Эоловые формы рельефа

Эоловая морфоскульптура — это фор­мы рельефа, обусловленные деятельностью ветра (по имени бога ветра Эола в древне­греческой мифологии). Работа ветра склады­вается из процессов разрушения горных по­род в результате дефляции — выдувания и развеивания рыхлых частиц и корразии — обтачивания пород ветропесчаным потоком, а также транспортировки разрушенного обло­мочного материала и его аккумуляции.

Ветер действует повсюду на Земле, но для образования эоловых форм рельефа нужно со­четание определенных физико-географических условий: во-первых, аридный климат, который обусловливает сухость поверхностных горных пород и слабое развитие растительности, ко­торая скрепляет грунты и ослабляет силу ветра; во-вторых, сильные ветры; в-третьих, интенсивное физическое выветривание горных пород.

Такое сочетание природных условий суще­ствует в пустынях, поэтому там лучше всего развиты эоловые формы рельефа. Но они встречаются и в других местах на Земле: на песчаных побережьях морей, на надпойменных террасах рек и т. д. Площадь пустынь на Зем­ле оценивается почти в 32 млн км², что со­ставляет около 23% суши, и они имеют тен­денцию к увеличению за счет антропогенного аридного опустынивания.

По вещественному составу поверх­ностных отложений и по морфологичес­кому облику пустыни делятся на четыре основных типа: песчаные, каменистые, гли­нистые и солончаковые (последние образу­ют вкрапления среди других).

Разрушительная деятельность ветра и обус­ловленные им денудационные корразионно-дефляционные формы рельефа развиты пол­нее всего в каменистых пустынях — в горах и нагорьях, на плоскогорьях, плато и на цо­кольных равнинах. Каменистые пустыни сложены глыбами, щебнем, галькой, гравием и носят различные названия: гамады, серир и т. д. Они широко развиты на нагорьях и пла­то Сахары, в Центральной Азии (Гоби и др.), на нагорьях и плато Северной Америки, на Западно-Австралийском плоскогорье и др.

Дефляция и корразия настолько перепле­таются, что обособить роль каждой из них на практике весьма трудно. Их интенсивному про­явлению в каменистых пустынях способствует

ряд условий. Сложение территории твердыми породами разного состава и разной плотнос­ти приводит к тому, что менее плотные слои интенсивнее подвергаются физическому вывет­риванию, легче обтачиваются. На их месте возникают вогнутые формы рельефа, а более плотные породы образуют выступы. Разруше­нию пород способствует их трещиноватость. Определенную роль играет и структура (гори­зонтальная, моноклинальная, складки, разло­мы), а также интенсивность и направленность тектонических движений.

К денудационным формам относятся камен­ные решетки, ярданги, карнизы и ниши выду­вания, грибовидные скалы, колонны, котлы и котловины выдувания. В большинстве случа­ев это микро- и мезоформы рельефа. Проис­хождение их комплексное, не всегда до кон­ца ясное и подчас трактуется по-разному, по­скольку в пустынях мало станций, ведущих стационарные наблюдения. Поэтому ниже при­водимым формам рельефа будет дана обоб­щенная характеристика, в основном описатель­ного характера.

Каменные решетки — многочисленные мелкие сферические углубления, покрываю­щие поверхность скал, древних сооружений (пирамид, храмов), напоминающие пчелиные соты. Диаметр и глубина их 15—20 см. Они возникают в основном под действием «абразивной» деятельности ветропесчаного потока.

Ярданги — комплекс параллельных узких гряд-гребешков высотой 1—2 м, шириной 20—40 см, подрезанных внизу, и разделяю­щих их борозд, ориентированных в направле­нии ветра. Они образуются обычно при по­лосчатом залегании пород. Помимо каменис­тых пустынь, они встречаются и в глинистых пустынях при растрескивании их верхнего слоя.

Карнизы и ниши выдувания образуются на крутых склонах плато, сложенных осадоч­ными породами разной плотности. Плотные слои создают карнизы над нишами, которые возникают в более податливых породах. Кар­низы и ниши выдувания — результат избира­тельного выветривания. Они весьма характер­ны для чинков (уступов) плато Устюрт.

Разрушаемые ветром скалы имеют весьма причудливые формы. Грибовидные скалы и другие столообразные формы возникают на месте изолированных выступов вследствие

большой ко р радирую щей силы ветропесчано-го потока над землей, поскольку в нем содер­жится много твердых частиц. Этому благопри­ятствует определенное сложение пород, при котором податливые породы залегают внизу, а плотные, бронирующие слои — сверху. Более интенсивному разрушению пород внизу спо­собствует также значительная суточная амп­литуда температур в приземном слое воздуха и разъедающее действие солевых растворов, поднимающихся по капиллярам из подстилаю­щего грунта.

Помимо столообразного облика, денудаци­онные формы могут иметь вид колонн, арок, напоминать силуэты животных, людей в раз­ных позах в зависимости от строения и соста­ва пород. С удивительной точностью ветер вы­бирает слабые породы, образуя на их месте бороздки, ямки, желобки, ниши, и обособля­ет крепкие породы.

Котлы выдувания достигают 3—5 м в диаметре и такой же глубины.

Котловины выдувания округлой и оваль­ной формы достигают десятков—сотен метров в поперечнике и обычно ориентированы в на­правлении ветра. К котловинам выдувания не­которые исследователи относят понижения до 200—300 м глубиной и десятки километров шириной и длиной. По-видимому, первоначаль­ное происхождение таких котловин разное. Но в углублении их большое участие принимает ветер, так как в сильно нагреваемых пустын­ных котловинах часто возникают пыльные вихри типа мелких смерчей. Они подхватыва­ют подготовленный физическим выветривани­ем рыхлый материал, поднимают его вверх и удаляют, вследствие чего котловина все более углубляется. Таковы впадина Каттара в Ли­вийской пустыне на севере Африки (площа­дью около 20 тыс. км², глубиной до 300 м, дно впадины находится на 133 м ниже уров­ня моря) и впадина Карагие на полуострове Мангышлак (глубина 300 м, длина 85 км, ши­рина до 25 км, дно ее лежит на 132 м ниже уровня моря). На дне этих сухих впадин об­разуются солончаки.

В песчаных пустынях развиты аккуму­лятивные эоловые формы рельефа. Пес­ки в пустынях разного происхождения. В за­висимости от этого у них различный механи­ческий и минералогический состав, разные физические и химические свойства, специфи­ческие водно-грунтовые условия.

Наиболее широко распространены кварце­вые пески аллювиального происхождения. Они, как правило, заполняют обширные депрессии и располагаются на низких гипсометрических уровнях среди каменистых пустынь, у подно­жий гор и в котловинах среди гор. Например, пески пустыни Каракумы являются древними

аллювиально-дельтовыми отложениями пра-Амударьи, Теджена и Мургаба. В пустыне Так-ла-Макан пески — древний аллювий реки Та­рим и озерные осадки блуждающего озера Лоб-нор. Пески (эрги) Сахары и Аравии лежат обычно ниже 500 м абсолютной высоты в син­клинальных депрессиях и сложены аллювием четвертичных рек, существовавших в услови­ях более влажного климата, т. е. в плювиаль­ные эпохи. Современные вади — сухие доли­ны достигают там в длину сотен километров. Пески австралийских пустынь — древний ал­лювий реки Куперс-Крик и других рек и озер­ные осадки озера Эйр. Аллювиальные пески внизу слоистые, с прослоями суглинков и глин, а сверху переработаны ветром, и слоистость в них не наблюдается. Пески морского про­исхождения распространены вдоль низменен-ных побережий, например вокруг Каспия, Ара­ла и др. Частично пески пустынь — продукт выветривания местных песчаников в условиях аридного климата, что доказывается сходством их петрографического состава, например в Ли­вийской пустыне, в пустыне Алашань. Грубо­зернистые пески Синайского полуострова — результат выветривания гранитов.

При изучении морфологии и генезиса ак­кумулятивных эоловых форм рельефа пустынь учитываются многие факторы: характер зале­гания пластов коренных пород и строение ис­ходной поверхности под песками, мощность песков, деятельность подземных вод, длитель­ность развития рельефа, характер и степень распространения растительности, но глав­ное — режим ветров. Важна также и дея­тельность человека: уничтожение раститель­ности, разрыхление песчаной поверхности, чрезмерный выпас скота, ирригационное стро­ительство и т. д.

Общая особенность аккумулятивных форм рельефа пустынь — их большая динамичность по сравнению с дефляционно-корразионными формами.

Эоловые формы рельефа песчаных пустынь весьма разнообразны. Простейшей формой является холмик-коса, образовавшийся за счет скопления песка у какого-нибудь препят­ствия, например у куста растения. При доста­точном насыщении ветропесчаного потока хол­мик растет и превращается в бархан — по­движный асимметричный бугор с пологим (до 15°) наветренным и крутым (30 — 35°) под­ветренным склонами, между которыми из-за завихрений воздуха образуется острый гребень. Ветер обтекает его с обеих сторон, выдвигая по краям «рога» бархана. В результате обра­зуется форма рельефа в виде полумесяца (серпа), обращенного выпуклой дугой про­тив ветра, «рогами» по ветру (рис. 134). Величина барханов различна: высотой от

3 — 5 до 30—40 м, шириной до 200—300 м. По отношению к господствующему ветру барханы занимают перпендикулярное поло­жение.

Барханы передвигаются в направлении господствующего ветра путем пересыпания песка с наветренного склона на подветрен­ный и достигают скорости перемещения до 50—60 м/год, иногда больше. Мелкие барха­ны движутся быстрее крупных. На наветрен­ных склонах барханов наблюдается песчаная рябь в виде валиков до 5 см высотой, раз­деленных параллельными углублениями шири­ной до 30 см. Эта гофрировка возникает бла­годаря завихрениям воздуха. При соединении соседних барханов «рогами» образуются по­перечные ветру двойные барханы и в ко­нечном счете барханные цепи — валы до 100—150 м высотой, в несколько километров длиной, со сложным извилистым гребнем. Рас­стояние между барханными цепями составля­ет 1—2 км.

В случае удлинения одного из «рогов» и сокращения другого возникают параллельные ветру песчаные гряды, или грядовые пески. Высота их может достигать 50 м, длина — десятков и даже сотен километров. Механизм образования всех этих форм рельефа связан с ветрами дополнительных направлений, по­мимо господствующего ветрового потока.

В случае интерференции ветров разных на­правлений и наличия большого количества пе­ска возникают пирамидальные дюны. Это хол­мы высотой до сотни метров с острой верши­ной и несколькими радиально расходящимися гребнями. Они известны в Сахаре и Средней Азии.

Довольно широко распространены в пус­тынях и особенно в полупустынях скопления полузакрепленных и закрепленных раститель­ностью бугров до 8—10 м высотой — буг­ристые пески и мелких холмов до 1—2 м высотой — кучевые пески. И те и другие рас­полагаются в беспорядке без всякой законо­мерности. Считается, что эти формы образу­ются вследствие задержки песка у кустов и дальнейшего его перевеивания.

К дефляционно-аккумулятивным фор­мам относятся ячеистые, грядово-ячеистые и лунковые пески. Ячеистые пески возникают при конвективных винтообразных потоках воз­духа, выносящих пески и создающих котлови­ны до 100—200 м в диаметре, между кото­рыми сохраняются бугристые перемычки. Грядово-ячеистые пески характеризуются тем, что наряду с продольными грядами по на­правлению господствующего ветра между ни­ми имеются поперечные песчаные перемычки и ячеи-котловины выдувания между ними. У лунковых песков ячеи-лунки имеют пра-

Рис. 134. Барханы (по О. К. Леонтьеву и Г. И. Рыча-гову)

вильную форму в виде полумесяца, а разде­ляющие их перемычки — вид дугообразных валов. Превышения у всех этих форм дости­гают 20—30 м. Они образуются при опреде­ленном ветровом режиме, создающем завих­рения воздуха.

В глинистых пустынях, располагающих­ся на дне высохших озер среди песчаных пус­тынь, поверхность в целом ровная и очень прочная, но разбита трещинами усыхания на полигональные участки — пгакыры. Вследст­вие того что их корка шелушится, а пыль уно­сится ветром, такыры углубляются и имею! слегка вогнутую форму. Лёссовидные породы, слагающие глинистые пустыни, при орошении превращаются в плодородные земли.

Солончаковые пустыни — шоры, или соры, образуются в бессточных впадинах с не­глубоким залеганием грунтовых вод. При вы-потном типе водного режима почвогрунтов во­да вытягивается к поверхности, испаряется, а соли покрывают поверхность плотной коркой. Под ней часто располагается мягкий пушис­тый слой соли, перемешанный с глиной. Шо­ры наиболее безжизненный вид пустыни.

На песчаных побережьях морей (юг Бал­тийского моря, побережье Бискайского зали­ва и т. д.) широко распространены парабо­лические дюны. Они напоминают по форме барханы, но в отличие от последних откос осы­пания у них не вогнутый, а выпуклый. Дюны образуются на месте песчаного берегового ва­ла с волнистой поверхностью за счет дневно­го бриза, который сдувает с повышений под­сохший песок в сторону от берега. При этом сначала образуется «песчаный язык», потом гребень с крутым подветренным склоном, а «рога» дюны отстают, закрепляются расти­тельностью, и она приобретает форму серпа. Прибрежные дюны в настоящее время закреп­лены сосновыми лесами.

Еще одним типичным местом образования параболических дюн являются поймы и осо­бенно террасы крупных рек с песчаным ал­лювием. Ветры разгоняются на открытых про-

странствах долин и переносят песок с побоч-ней перекатов и осередков на берега рек, где скорость ветра резко снижается из-за расти­тельности. Там и возникают дюны. Другим ис­точником песка в речных долинах являются развеваемые обрывы аккумулятивных террас. В центральной Якутии в долине реки Вилюя и других рек даже существуют обширные (в несколько десятков километров в длину и ши­рину) песчаные поля — тукуланы, лишен­ные растительности и занятые дюнами.

Реликтовый эоловый рельеф в виде зарос­ших сосновым лесом дюн сохранился на над­пойменных террасах рек, прилегающих к об­ластям четвертичных оледенений. Многие из них (чаще всего первые) получили название «боровые» из-за сосновых боров, освоивших песчаные дюны. Эти дюны были образованы в перигляциальные эпохи, когда со стороны ледников дул сильный стоковый ветер, пере­веивавший песчаные аллювиальные толщи.

На морских побережьях наблюдается такое необычное явление, как зыбучие пески. Это песчаные массивы, способные засасывать тя­желые предметы. Для их образования необхо­димы два условия: наличие в песках илистых частиц и регулярное поднятие уровня воды в песках, что осуществляется во время прили­вов. Регулярная подача воды снизу взмучива­ет зерна песка, они склеиваются илистыми частицами и образуют неустойчивые нагро­мождения. Если на поверхность таких песков попадает тяжелый предмет, структура рыхлых скоплений нарушается, они уплотняются, мно­гие тысячи песчинок одновременно перемеща­ются вниз и засасывают предмет.

Помимо того что ветер является важней­шим фактором образования эоловой морфо-скульптуры, с ним связывают вынос пыли из пустынь и образование в периферийных обла­стях лёссовых отложений. Лёсс — пылевая, пористая алевритовая порода. Лёсс широко распространен на юге Восточно-Европейской равнины, где служит субстратом для образо-

вания черноземов, в Средней и Центральной Азии, на Центральных равнинах Северной Аме­рики и Австралии.

В настоящее время в разных районах Зем­ли происходит дефляция почв (ветровая эро­зия) в виде пыльных бурь — явление, когда верхний слой гумусового горизонта почв сры­вается сильными ветрами, образуя в воздухе непроницаемую завесу. Частицы почвы откла­дываются за десятки километров от места сно­са в понижениях или перед препятствиями, где стихает сила ветра. Ветровой эрозии благо­приятствуют такие природные факторы, как сухой климат, сильные ветры, безлесье, боль­шая пылесборная площадь, податливые грун­ты, равнинность территории. Велика роль и антропогенного воздействия — дефляции спо­собствует значительная распаханность терри­тории и несоблюдение противоэрозионных ме­роприятий.

В малоснежных районах зимой ветровая эрозия проявляется в виде поземки. Она ме­нее интенсивна, но проявляется постоянно, по­этому постепенно разрушает почву.

Вред ветровой эрозии велик: уничтожение почвы, посевов в местах выдувания и отложе­ние наносов, засыпание пылью лугов и паст­бищ, водоемов и оросительных систем, путей сообщения и селений, загрязнение воздуха, ухудшение быта и здоровья людей.

Для борьбы с пыльными бурями и мест­ной ветровой эрозией применяют как профи­лактические, так и специальные меры. Глав­ное — ослабление скорости ветра в призем­ном слое путем сохранения и посадки лесов, создания кулис из высокостебельных растений и т. д. Важно также увеличение сопротивля­емости почвогрунтов против развеивания с по­мощью различных агротехнических мероприя­тий: безотвальной вспашки, сохранения стер­ни, вспашки поперек господствующих ветров, снегозадержания, улучшения структуры почв, почвозащитных севооборотов с многолетними травами без пропашных культур и т. д.