Эоловые аккумулятивные формы

Прежде чем рассматривать морфологию эоловых аккумулятивных форм, остановимся на некоторых особенностях переноса песка ветром. Взаимодействие ветра с песчаной поверхностью порождает ветропесчаный поток наносов. Поток характеризуется определенным распределением скоростей ветра и .степени турбулентности, а следовательно, и закономерным распределением передвигаемых частиц грунта в вертикальном разрезе.

Мощность ветрового потока изменяется в зависимости от силы ветра от нескольких метров до 30 м. Основная масса песка (более 80% ) переносится в нижнем 10—20-сантиметровом слое. Уже при трех-четырех баллах образуется «позёмка», а при шести-семи баллах отдельные языки ползущего песка сливаются в сплошную движущуюся в направлении ветра песчаную пелену. Возрастание концентрации переносимых ветром частиц у поверхности приводит к потере ветровым потоком части его энергии и резкому падению градиента скорости непосредственно у земной поверхности. Поэтому, как отмечает К. С. Кальянов, способность ветропесчаного потока насыщаться твердой дисперсной фазой имеет определенный предел, регулируемый градиентом скорости переноса в приземном слое потока.

Ветровой поток обладает емкостью, мощностью и насыщенностью. Емкостью называется количество песка, которое может перемещаться при данной силе ветра, мощностью — реальное количество перемещенного песка. Отношение мощности к емкости называется насыщенностью потока. Чем меньше это отношение, тем больше дефляционная способность потока. При уменьшении емкости потока происходит аккумуляция песка.

Пыль (алевритовые частицы) переносится ветром на гораздо большей высоте над поверхностью. При «пыльных бурях» воздух насыщен пылеватыми частицами даже на высоте в несколько сот метров над земной поверхностью. При очень сильных «пыльных бурях» пыль может подниматься до высоты 5—6 км и перемещаться на многие тысячи километров.

В результате эоловой аккумуляции образуются самые разнообразные формы рельефа. Простейшей эоловой аккумулятивной формой является «холмик-коса», образующаяся при обтекании ветром какого-либо препятствия—крупного обломка породы, небольшого, но резкого выступа земной поверхности или растения. При нарастании мощности потока аккумуляция происходит не только в зоне затишья—за препятствием, но и перед ним, так как по мере роста накопления оно само становится препятствием на пути ветра. Препятствие в конце концов оказывается погребенным под навеянным песком, образуется симметричная или неподвижная дюна (бугор навевания).

При дальнейшем возрастании силы ветра ветропесчаный поток становится ненасыщенным, и начинается дефляция наветренного склона бугра. Песок переваливает через вершину бугра и ссыпается на подветренный склон. Возникает асимметричная подвижная дюна, ориентированная в направлении движения ветра. Ее подветренный склон крутой, наветренный — пологий и вытянутый. В плане такая форма напоминает неправильный овал. Движение дюны в направлении ветра осуществляется за счет систематического перебрасывания песка с наветренного склона на подветренный.

В зависимости от ориентировки эоловых аккумулятивных форм относительно направления ветра их можно разделить на продольные и поперечные.

Дюны относятся к продольным формам, поскольку они ориентированы по направлению ветра. Они образуются как в песчаных пустынях, так и на берегах морей, реже — рек.

Более крупные продольные формы — песчаные гряды, или грядовые пески. Б. А. Федорович рассматривает их образование как результат струйно-вихревого распределения скоростей ветра, вызывающего штопорообразное движение ветропесчаных струй в горизонтальном направлении. Ветер выдувает песок из понижении и набрасывает его на образующиеся между ними гряды. Этот песок движется также в направлении ветра вдоль гребня гряды и тем самым обеспечивает ее медленное продвижение вперед и удлинение.

К поперечным формам относятся барханы, барханные цепи и параболические дюны. Барханы — эоловые аккумулятивные формы, имеющие в плане очертания полумесяца и ориентированные выпуклой, более пологой стороной (уклоны 15—18°) навстречу ветру.
Противоположный вогнутый склон очень крут, его уклон близок к углу естественного откоса (до 35°). Формирование барханов сходно с образованием холмиков-кос, только масштабы процесса гораздо крупнее. Барханы возникают при больших мощностях ветрового потока перед каким-либо препятствием. Уже в начальной стадии развития бархан сам становится препятствием для ветра, и ветровой поток, обтекая его, формирует «рога» бархана. Одновременно происходит и пересыпание песка с наветренного склона на подветренный, и бархан в целом движется в направлении ветра.

Механизм перемещения бархана, таким образом, аналогичен механизму перемещения дюн. По свидетельству В. Н. Кунина, скорость перемещения крупных барханов в южных Каракумах достигает 12 м в месяц. Часто барханам свойственно маятникообразное движение, вызываемое ветрами противоположных направлений.

Размеры барханов различны. Высота небольших форм обычно от 3 до 8м. В Ливии, в Каракумах, в особенности в пустыне Атакама, где барханы особенно типичны, встречаются крупные образования высотой до 40 ми шириной 200—300 м. Маленькие барханы перемещаются быстрее больших: обгоняя их, «вползают» на их наветренные склоны. В результате возникают крупные усложненные формы — полисинтетические, или многосложные, барханы. Имеется и другое объяснение образования многосложных барханов. По мнению М. П. Петрова, мелкие барханные формы образуются под воздействием вихревых движений потоков воздуха, возникающих при их прохождении над наветренным склоном большого бархана.

Поперечными аккумулятивными формами являются также барханные цепи, состоящие как бы из нескольких слившихся барханов. Обычно они располагаются параллельными грядами. Такое расположение цепей пока не получило удовлетворительного объяснения.
На наветренных склонах аккумулятивных эоловых форм почти везде можно видеть знаки ряби— низкие (2—5 см) асимметричные валики из песка, протягивающиеся на десятки метров, чаще всего параллельно друг другу и нормально к направлению ветра. Наветренный склон ряби, как и наветренные склоны барханов, пологие, подветренные — крутые. В целом знаки ряби можно рассматривать как результат волновых колебательных движений, возникающих в поверхностном слое песчаного грунта под воздействием колебательных  движений воздушного потока.

Параболические дюны возникают при вторичном развевании дюн, закрепленных поселившейся на них растительностью. При разрушении почвенно-растительного покрова на наветренном склоне дюны и наличии условий, благоприятных для развевания песка, — формируется дефляционная котловина. Выдутый песок накапливается на подветренном склоне. В результате средняя часть дюны продвигается все дальше и дальше вперед в направлении ветра, тогда как ее боковые части, где мощность песка меньше и он скреплен корнями растений, сильно отстают в этом движении и вытягиваются в направлении ветра. Дюна приобретает контуры, напоминающие параболу или сильно сжатый с боков полумесяц. Полумесячной конфигурацией параболическая дюна напоминает бархан, но соотношение склонов по крутизне у нее обратное: вогнутый склон пологий, а выпуклый крутой.

К эоловым аккумулятивным формам относятся также одиночные пирамидальные и прислоненные дюны. Они встречаются редко, но зато это самые крупные эоловые образования. 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. Крупная одиночная дюна—Сарыкум—расположена в Северном Дагестане. Высота ее более 150м. Она расположена на пересечении нескольких ветровых потоков. Одни из них дуют с северо-запада на юго-восток или в обратном направлении вдоль подножья передовых хребтов Дагестана, другие—вниз или вверх по долине реки Шура—Озень, режущей передовые хребты вкрест их простирания. Пирамидальные дюны высотой до 150 м известны в Иране в пустыне Деште-Лут.

На побережье аридных стран при близком к морю положении 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. Одним из авторов этой книги такая дюна высотой до 200 м была обнаружена на острове Сокотра. Областью питания для нее служат пляж и развеваемая поверхность прилегающей морской террасы.

С выносом пыли из пустынных областей и ее отложением на прилегающих к пустыням равнинах связывают образование лёссового покрова—плаща алевритовых отложений, очень характерного для периферийных зон пустынь и внепустынных районов Средней и Центральной Азии.

Лёссы распространены в южной части Русской равнины, а Китае и других .местах. Здесь лёсс имеет, по-видимому, другое происхождение: на юге Русской равнины это перигляциальное образование, в Китае—аллювиально-пролювиальное. В целом проблема происхождения лёссов весьма спорная и, совершенно очевидно, не может быть сведена только к эоловой гипотезе их образования, хотя в отдельных случаях эта гипотеза, по-видимому, правильно объясняет происхождение лёссов.

Развеваемые и подвижные пески как в пустынях, так и на побережьях не имеют сплошного распространения. Гораздо большую площадь занимают древние эоловые формы, в настоящее время в той или иной мере закрепленные растительностью. Многие исследователи считают, что современные климатические условия даже в пустынных областях неблагоприятны для развевания и образования подвижных песков. Эти явления рассматриваются как вторичные, обусловленные хозяйственной деятельностью человека, главным образом, выпасом скота при кочевом или отгонном скотоводстве.

С деятельностью ветра связаны еще некоторые типы песчаных образований, и прежде всего, бугристые пески, имеющие, по мнению И. С. Щукина, не меньшее распространение, чем грядовые. Бугристые пески — комплекс песчаных бугров, часто неправильной формы. Их склоны не обнаруживают четкой дифференциации на наветренные и подветренные, высота бугров 3—5 м, размещение их в плане весьма беспорядочное. Среди бугров также беспорядочно разбросаны котловины выдувания.

В большинстве случаев бугры покрыты разреженной растительностью—либо кустами солянок, песчаных акаций и тамарикса, либо пучками чия или селина. Предполагается, что бугристые пески образуются как при частичной фиксации подвижных песков пустынной растительностью, так и при вторичном развевании ранее закрепленных песков («кишлачные пески»). В целом бугристые пески образуются при отсутствии какого-либо господствующего направления ветра.

На берегах морей и на песчаных поверхностях в речных долинах часты кучевые пески, или кучугуры, которые, по-видимому, также связаны преимущественно с задержкой песка у кустов растительности, начинающей осваивать пляж или поверхность песчаной косы, или же с развеванием ранее закрепленных песков. При четко выраженном преобладании ветров одного направления на берегах морей формируются настоящие продольные дюны. Поскольку источником питания береговых дюн является пляж, они образуют единую полосу, расположенную фронтально по отношению к господствующему ветру, но сама полоса состоит из ряда близко расположенных или сливающихся одна с другой продольных дюн.

Заканчивая характеристику эолового аккумулятивного рельефа, следует отметить, что его многообразие зависит от целого ряда факторов: режима ветров, мощности песчаных отложений, степени закрепления их растительностью, физико-географических условий той или иной территории.

Концепция тектоники литосферных плит

Продольное перемещение наносов

Аридно-денудационные формы рельефа в пустынях

Формы дефляционного и корразионного рельефа

Вернуться в оглавление: Геоморфология