Курс лекций по инженерной геологии (стр. 37 )

Высота отдельных барханов над окружающей их поверхностью достигает нередко 20—30 м, а в барханных цепях — даже 50—70 м. Расстояние между гребнями барханных цепей 2,5—3,5 км, длина цепи  от  нескольких сотен метров до нескольких десятков километров. Промежутки между отдельными грядами заняты равнинными понижениями, сложенными с поверхности глинами. Это такыры. Поверхность их при высыхании глины растрескивается на полигональные плиты. Площадь такыров достигает иногда нескольких квадратных километров. Образуются они в результате накопления мелкоземистого материала в межгрядовых понижениях Наиболее крупные такыры издавна использовались для сбора атмосферных осадков обиравшаяся в пониженной части такыра пресная вода отводилась канавками к краевой части такыра, где устраивались колодцы; в песке вода эта образует линзы над соленой водой и хранится в течение многих месяцев. Иногда для хранения пресной воды в наиболее пониженных участках такыра строились каменные сводчатые шатры — сардобы. Вместе с водой в такырные понижения приносятся и соли, которые постепенно заселяют такыр. Образуется солончаковая пустыня.

Кроме барханных цепей, вытянутых перпендикулярно движению ветра, в пустынях, в которых на пути преобладающих ветров кет горных преград, формируются в связи с винтовыми движениями воздуха продольные барханные гряды, а также длинные с перемычками валы, вытянутые по направлению ветра. Они создают грядово-ячеистую форму рельефа. Если ветры дуют в разных направлениях с одинаковой силой, то образуются неподвижные кольцевые валы вокруг котловин выдувания (сотовый рельеф). Последние приурочены к участкам восходящих токов воздуха. В местах пересечения ветров под прямым углом образуются пирамидальные дюны: высота их достигает 200 м.

Барханные цепи также (как и барханы) могут передвигаться. При одинаковой силе сезонных ветров противоположных направлений барханные цепи только перестраиваются. Если же ветры одного направления сильнее других, то барханные цепи перемещаются. Отдельные барханы, особенно небольших размеров, перемещаются довольно быстро по направлению господствующих ветров; небольшие барханы за год могут переместиться на 30—40 м. Грядовые пески перемещаются значительно медленнее. Перемещающиеся пески нередко наносят большой ущерб, поэтому ведется энергичная и плановая борьба с ними. В Каракумах, Кызылкуме и Муюнкумах тысячи гектар засеяны саксаулом. В песках Большие Барсуки посажены сосна, бородавчатая береза, черная ольха.

Перевеваемые массы песка на морских побережьях и в долинах рек также образуют более или менее правильные бугры и валы. На берегах морей господствуют ветры, дующие с моря на сушу. Например, на побережье Балтийского моря, где преобладают западные ветры и имеются хорошие песчаные пляжи, процесс навевания песков по направлению к востоку выражен довольно четко. Движущийся песок, задерживаясь редкой растительностью, образует сначала небольшой бугор, который затем растет в высоту и в длину. Когда в центральной части кусты растений полностью засыпаются, бугор начинает расти в высоту быстрее, так как песчинки в центральной части поднимаются на бугор легче, чем в его краевых частях, где их движение задерживается растительностью. Вследствие этого бугор принимает овальную форму. Такого рода песчаные скопления называются дюнами. Отдельные дюны, сливаясь между собой, образуют дюнные валы, достигающие 10—15, а иногда и 150—200 м высоты и имеющие у основания ширину до 1 км. Они обычно тянутся несколькими рядами параллельно берегу, а иногда приобретают параболическую форму, так как центральная часть вала перемещается быстрее. При быстром продвижении центральной части. дюна может разделиться на две, протягивающихся продольно ветру. При перемещении дюны засыпают освоенные земли и селения. Чтобы остановить движение дюн, на наветренном склоне высевают растения с сильно развитой в горизонтальном направлении корневой системой (песчаный овес, сосна и т. п.). После закрепления песков на них возникает почвенный покров с растительностью.

Склоны дюн, так же как и у барханов, асимметричны: наветренный (вогнутый) —более пологий (5—12°), подветренный — более крутой (30—33°). Средняя часть дюны не образует утолщения, как это мы наблюдаем у барханов. На поверхности дюн, в особенности на наветренном их склоне, часто наблюдается рябь (рябь наблюдается и на барханах). Она образуется за счет завихрений ветра. Дюны и дюнные валы встречаются в РФ также на побережье Северного Ледовитого океана и по долинам рек.

Эоловые отложения, слагающие описанные выше формы рельефа в пустынях, в долинах рек и на берегах морей и океанов, отличаются от других континентальных отложений рядом признаков и прежде всего перекрещивающейся то пологой, то крутой слоистостью. Последняя свидетельствует о многократной перестройке форм при изменении ветрового режима.

Особенностью эоловых отложений является также относительно тонкая зернистость песка (диаметр частиц от 0,05 до 0,25 мм). По составу в барханах преобладают кварцевые пески, иногда с примесью зерен роговой обманки, пироксена, граната, слюды и полевого шпата. Кроме того, в барханных песках имеется некоторое количество глинистых частиц (5—12%). В дюнных песках преобладают кварцевые зерна, составляющие до 98% всего состава.

Пыль поднимается ветром на большую высоту и уносится из внутренних частей пустынь к ее окраинам в прилегающие степи и предгорья, где ветры, дующие из пустынь, встречаются с ветрами других направлений и, окончательно ослабевая, осаждают ее. Трава предохраняет осевшие пылинки от развевания, а влажный воздух и выпадающая роса способствуют закреплению пыли и ее уплотнению. Постепенно слой пыли утолщается, засыпанные части растений и их корни сгнивают, а на месте их в отложенной пыли остаются пустоты — поры. За год в степных и предгорных областях, прилегающих к пустыне, накапливается слой в 1—2 мм. Повторяясь из года в год в течение многих тысячелетий, процесс отложения пылеватых частиц приводит к накоплению мощных толщ. Такие крупные исследователи, как , , и ряд других, придают этому способу накопления пыли очень важное значение в образовании поверхностных покровов в предгорных областях и объясняют таким образом образование “лёссов эолового происхождения”. Лёсс состоит из частиц диаметром 0,01—0,05 мм. Эоловый лёсс имеет желтовато-сероватый или палевый цвет, легко режется ножом по всем направлениям, раздавливается и растирается пальцами и вместе с тем настолько вязок, что образует в оврагах и по долинам рек отвесные обрывы в 10—20 м высоты. Лёсс содержит много пустот, особенно вертикальных. В сухом состоянии лёсс прочен и выдерживает без изменения большие нагрузки (тяжелые сооружения). При намокании лёсс быстро теряет связь между составляющими его частицами и уплотняется, вызывая на поверхности земли трещины и просадки. Уменьшение мощности лёссовой толщи при намокании может достигать 10%. Это приводит к разрушению возведенных на нем сооружений. Появление вокруг каналов просадочных террас вызывает быструю утечку воды в сторону и порчу больших площадей земель. Эоловый лёсс не слоист. Главными составными частями лёсса являются кварцевые частицы (от 27 до 90%), глинистые частицы (от 4 до 20%). карбонат кальция (от 6 до 7%). Кроме того, в состав лёсса могут входить и некоторые другие растворимые в воде соли и органические вещества.

На лёссах благодаря его составу и пористости формируются весьма плодородные почвы. Площадь, занимаемая лёссовыми отложениями, по подсчетам Тилло, равна 4% (из них 3% падает на Азию).

Классической страной лёсса является Китай, где он занимает громадные площади и отлагается  на  различных  гипсометрических поверхностях. Мощность его нередко достигает 170 м. “Фабрикой” пыли для Северо-Китайских лёссов является Центральная Азия с ее пустынями (Гоби, Хамийская, Джунгарская). Окраины пустынь СНГ также богаты лёссовыми отложениями. Мощность лёссовых накоплений достигает здесь 100 м и более. .Мощные (до 10—50 м) лёссовые отложения имеются на юге Русской равнины — на Украине, южнее границы максимального оледенения Русской платформы. Ряд исследователей (, , и др.) считает украинский лёсс эолового происхождения. По их мнению, во время материкового оледенения над поверхностью мощных льдов образовывался холодный воздух и возникал ледниковый. антициклон. Разница в атмосферном давлении на леднике и за его границей вызывала сильное движение воздуха, спускавшегося с ледника. Спускаясь, воздух нагревался (на каждые 100 м на 1°С) и подходил к подножью ледника теплым и сухим (фен). Фены развевали ледниковые и водноледниковые отложения. Ветер уносил тонкие пылеватые частицы на далекие расстояния от края ледника и отлагал их в степных районах юга Русской равнины.

Типы пустынь. Исключительно благоприятные условия для эоловой деятельности, как уже говорилось, имеются в пустынях, возникновение которых в свою очередь тесно связано с деятельностью ветра (взаимная связь и взаимная обусловленность). В зависимости от стадии развития пустынь находится крупность поверхностных обломочных горных пород, слагающих поверхность пустынь. Пустыни подразделяются на каменистые, песчаные и глинистые (среди глинистых выделяют еще глинисто-солончаковые). Первые представляют собой области выдувания разрушающихся кристаллических и крепко сцементированных горных пород, вторые характеризуются бугристо-волнистой поверхностью, третьим свойствен плоский (равнинный) характер.

Каменистые пустыни часто сложены обломками кварцитов, гальками разрушенных конгломератов. Примером пустынь этого типа в СССР являются Бет-Пак-Дала, Устюрт; в Австралии — Виктория, в Африке — Калахари.

Песчаные пустыни самые многочисленные — Сахара, Гоби, Кызылкум, Каракумы и многие другие. Часть пространства в них представлена каменистой пустыней. Глинистые пустыни — часть пустыни Бет-Пак-Дала, пустыни Калифорнии, Колорадо и др.

Глинисто-солончаковые пустыни развиты в СНГ пятнами на террасах рек Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи, а также на террасах других рек Средней Азии. Глинисто-солончаковые пустыни характерны для такырных понижений. Примером могут служить хлоридно-сульфатные пустыни в Каршинских степях. Образовались они здесь и в других районах Средней Азии в процессе капиллярного подъема подземной воды. Также здесь образуются мощные скопления пористого гипса.