Геологическая деятельность ветра. Эоловые отложения, их состав и форма залегания (с. 307-311).

На земной поверхности постоянно дуют ветры. Скорость, сила и направление ветров бывают различны. Нередко они носят ураганный характер.

 

Ветер совершает большую геологическую работу: разрушение земной поверхности (выдувание, или дефляция, обтачивание, или корразия), перенос продуктов разрушения и отложение (аккумуляция) этих продуктов в виде скоплений различной формы.

 

Все эти процессы носят общее название эоловых. Наиболее ярко эоловые процессы проявляются в пределах пустынь, полупустынь, долин рек и морских побережий. Эоловые отложения. Перенос частиц ветром совершается во взвешенном состоянии или путем перекатывания в зависимости от скорости ветра и размера частиц.

Во взвешенном состоянии переносятся глинистые, пылеватые и тонкопесчаные частицы. В зависимости от скорости ветер уносит их на сотни и даже тысячи километров. Песчаные частицы переносятся в основном перекатыванием по земле, иногда они перемещаются на небольшой высоте.

При меньшей скорости ветра и других благоприятных условиях происходит отложение переносимого материала (аккумуляция). Так образуются ветровые (эоловые) отложения. Современные эоловые отложения на картах обозначают eoQlv. В большинстве случаев это накопления песка и пыли. Для строительства большое значение имеет закрепленность песков. По этому признаку песчаные накопления делят на подвижные (дюны, барханы) и закрепленные (грядовые, бугристые) пески. Подвижные пески не закреплены корневой системой растений и под действием ветра легко перемещаются.

 

Дюны образуются по берегам рек и морей в результате навевания песка ветром возле какого-нибудь препятствия (кустарников, неровностей рельефа, зданий и т. д.). Это холмовидные накопления песка высотой до 20—40 м и более. Характерной особенностью дюн является движение за счет перекатывания песчинок ветром с одной стороны холма на другую. Скорость движения дюн определяется силой господствующих в данной местности ветров и колеблется от 0,5—1 до 20—22 м в год. Дюны обычно образуют цепь холмов.

Барханы возникают в пустынях, где постоянно дуют сильные ветры преимущественно одного направления. Это песчаные холмы серповидной формы. Поперечный профиль барханов асимметричен, наветренный склон пологий, его угол откоса не превышает 12°; подветренная сторона более крутая — угол откоса достигает 30—40 Высота барханов в пустынях достигает 60—70 м при ширине крыльев в десятки и даже сотни метров. В пустыне Сахаре барханы имеют высоту до 200 м.

Подвижные пески опасны именно своим движением. Перемещаясь, они заносят поля, оазисы, каналы, дороги, здания, селения.Подвижные пески часто появляются вследствие уничтожения травянистого покрова при выпасе скота. Оживлению перемещения песков способствует движение транспорта и работа землеройных машин.

 

Строительство и эксплуатация зданий и сооружений требует постоянной борьбы с подвижными песками. Для этой цели используют следующие методы:

 

• установку на пути движения песков деревянных щитов подобно тем, которые ставят зимой против снежных заносов; этот метод не всегда эффективен в районах, где ветер часто меняет свое направление; против выдувания песка щиты можно укладывать на землю;

• посадку растительности, прививающейся на песках (кустарники, травы) и закрепляющей своей корневой системой верхние слои песка;

 

• обработку песков различными растворами и веществами — битумом, цементом, жидким стеклом, глинистыми суспензиями и т. д.; эти методы дорогостоящие, к тому же защитные корки оказываются недолговечными и сравнительно легко разрушаются при скорости ветра более 20 м/с;

 

• применение геосинтетических материалов (сеток, пленок, ячеистых каркасов и т. п.);

 

• проектирование «безаккумуляционных» форм сооружений, которые облегчают пропуск движущегося песка, не давая ему возможности накапливаться в пределах сооружения (например, на дорогах).

 

Закрепленные пески распространены достаточно широко, особенно в районах полупустынь. Грядовые пески представляют собой вытянутые формы высотой 10—20 м; бугристые пески — неподвижные холмы (редко высотой более 10 м) с пологими склонами. Их движение остановлено растительным покровом.

Пылеватые накопления встречаются обычно за пределами пустынь. Такие накопления древнего возраста приняли участие в формировании лессовых образований, широко распространенных на земной поверхности.

 

Геологическая деятельность временных потоков воды от атмосферных осадков. Делювий, его состав и форма залегания (с. 312-314).

На поверхность материков постоянно выпадают атмосферные осадки в виде дождей, снега и льда в количестве до 112 тыс. км3 в год. Наибольшую геологическую работу при этом совершает текучая вода, которая, растекаясь по поверхности в сторону падения рельефа, разрушает горные породы, переносит и откладывает продукты разрушения. Разрушительная работа текучих вод носит название эрозии.

После дождя (или таяния снега) вода растекается по поверхности земли в виде многочисленных микроструек, каждая из которых не имеет фиксированного пути. Образуется сплошной поверхностньй поток и разрушительное действие воды осуществляется на всей поверхности земли. Так происходит плоскостной смыв (плоскостная эрозия), который ведет к выполаживанию местности.

Плоскостные потоки губительно сказываются на почвах, смывая их верхний плодородный слой. Одним из способов борьбы с почвенной эрозией являются лесополосы, регулирующие поверхностный сток.

Плоскостной поток в соответствии с рельефом местности постепенно разбивается на отдельные струи, создаются крупные потоки (ручьи), осуществляющие струйчатую эрозию. Это ведет к образованию промоин, оврагов и т. д.

Образование наносов. Продукты выветривания пород (элювий) плоскостными потоками смываются с возвышенностей на склоны и к их подножию. В зависимости от силы потоков и крутизны склонов в перемещении принимают участие частицы глинистые, пылеватые, песчаные и даже более крупные обломки.

Со временем на склонах и в пониженных частях рельефа накапливаются отложения наносов: на склонах и у их подошвы — делювий, в понижениях, примыкающих к склонам, — пролювий. Эти наносы почти сплошным покровом закрывают лежащие под ними более древние (коренные) породы.

Делювий (dQ) покрывает все склоны и их подошвы, за исключением обрывистых участков. По своему составу делювий разнообразен и в противоположность элювию отличается от подстилающих его коренных пород. В минералогическом отношении делювий связан с породами, расположенными выше по склону.

По литологическому составу делювий в горных и предгорных районах — это, главным образом, суглинки, супеси, пески с включениями щебня и более крупных обломков. На равнинах более широко распространены суглинки, супеси, реже глины. Особенно большое развитие имеют делювиальные суглинки в лессовых районах.

Мощность делювия возрастает к основанию склонов, достигая в горных районах иногда несколько десятков метров, а на равнинах — нескольких метров.

Делювиальные отложения часто служат основанием для зданий и сооружений. Общим для них отрицательным свойством является способность к движению в виде сползания вниз по склонам. Интенсивность сползания зависит от крутизны склонов и состава наносов. Наиболее легко поддается сползанию глинистый делювий особенно при значительном увлажнении.

 

Образование и рост оврага. Борт, тальвег и другие элементы оврага. Понятие базиса эрозии (с. 314-317).

Образование оврагов. При таянии снега и дождя на склонах рельефа отдельные струйки образуют временные ручьи. Возникает струйчатая эрозия, что приводит к образованию вытянутых понижений рельефа — оврагов.

Наиболее интенсивно возникают овраги в условиях расчлененного рельефа и сухого климата, при котором атмосферные осадки выпадают редко, но в виде коротких и сильных ливней. Развитию оврагов способствует отсутствие растительного покрова и наличие пород, способных к размыву. Наиболее легко размываются лессовые породы, поэтому в районах их распространения овраги имеют широкое развитие.

В овраге различают устье, ложе и вершину. Овраг растет вершиной вверх по склону. Одновременно происходит и его углубление и расширение за счет размыва склонов оврага.

Предельной отметкой, до которой возможен размыв ложа оврага, является уровень бассейна: озеро, река и т. д., в который впадает водоток оврага. Этот уровень называют базисом эрозии.

В начале своего развития овраг имеет сравнительно небольшую ширину при большой глубине, с обрывистыми бортами и без растительности — это активный овраг. При достижении оврагом максимальной глубины рост оврага прекращается, склоны приобретают устойчивый естественный откос, задерновы-ваются. Ширина оврагов уже превышает глубину. Такой овраг не развивается и носит название балки.

Дальнейшая жизнь оврага зависит от положения базиса эрозии. Если базис будет понижаться, например, вследствие падения уровня реки, то овраг получит возможность к дальнейшему развитию, что следует учитывать при оценке оврагов.

Размеры оврагов и балок самые различные. Длина их колеблется от десятков метров до многих километров. Глубина от 1—2 до 30—40 м. Скорость роста оврагов зависит от активности водотоков и характера размываемых пород и колеблется от 0,5—1 до 40 м в год.

Предотвратить появление оврагов можно проведением ряда профилактических мероприятий. Следует запрещать распахивать склоны и устраивать необлицованные канавы, ориентированные вниз по склону, вырубать на склонах растительность и нарушать дерновый покров.

Мелиоративные мероприятия на землях, подверженных овражной эрозии, включают:

• планировку приовражных и прибалочных склонов с мелкобугристыми оползнями и другими неровностями, засыпку мелких оврагов глубиной 1,5—2 м и их залужение;

 

• выполаживание оврагов с устройством гидротехнических сооружений, предотвращающих новые размывы (лотков, быстротоков, перепадов);

• устройство распылителей стока и противоэрозионных гидротехнических сооружений (водозадерживающих и водоотводящих валов, нагорных канав, дамб-перемычек, донных запруд и пол уза-пруд и др.) на вышележащем перед оврагом склоне

• подсыпку откосов на склонах оврагов с целью повышения их устойчивости и подготовку к залесению (прилегающих участков к зал ужению);

• создание противоовражных (прибалочных) лесных полос и насаждений на отсыпанных откосах оврагов;

• выращивание береговых и донных насаждений на гидрографической сети (ложбинах, лощинах, балках), залужение пологих берегов и донных участков балок;

• строительство на базе оврагов и балок водоемов, дорожной сети, организацию рекреационных зон.

 

Противоэрозионную мелиорацию и планировку оврагов выполняют весной, затем выполаживают склоны оврагов у балок, сооружают водозадерживающие и водораспределяющие валы, нагорные каналы (канавы), быстротоки, перепады, руслоукрепляющие устройства. До сезона ливневых дождей проводят лугомелиоративные мероприятия, а осенью — лесопосадки.