая информация
о камнях
походы и сплавы
Кристаллография
Сейсмика
Учебные пособия
Классификации
ювелирная
Словарь Куликова
Популярно о камнях
Камень в природе
Мертвая природа
История камня
Технические
Диковинки
Люди и камни
Тяжелое серебро
Минералог-любитель
Легенды и мифы
Об алмазах
Камни-талисманы
Полезные ископаемые
Нефть
Геология
 
 
Краткие новости
Геологическая деятельность ветра Печать E-mail
Автор Administrator   
18.09.2010 г.

Геологическая деятельность ветра обусловлена движением воздуха в тропосфере. Перемещение воздуха объясняется разностью атмосферного давления в различных местах. Он перемещается из мест высокого давления в сторону низкого давления. Разность атмосферного давления на Земле вызывается рядом причин. Основной причиной изменения атмосферного давления является неравномерность нагревания лучами Солнца земной поверхности и передачи этого тепла воздуху. Нагревание воздуха приводит к его расширению, вследствие чего он поднимается над нагретой поверхностью Земли.

Поднявшись на большую высоту в пределах тропосферы, воздух охлаждается в среднем на 5,65° при подъеме на 1000 м, вес его увеличивается и начинается движение воздуха к земной поверхности. Возникает круговорот (циркуляция) воздуха: теплый воздух стремится вверх, холодный опускается вниз. В то же время наблюдается и горизонтальное движение воздуха - ветер. Воздух перемещается из районов с высоким давлением к районам с низким давлением. Разность давлений обусловлена различной температурой полярных (среднегодовая температура - 6,7° С) и экваториальных ( + 26,7° С) областей. Воздушные потоки в силу суточного вращения Земли, годовых движений Земли вокруг Солнца, неравномерного распределения суши и моря, различия в рельефе суши и других факторов разбиваются на отдельные кольца циркуляции воздуха. В области экватора наблюдаются восходящие движения воздуха - это полоса штиля. К северу и югу от экватора идет полоса пассатов - ветров, возникающих благодаря разности давления в области экватора и субтропиков; ветры движутся от субтропиков к экватору; на высоте 2,5-3 км дуют антипассаты. Помимо постоянно дующих ветров, имеются периодические ветры - бризы (обусловлены суточными изменениями температуры: днем дуют с моря, ночью - с суши) и муссоны (вызываются сезонными изменениями температуры: зимой ветер дует с суши к морю, летом - с моря). Сложные движения воздушных масс и их взаимодействия еще более осложняются образованием гигантских воздушных вихрей, циклонов и антициклонов. Циклоны представляют собой воздушные массы, вращающиеся в северном полушарии против часовой стрелки, причем в центре вращающихся масс наблюдается минимальное давление воздуха.
В антициклонах в северном полушарии массы воздуха вращаются по часовой стрелке (в центре максимальное давление). Циклонические движения воздушных масс обладают большой поступательной скоростью. Продвигаясь над морями, они вызывают огромные волнения и срывают с воды брызги, в результате чего в центре циклона образуется вращающийся водяной столб. Циклоны обладают большой разрушительной силой. Вызванные ими на поверхности воды волновые движения и течения движутся в том же направлении, что и циклоны, значительно опережая перемещения последних, так как скорость первых в 3 раза больше, чем циклонов. В результате циклонической деятельности опасны нагоны воды в устья рек, особенно в районах больших приливов. Совпадение нагонов и приливов вызывает подъем воды до 15- 20 и более метров.
Разрушительные наводнения, обусловленные циклонами, особенно часты в прибрежных местностях и на островах, расположенных в тропиках. Скорости циклонов у поверхности Земли в тропиках достигают 60-80 м/сек. Объем воздушной массы, захватываемой циклоном, огромен. Нагретый Солнцем и насыщенный влагой воздух устремляется спиралеобразно вверх все выше, а на его место приходят все новые и новые порции воздуха. При этом на высоту 10-15 км забрасывается до 500 т/сек воздуха. С увеличением высоты давление уменьшается, воздух расширяется и охлаждается. Это вызывает конденсацию заключенной в нем влаги. Образуются облака и выпадают обильные осадки. Во время циклона 1963 г. в восточной части Кубы, согласно данным С. П. Хромова, выпало до 1500 мм осадков, что составляет годовую норму для Кубы (2,5 нормы для Москвы). Выделяющаяся при конденсации теплота является, по-видимому, основным источником, из которого ураган черпает свою энергию. Циклоны в тропиках, повторяющиеся довольно часто (70-80 раз в год), имеют свои имена: «Клео», «Мэри», «Бетси», «Флора», «Диана», «Вера» и т. п. Ураган «Флора», пронесшийся со скоростью 60-70 м/сек в начале октября 1963 г. по островам Карибского моря и вызвавший серьезные наводнения, унес много человеческих жизней и нанес колоссальный материальный ущерб. Тайфуны (так называются ураганы на Дальнем Востоке) страшной силы в январе 1963 г., в сентябре 1965 г. и в июле 1967 г. обрушивались на Японские острова. В 1963 г. в 75 милях севернее г.Токио было разрушено свыше 5 тыс. домов, железнодорожное сообщение было прервано. Во время тайфуна 1959 г. в Японии погибло свыше 5 тыс. человек, раненых было более 32 тыс. человек, осталось без крова более 1,5 млн. человек. Японцы утверждают, что тайфуны причиняют их стране больше вреда, чем землетрясения.
В тропическом поясе при циклонах наблюдалось перебрасывание в воздухе на значительное расстояние довольно тяжелых предметов. Зарегистрированы случаи сбрасывания с рельс груженых вагонов, выбрасывания кораблей на берег. Тайфун 1959 г. выбросил на берег Японии английский грузопассажирский пароход «Чангса» грузоподъемностью 7412 т. Грузовой пароход «Мева-мару» грузоподъемностью 13500 т был тогда же разбит о волнолом.
Одним из разрушительных за последние годы был ураган, бушевавший в сентябре - октябре 1966 г. в районе Карибского моря. Он унес много человеческих жизней, разрушил тысячи крестьянских жилищ. Скорость его в центре была около 70 м/сек, а давление падало до 695 мм.
В умеренных широтах циклоны движутся с несколько меньшей скоростью, но и здесь они нередко достигают значительной силы. 14 августа 1961 г. на севере Воронежской области полосой в 12015 км пронесся ураганный ветер (до 30 м/сек) с грозой и ливнем и очень крупным градом (градины 5-6 см в поперечнике). Ураган длился всего 15 мин, но ущерб, вызванный им, был довольно большой. О силе ветра говорит такой факт. На открытом месте этим ураганом был перевернут находившийся в движении трехтонный грузовик. Штормовой ветер пронесся в 1965 г. в Кировской области. Могучий циклон (скорость около 40 м/сек) обрушился в 1966 г. на г. Читтагонг (Пакистан). Сильнейшие ветры в умеренных широтах проходят узкой (в несколько десятков или сотен метров) полосой и ни в какое сравнение не идут с тропическим циклоном.
Геологическая деятельность ветра проявляется во всех климатических зонах, но особенно большую работу ветер производит там, где для этого имеются благоприятные условия: 1) аридный климат (испаряемость превышает количество осадков в 6-10 раз); 2) бедность растительного покрова, скрепляющего своими корнями почву; 3) интенсивное проявление физического выветривания, дающего богатый материал для выдувания; 4) наличие постоянных ветров и условий для развития их колоссальных скоростей.
Перечисленные особенности характерны для пустынь и отчасти для полупустынь, занимающих до 20% поверхности материков, Пустыни развиты в пределах всех материков независимо от высоты местности. В СССР полупустыня находится, например, в области нижнего течения р. Волги, а пустыни - на территории Средней Азии, где пустынный пояс протягивается от восточных берегов Каспийского моря через Каракумы, Кызылкум, Муюнкумы, через центральные части межгорных впадин Тянь-Шаня, высокогорные (отметки выше 4000 м) пустыни Памира до восточно-юго-восточной границы СССР. За пределами СССР азиатский пояс пустынь переходит в пустыни Тибета и Гоби. В Азии расположены пустыни - Аравийская, Тар. В Африке огромные пустыни располагаются на юге (Калахари) и на севере (Сахара). В Северной Америке обширные пустыни в штате Колорадо, в Южной Америке пустыни многочисленны (колоссальная по размерам пустыня Атакама на высоте свыше 3000 м и др.). Широко развиты пустыни в центре Австралийского материка.
В гумидных климатических зонах поверхность земли одета растительным покровом, предохраняющим почву от интенсивного физического выветривания и от развевающего действия ветра. Поэтому работа ветра здесь проявляется избирательно (на песчаных побережьях морей, озер и рек при отсутствии или разреженности растительного покрова).
Геологическая деятельность ветра на континентах выражается в разрушении горных пород, переносе (транспорте) и отложении (аккумуляции) продуктов разрушения. Все стороны деятельности ветра в природных условиях представляют собой единый процесс, но в одних местах преобладают одни виды деятельности, в других - иные. Разрушительная деятельность ветра преобладает в тех районах пустынь, откуда дуют господствующие ветры, а аккумуляция - по окраинам пустынь, где ветер утихает.
Отложения, формы рельефа, образованные ветром, и вообще всю деятельность ветра называют эоловой (эол - бог ветров в древнегреческой мифологии).
Разрушительная деятельность ветра. Разрушительная деятельность ветра проявляется в выдувании частиц пород (дефляция) и в механической обработке поверхностей пород (корразия). Корразия и дефляция сопутствуют друг другу.
Наиболее интенсивна разрушительная работа ветров там, где они движутся с большой скоростью. Поступательная скорость ветра определяет и его живую силу. Ветер, имеющий скорость всего в несколько десятков сантиметров в секунду, способен поднимать и уносить тонкую пыль. При скорости ветра 10 м/сек им переносятся частицы диаметром до 1 мм, при скорости 20 м/сек - диаметром 4-5 мм. а перебрасываются обломки пород до 2-3 см. Ураганы обладают огромной переносящей силой. Воздушные потоки, движущиеся с Тихого океана на восток, устремляются в понижения Анд и в коридорах (шириной 50-100 км), увеличивая скорость до 40-45 м/сек, несутся к Атлантическому океану, сметая все на своем пути. В отдельные периоды скорость ветра здесь достигает 70 м/сек.
Ветер сметает все не только с горизонтальных поверхностей, но и проникает во все углубления, во все трещины, разбивающие горные породы, и выдувает из них все продукты выветривания. Вследствие этого трещины в пустынях зияющие, это облегчает дальнейшее течение процессов выветривания и процессов последующего выдувания новых порций образовавшегося обломочного материала. Совместное и взаимосвязанное действие выветривания, корразии и дефляции приводит к образованию характерных Для эоловой деятельности причудливых форм скал, изолированных друг от друга. При выдувании горизонтальных трещин образуются ниши, а если выдувание идет из-под скал, разбитых на отдельные глыбы, то могут образоваться глыбы на «ножках» или даже качающиеся камни (центр тяжести таких глыб оказывается на одной линии с точкой опоры).
Подхваченные ветром частицы переносятся им в зависимости от его силы и размера частиц на различные расстояния. Так как токи воздуха движутся не только в горизонтальном направлении, но и в вертикальном, то и частицы поднимаются на большую или меньшую высоту. Пылеватые частицы поднимаются нередко на многие сотни метров, а иногда даже на несколько километров. Наибольшая концентрация гонимого ветром песка в приземной части воздушного потока (до 1,5-2,0 м), где сосредоточивается и наибольшая корразионная работа ветра.
Частицы, переносимые ветром, ударяясь о поверхность встречающихся им на пути препятствий (скал, камней, сооружений), оставляют на ней разнообразные формы корразии - луночки, борозды, штрихи, шлифуют поверхность. Интенсивность корразии зависит от твердости горных пород, их структуры, текстуры, трещиноватости, слоистости и т. п. Мягкие породы быстро разрушаются. Твердые - медленнее. Основная масса обломков, переносимых ветром, держится, как уже было сказано, на высоте 1,5-2,0 м над поверхностью Земли, поэтому больше всего подвергаются корразии основания препятствий. В связи с этим отдельно стоящие скалы пустынь, сложенные горизонтально лежащими пластами горных пород, имеют форму грибов, столов (широко развиты на Мангышлаке и Устюрте), а сложенные круто падающими пластами - игл, столбов, обелисков и др. Обелиски, столбы известны в ряде предгорных районов Средней Азии, а также в Приаралье. Одиноко стоящие скалы пустынь называют останцами, или свидетелями, они указывают на былой рельеф.
В. А. Обручев у подножья горного массива Караарат в 1906 г. описал эоловый город с «башнями», «колоннами» и «шпилями», «памятниками» и другими оригинальными по форме останцами. Останцы сложены песчаниками, переслаивающимися глинами. Интересные формы выдувания обнаружены нами в северо-западной оконечности Зеравшанского хребта. Здесь в гранит - порфирах за счет различной твердости входящих в них зерен образовалось целое поле причудливых останцев.
Корразия проявляется не только на стенках скал. На горизонтальных поверхностях она полирует твердые породы, образует углубления в легкоразрушаемых породах (например, в глине) в виде длинных желобов (глубиной до 1-2 м и более), разделенных довольно неправильными по форме, но более или менее параллельными между собою гребнями. Такие бороздообразные формы называются ярдангами. Дно желобов часто засыпано песком.

В процессе разрушительной деятельности ветра образуются громадные ветровые долины - вади, широко распространенные в пустынях на платообразных (например, Южное плато Галала в Африке) и столовых возвышенностях (Восточная Монголия, на Большом Балхане в Средней Азии). Возвышенности круто поднимаются на несколько сот метров над окружающей равниной. Склоны их изрезаны узкими ущельями с отвесными неровными бортами. Начало им дали стекающие с возвышенностей воды ливней. Ветер, врываясь в промоины, отрывает с их стен и дна частицу за частицей и уносит за пределы возвышенности. Одновременно на всей поверхности промоин идут процессы выветривания, продукты которых также уносятся ветром. Промоина постепенно увеличивается и превращается в глубокую и широкую ветровую долину (вади). Ветровые долины резко отличаются от речных. Последние имеют в общем уклон вниз по течению и. постепенно в этом же направлении расширяются. Вади то сужается до узкой щели, то расширяется, образуя широкую долину. Дно вади неровное, не имеет общего уклона. Нередко в верхней или средней части оно имеет меньшие высотные отметки, чем в низовье. Борта вади крутые или ступенчатые, усложненные различными причудливыми эоловыми формами: столбами, карнизами, нишами. Останцы самых разнообразных форм располагаются и по дну вади. У главной вади имеются самых причудливых очертаний боковые вади, подходящие к главной под различными углами. Отдельные вади в первоначальной стадии их развития удалены друг от друга, но в процессе роста разделяющие их пространства постепенно уменьшаются, а высота их понижается. Если отдельные вади сливаются своими вершинами, горная страна распадается на отдельные возвышенности. Последние со временем превращаются в тонкие отвесные стенки, в которых ветер проделывает бреши, постепенно увеличивающиеся в размерах. От стен остаются отдельные столбы - останцы. Останцы имеются по периферии развеваемых возвышенностей, причем, чем ближе к возвышенности, тем останцев больше и высота их ближе к высоте возвышенности. При удалении от возвышенности останцы встречаются все реже и высота их становится меньше. Останцы постепенно сравниваются, а от возвышенности отделяется все новый и новый пояс останцев, пока вся возвышенность не будет полностью развеяна ветром, и на месте прежней горной возвышенности образуется слабоволнистая поверхность, усеянная крупными обломками, уцелевшими еще от разрушения. Так возникает тип наиболее безжизненной пустыни - каменистой, называемой также гаммадой.

Развеваемый участок может постепенно превратиться в бессточную котловину, или ванну. Таких ванн много в Центральной Азии. Дно отдельных ванн углублено до 70 м (в оазисах Ливийской пустыни), много ванн в Сахаре и в пустынях Австралии, небольшие по размерам ванны есть на Красноводском плато в СССР.
Наблюдающиеся нередко в пустынях вихри (столбообразное вращение воздуха) приводят во вращательные движения песок. В результате возникают вертикальные конические и цилиндрические углубления, называемые эоловыми котлами.
Действие корразии в пустынях наблюдается на глыбах, которые в результате обтачивания песчинками принимают характерную форму трехгранников и многогранников.
Если движущийся песок встречает на своем пути какую-либо вертикальную поверхность, сложенную неоднородной по прочности равномернозернистой горной породой (известняк, гранит), то под действием постоянно бамбардирующих эту поверхность песчинок на ней вытачиваются сначала ничтожнейших размеров мелкие луночки. Луночки углубляются как за счет прямых ударов песчинок, так и в результате их вращения в лунках. Ширина и глубина их увеличиваются до нескольких десятков сантиметров, и вся поверхность скалы становится ячеистой. Постепенно разрастаясь, ячейки в конце концов сливаются, образуя углубление, которое может развиться до размеров ниш, пещер. На месте ниш в узких грядах или в одиноко стоящих скалах могут впоследствии образоваться окна. Если в толще горных пород меньшей прочностью обладает один слой, то он подвергается максимальному эоловому разрушению и в нем могут сформироваться пещеры. Подобные пещеры наблюдаются на Кавказе, в Крыму, Средней Азии.

В областях с умеренным климатом, где почти вся поверхность земли покрыта растительностью, условия для выдувания менее благоприятны. Однако в степных областях процесс выдувания все же играет значительную роль. Например, в южных районах европейской части СССР наблюдались пылевые («черные») бури, имевшие место после длительного периода засухи. Они нередко сносили с полей слой почвы мощностью в 10-15 см и более. Проведенные здесь за годы Советской власти мелиоративные работы преобразили природу этих мест; сносы почвы значительно ослаблены, хотя и теперь еще в некоторых степных районах Казахстана, Западной и Восточной Сибири пылевые бури иногда выдувают плодородный слой почв, повреждают посевы. Пылевые бури на не покрытых растительностью площадях свирепствуют в Южной Монголии, в Северном Китае, Центральной Австралии, Африке и др.
Переносящая деятельность ветра. Мелко- и среднеобломочный материал, образующийся в областях дефляции в процессе выветривания, разрушительной деятельности ветра и в результате деятельности других факторов, переносится ветром на те или иные расстояния, зависящие как от размера переносимого материала, так и от силы ветра. Ветер переносит увлекаемые им частицы во взвешенном состоянии и перекатыванием - волоком и скачками.

Перенос ветром песка и пыли во взвешенном состоянии нагляднее всего проявляется во время вихрей или смерчей, часто возникающих летом в пустынях к полудню, когда разогретый воздух, винтообразно устремляясь вверх, захватывает с собой множество пылинок. Но значительно больше пыли поднимается с поверхности пустынь и полупустынь горизонтально движущимися ветрами, в особенности во время бурь и ураганов. Ураганные ветры в Сахаре (самумы) уносят массу пыли на расстояния 2000-2500 км и откладывают ее над Атлантическим океаном, а иногда даже доносят до Русской равнины, Польши, ГДР, ФРГ, Дании, где она выпадает нередко с дождем или снегом. Из Центральной Азии ветер переносит пыль иногда за пределы Китая, в Желтое и Восточно-Китайское моря. Из Австралийских пустынь пыль переносится на расстояние свыше 2500 км, т. е. до Новой Зеландии и Малайского архипелага. Ураганные ветры в юго-восточной части Каракумов, дующие со стороны Афганистана и потому названные «афганцем», поднимают в воздух громадное количество песка и пыли и переносят их по долине Аму-Дарьи в Каракумы, где закрывают Солнце на 2-3 и более дней, день превращается в ночь с красноватым светом. Подобные описанным пылевые бури наблюдаются в пустынях всех континентов и всюду им дали свои названия (в Пампасах - пампер, в Аравии - хамсин, в Судане - герматанг и т. п.).
Не только ураганы и бури, но и умеренные ветры пустынь способны поднимать и переносить на некоторые расстояния пылинки, очищая от них пустыни.
Мелкий песок, подобно пыли, переносится по воздуху, но расстояния его переноса значительно меньшие и выражаются десятками и реже сотнями метров. Пески грубо- и крупнозернистые могут переноситься только при скоростях ветра свыше 20 м/сек. При скорости 15-16 м/сек пески и дресва, не отрываясь от поверхности, перекатываются по ней на небольшие расстояния. Они то волочатся по поверхности массами в виде языков, то поднимаются над землей. Скорость перемещения песка в массе значительно меньше, чем отдельных песчинок. Песчаные скопления перемещаются со скоростью единиц метров в год. Так, пески Баната в Венгрии передвигаются со скоростью 2,2 м/год; в Дании песчаные скопления (в виде дюн) перемещаются со скоростью 4 м/год. Имеются случаи и более быстрого перемещения масс песка.
Песок и более крупные обломки породы при перемещении, ударяясь друг о друга, подвергаются обтачиванию (шлифовке); все острые углы обломков сглаживаются.

 

Добавить комментарий

:D:lol::-);-)8):-|:-*:oops::sad::cry::o:-?:-x:eek::zzz:P:roll::sigh:
Жирный Цитата


« Пред.   След. »
 
   
         
 
Design by Камни
Rambler's Top100