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-чётырех 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

Рис. 91. Схема преобразования холмика-косы (А) в неподвиж­ную симметричную Дюну (Б), а затем в подвижную асим­метричную дюну: В—профиль подвижной дюны; Г — план. Стрелкой показано направление господствующего ветра, сгуще­нием точек — подветренный склон

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 (рис. 91), ориентированная в направлении движения ветра, he 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 понижений 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 (рис. 92). 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°, рис. 93). 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 8 м. В Ливии, в Каракумах, в особенности в пустыне Ата­кама, где барханы особенно типичны, встречаются крупные образо­вания высотой до 40 м и 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 (рис. 94). 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 скло-1 не 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.

Рис. 92. Грядовые полузакрепленные пески. Аэрофотоснимок. Масштаб — 1 : 18 000

Рис. 93. Барханы

Рис 94. Полисинтетические барханы. Аэрофотоснимок. Масштаб ~ 1: 18 000

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 150 м. 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 служит 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, в 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 подтветренные, 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.

Рис. 95. Формы рельефа песков различных категорий (по Б. А. Федоровичу):

А. Барханныепески:

/. Пассатный тип ветра — 1 — песчаный щит, 2 — эмбриональный бархан, 3 — серповидный симметричный бархан, 4 — несимметричный бархан, 5 — продольные ветру барханные гряды, 6 — комплексные продольные барханные гряды; II. Муссоно-бризовый тип ветра — 1 — груп­повые барханы, 2-г простые барханные цепи, 3 — комплексные барханные цепи; III. Кон­векционный и интерференционный типы ветров и ветры поперечных направлении — 1 — цир­ковые барханы, 2 — пирамидальные барханы, 3 — скрещенные комплексные барханы. Б. Полузаросшие пески:

/. Пассатный тип — 1 — прикустовые косички, 2 — мелкие грядки, 3 — грядовые пески (про--
дольные ветру), 4 — грядово-крупногрядовые пески; //. Муссоно-бризовый тип — 1 — грядово-
лунковые пески (при сильном преобладании ветров одного направления), 2 —лунковые пески,
3_ граблевидные поперечные гряды (при незначительном преобладании ветров одного на­
правления) 4 — поперечные асимметричные гряды; ///. Конвекционный и интерференционный
типы — / — ячеистые пески, 2 — крупноячеистые пески, 3 — пирамидальные пески, 4 — решетчатые пески.

I Пассатный тип — / — приморский вал, 2 — параболические дюны, 3 — шпильковидные дюны 4 — парные продольные дюны, 5 — комплексные параболические дюны; //. Муссоно-бризовый тип — I — полукруглые мелкие дюны, 2 — полукруглые крупные дюны, J — полу­круглые комплексные дюны; III. Конвекционный и интерференционный типы — 1 — одиноч­ные мелкие кольцевые дюны, 2 —групповые кольцевые дюны, 3 ~ комплексные циркульные

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 (см. гл. 19), 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 ток или иной территории (рис. 95).