Эоловые отложения

Эоловые отложения это переносимые ветром продукты выветривания , то есть продукты физического разрушения коренных пород осаждающиеся по берегам озер, рек, морей и пустынях.
Среди эоловых отложений выделяют пески и тонкие пылеватые отложения -лессы. Пылеватые и глинистые частицы благодаря своей ничтожно малой массе задерживаются в воздухе дольше песчаных и переносятся на громадные расстояния.Только достигнув областей, где сила ветра ослабевает эти частицы оседают из воздуха. Застревая между травинками, пылевато-глинистые частицы обволакивают их плотным слоем, лишают доступа воздуха, в результате чего травы гибнут. На образовавшемся в результате этого плодородном слое, обогащенном слое растительным гумусом, вырастает новый травяной покров, который в свою очередь покрывается пылевато-глинистыми частицами и погибает.

Последовательные наносы образуют с течением времени мощные толщи, достигающие нескольких десятков и даже сотен метров.Установлено, что скорость их образования может доходить до 10-15 см в год. Такие отложения обладают рядом характерных свойств.Медленно оседая из воздуха, пылевато-глинистые частицы образуют своеобразную структуру с вертикальной направленностью пустот между ними.Эти пустоты образуются и в результате отгнивания корней и стеблей растений. Кроме таких пустот возможны еще большие, прорытые кротами, сусликами, термитами и червями.Следовательно, пустоты ( поры) по своим размерам значительно больше частиц, между которыми они находятся ( смотри рисунок-1).

Рисунок-1. Виды структур глинистых и пылевато-глинистых пород:

а)-структура пылевато-глинистой породы; б)-структура той же породы после ударного воздействия; в-структура глинистых пород

Такие пустоты принято называть макропорами. Общий объем пор в эоловых пылевато-глинистых отложениях составляет более 50% всего объема породы. По составу эоловые пылевато-глинистые отложения больше всего содержат пылеватых частиц ( 30-80%). Количество глинистых частиц сравнительно невелико и колеблется от 10 до 20 %.Таким образом,эоловые пылевато-глинистые отложения , как правило относятся к легким пылеватым суглинкам, однако встречаются и пылеватые супеси, значительно реже-пылеватые глины.

Характерной особенностью таких отложений является наличие известковых канальцев и стяжений ( журавчиков) самой причудливой формы. Песчанные частицы встречаются в них только тонкие и мелкие размером от 0,05 до 0,25 мм. В нижних слоях атмосферы всегда содержится некоторое количество паров воды и газообразных окислов (CO2, CO3, и другие). При движении тонких минеральных частиц через атмосферу пары воды и газообразные окислы конденсируются на их поверхности, образуя кислоты. При аккумуляции частиц находящиеся на них кислоты приходят в взаимодействие с органическими кислотами, выделяемыми отмирающими растениями.

В результате внутренняя поверхность пор оказывается покрытой тонкими пленками солей, преимущественно карбонатов, сульфатов и хлоридов. Обыизвестковыванию пор и вертикальных канальцев способствуют и карбонатные частицы, всегда присутствующие в таких породах. Наличие такой солевой корки в сухом состоянии сообщает эоловым пылевато-глинистым отложениям значительную прочность , способность образовывать столбчатую отдельность и держать вертикальные откосы.Однако при увлажнении, особенно под нагрузкой, отложения теряют прочность, структура их разрушается и они резко уменьшаются в объеме в связи с заполнением макропор частицами породы.

На поверхности такой толщи появляются трещины и просадки, а мощность может уменьшиться до 10 %.Свойство макропористых пылевато-глинистых пород изменять свой объем при увлажнении под нагрузкой называется просадочностью. В природе такие породы при увлажнении образуют понижения, называемые блюдцами. Особое значение приобретает свойство просадочности при использовании просадочных пород в качестве оснований сооружений. Эоловые пылевато-глинистые отложения по своим свойствам относятся к особой группе осадочных пород, называемых лессами. Как будет показано далее, лессовые породы могут образовываться не только путем эоловой аккумуляции.
Существует ряд других геологических процессов, ведущих к их образованию, однако эоловые пылевато-глинистые отложения, как правило относятся к лёссовым породам.

Эоловые пески

Эоловые пески образуются путем перевевания отложений рек, морей, озер и только сравнительная небольшая часть их возникает за счет развевания рыхлых продуктов физического разрушения коренных пород. По данным различных исследователей для эоловых песков характерны:

1) Окатанность зерен, блестящие пленки пустынного загара из окиси железа на песчинках кварца и полевого шпата.
2) Хорошая отсортированность ( лучшая, чем у водных песков), мелкозернистость (80-90% частиц 0,25-0,05 мм);в составе песков преобладают устойчивые минераллы ( кварц и другие), легко подвижные и нестойкие ( слюды,хлориты, и другие)истираются и практически отсутствуют.
3) Наклонная, иногда перекрещивающаяся слоистость;
4) Преимущественно желтый, желтовато-коричневый, реже красноватый цвет.

Рисунок-2. Барханы

 

Эоловые песчаные накопления изучены по берегам морей, озер, рек и в пустынях. На пустынных берегах морей, озер и рек эоловые пески встречаются обычно в виде довольно длинных вытянутых валов нанесенного песка-дюн, с асимметричными наветренным и подветренным склонами. В пустынях широко распространены барханы -песчаные холмы серповидной формы.С наветренной стороны склон барханов пологий , порядка 8-14° ( рисунок-3), с подветренной более крутой ( 30-35°).Форма дюн и барханов обусловлена встречным на пути перемещающихся песчаных частиц препятствием, чаще всего какой-либо растительностью.

Рисунок-3. Направление ветра при образовании барханов:

а-профиль; б-план;

Группы барханов образуют барханные цепи, занимающие громадные площадки. Для дюн и барханов характерно поступательное движение.Достигнув известных размеров, они перемещаются в направлении господствующих ветров. Скорость передвижения барханов колеблется от нескольких сантиметров до 12 м, а дюн-от долей метра до 20 м в год. Процесс передвижения заключается в переносе песка с наветренного склона на подветренный.Так, перевеваясь, они движутся в направлении передвижения ветра-происходит эоловая трансгрессия, приводящая к уничтожению посевов, разрушению зданий и сооружений, изменению направления русл рек и так далее.

Рисунок-4. Наступление песков на города и населенные пункты

Известны случаи погребения под движущимися песками целых городов или окраин( рисунок-4), железных и шоссейных дорог, столбов телефонных и электрических передач и др. Борьба с движущимися песками может быть пассивной и активной. В первом случае песчаные поля засаживают быстрорастущими растениями, мощные корни которых скрепляют песок, а кроны гасят у поверхности силу ветра.В среднеазиатских пустынях и в пустынях Центральной Азии для этой цели успешно применяется саксаул.

В средних широтах дюнные пески часто закрепляют сосновыми лесами.
Активные меры предусматривают управление ветровой энергией.При этом сила ветра искуственно ослабляется сетью преград, меняющих и направление переноса рыхлых частиц. Это плетни, щиты, заборы вдоль зданий и дорог, лесополосы.особенно эффективными оказались полезащитные лесополосы на юге европейской части СССР, где господствуют суховеи и черные бури.Здесь они в значительной мере уменьшают эоловую эрозию и самих почв, уменьшим силу ветра, а следовательно и его разрушающее воздействие.