Эоловые аккумулятивные формы

Прежде чем рассматривать морфологию эоловых аккумулятив­ных форм, остановимся на некоторых особенностях переноса песка ветром. При взаимодействии ветра с песчаной поверхностью возникает ветропесчаный поток наносов. Мощность ветрового по­тока изменяется в зависимости от силы ветра. Основная масса песка (более 80%) переносится в нижнем 10—20-сантиметровом слое. Уже при скорости ветра 4—5 м/с образуется "позёмка", а при больших скоростях — 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 сотен 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 наличии полу­проницаемого препятствия, например кустика растения. При на­растании мощности потока аккумуляция происходит не только в зоне затишья, т.е. 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 эмбриональная дюна, или бугор навевания.

В зависимости от ориентировки эоловых аккумулятивных форм относительно направления ветра их можно разделить на продоль­ные и поперечные. Крупные продольные формы — песчаные гряды, или грядовые пески, — Б.А. Федорович рассматривает 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. Песок также движется в направлении ветра вдоль гребня гряды и тем самым обеспечивает ее медленное продвижение вперед и удлинение (рис. 145, прило­жение 29).

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. 146, приложе­ние 28). 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 пересыпание песка с наветренного склона на подвет­ренный, и бархан в целом движется в направлении ветра. 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 различные. Высота небольших форм колеб­лется от 3 до 8 м. В пустыне Атакама, где барханы особенно ти­пичны, встречаются крупные образования высотой до 40 ми ши­риной 200—300 м. Маленькие барханы перемещаются быстрее больших; обгоняя большие барханы, они "вползают" на 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 (рис. 147).

К поперечным аккумулятивным формам относятся также бар­ханные цепи, состоящие 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 видны знаки ряби — низкие (2—5 см) асимметричные валики из песка, протягивающиеся на десятки метров, чаще всего парал­лельно друг другу и нормально к направлению ветра. Наветренные склоны 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 (рис. 148).

Во внетропических пустынях (а в ледниковые эпохи — в усло­виях перигляциальных областей) поперечные эоловые образова­ния (дюны) часто преобразуются в продольные. Это связано с тем, что участки поперечных дюн с меньшей мощностью песка закрепляются растительностью, их движение по направлению ветра замедляется по сравнению с участками с большей мощнос­тью песка, не скрепленного растительностью. Возникают формы, напоминающие барханы, но "рога" которых обращены навстречу ветру. Со временем дюны приобретают контуры, напоминающие параболу или сильно сжатый с боков полумесяц (параболическую дюну); затем они превращаются в шпильковидную дюну и наконец, вследствие разрыва вершины "шпильки", — в парные, параллельные дюны.

К эоловым аккумулятивным формам относятся также одиноч­ные пирамидальные и прислоненные дюны. Это самые крупные эоловые образования, встречаются они редко. 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. В Север­ном Дагестане есть крупная одиночная дюна Сарыкум высотой 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 подножия передовых хребтов Кавказа, другие — вниз или вверх по долине р. Шура-Озень, ре­жущей передовые хребты вкрест их простирания (рис. 149). Пи­рамидальные дюны высотой до 150 м известны в Иране, в пустыне Деште-Лут.

На побережьях аридных стран при близком положении к морю 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. O.K. Леонтьев наблюдал на о. Сокотра прислоненную дюну высотой до 200 м. 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, характерных для периферийных зон пустынь и внепустынных районов Средней и Центральной Азии. Лёссы распространены в южной части Рус­ской равнины, в Китае и других местах. И хотя в целом проблема происхождения лёссов спорная, эоловая гипотеза, по-видимому, правильнее всего объясняет происхождение лёссового покрова.

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. Развевание и образование дюн рассматриваются как вторичные явления, обусловленные хо­зяйственной деятельностью человека, главным образом перевы­пасом скота при кочевом и отгонном скотоводстве.

С деятельностью ветра связаны еще некоторые типы песчаных образований, и прежде всего бугристые пески, не менее распрост­раненные, чем грядовые. Бугристые пески — комплекс песчаных бугров, часто неправильной формы, склоны которых не обнару­живают четкой дифференциации на наветренные и подветрен­ные, высота бугров 3—5 м, размещение их в плане беспорядоч­ное. Среди бугров также беспорядочно разбросаны котловины выдувания (см. рис. 148).

В большинстве случаев бугры покрыты разреженной расти­тельностью: кустами солянок, песчаных акаций и тамариска либо пучками чия или седина. 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 часто развиты кучевые пески, или кучугуры, которые, по-види­мому, также преимущественно связаны с задержкой песка расти­тельностью, начинающей осваивать пляж и поверхность песчаной косы, или же с развеванием ранее закрепленных песков. При четко выраженном преобладании ветров одного направления на берегах морей формируются продольные дюны. Поскольку источни­ком питания береговых дюн являются береговые валы (см. гл. 19), они образуют единую полосу, расположенную фронтально по от­ношению к господствующему ветру, но сама полоса состоит из близко расположенных или сливающихся одна с другой продоль­ных дюн.

В заключение следует отметить, что многообразие эолового ак­кумулятивного рельефа зависит от ряда факторов: режима и ско­рости ветров, мощности песчаных отложений, степени закрепления их растительностью, физико-географических условий той или иной территории (рис. 150). В настоящее время нельзя не учитывать хозяйственную деятельность человека не территориях, сложенных песками.