Геоморфология. Основы геоморфологии. Учебное пособие. Щеглов Д.И., Громовик А. Учебное пособие для вузов Воронеж Издательский дом вгу 2017 2 удк 551. 4 Ббк 26. 823 Щ33
 Скачать 5.56 Mb.
|
|
солончаков - характерных для пустынь природных образований, связанных с капиллярным поднятием соленых грунтовых вод (высокоминерализованных) к поверхности под воз- действием интенсивного испарения. Засоление грунта и образование солон- чаков может быть обусловлено геологическими и гидрогеологическими особенностями местности, например выходами соленых подземных вод в зонах тектонических разломов (рис. 55). Дефляция может возникнуть при обработке сельскохозяйственных земель (ветровая эрозия почв). Если сельскохозяйственные пахотные земли эксплуатируются без должной заботы об их сохранности, гумусовый гори- зонт почвы утрачивает структуру и легко развевается под действием ветра. Ветровая эрозия ежегодно наносит огромные убытки странам, где сущест- вует. Количество выдуваемой почвы, может достигать грандиозных разме- ров - до 125 т/га. На поверхности частично закрепленных растительностью песчаных накоплений при неравномерном развевании и ветрах переменных направ- лений образуется ландшафт ячеистых песков - сочетания котловин выдува- ния и перегородок между ними. Перегородки обычно являются не только остаточными элементами, но и служат одновременно участками аккумуляции части материала, выно- симого из котловины. При ветрах устойчивого направления в ходе дефля- ции впадины приобретают определенную ориентировку и характерную форму полумесяца - возникают так называемые лунковые пески. В результате эоловой аккумуляции образуются самые разнообразные формы рельефа. Простейшей эоловой аккумулятивной формой является холмик-коса, образующаяся при наличии полупроницаемого препятствия, например кустика растения. В зависимости от ориентировки эоловых аккумулятивных форм отно- сительно направления ветра их можно разделить на продольные и попереч- ные. Крупные продольные формы - песчаные гряды, или грядовые пески, - Б.А. Федорович рассматривает как результат струйно-вихревого распреде- ления скоростей ветра, вызывающего штопорообразное движение ветро- песчаных струй в горизонтальном направлении. К поперечным формам относятся барханы, барханные цепи и парабо- лические дюны. Барханы - эоловые аккумулятивные формы, имеющие в 113 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°). Барханы возникают при больших мощностях ветрового потока перед ка- ким-либо препятствием. К поперечным аккумулятивным формам относятся также барханные цепи, состоящие из нескольких слившихся барханов. Обычно они распола- гаются параллельными грядами. Во внетропических пустынях (а в ледниковые эпохи - в условиях пе- ригляциальных областей) поперечные эоловые образования (дюны) часто преобразуются в продольные. Это связано с тем, что участки поперечных дюн с меньшей мощностью песка закрепляются растительностью, их дви- жение по направлению ветра замедляется по сравнению с участками с большей мощностью песка, не скрепленного растительностью. К эоловым аккумулятивным формам относятся также одиночные пи- рамидальные и прислоненные дюны. Это самые крупные эоловые образо- вания, встречаются они редко. Пирамидальные дюны образуются в резуль- тате интерференции ветров разных направлений при условии, что каждый из ветровых потоков имеет область питания песчаным материалом. Пира- мидальные дюны известны в песчаных пустынях Сахары и Средней Азии. С выносом пыли из пустынных областей и ее отложением на приле- гающих к пустыням равнинах связывают образование лёссового покрова - плаща алевритовых отложений, характерных для периферийных зон пус- тынь и внепустынных районов Средней и Центральной Азии. Лёссы рас- пространены в южной части Русской равнины, в Китае и других местах. С деятельностью ветра связаны еще некоторые типы песчаных обра- зований, и прежде всего бугристые пески, не менее распространенные, чем грядовые. Бугристые пески - комплекс песчаных бугров, часто неправиль- ной 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. Таким образом, многообразие эолового аккумулятивного рельефа за- висит от ряда факторов: режима и скорости ветров, мощности песчаных от- ложений, степени закрепления их растительностью, физико-географических условий той или иной территории. В настоящее время нельзя не учитывать хозяйственную деятельность человека не территориях, сложенных песками. 114 В аридных и семиаридных странах наряду с песчаными пустынями широко распространены каменистые и глинистые пустыни. Для них харак- терны различные дефляционные формы. Обломки горных пород, в изоби- лии разбросанные на поверхности каменистой пустыни, а также выступы коренных пород часто бывают покрыты характерной блестящей коркой - пустынным загаром, образование которого связано с капиллярным подтяги- ванием растворов солей из породы или, согласно М.А. Глазовской, с био- химическими реакциями микроорганизмов, способных концентрировать оксиды и гидрооксиды марганца, железа и других элементов, извлекая не- обходимые компоненты из пыли и воды, поступающих извне. Широкое развитие «загара» в аридных областях связано с тем, что на скальных поро- дах пустынь, бедных органической жизнью, создаются условия для внекон- курентного существования этих микроорганизмов. Глинистые пустыни сложены с поверхности лёссом или лёссовидны- ми породами. Эти пространства называются пустынями лишь из-за недос- татка воды. Одной из характерных форм рельефа глинистых пустынь являются такыры - неглубокие замкнутые понижения с ровным, почти горизонталь- ным днищем, покрытым плотной глинистой коркой, разделенной сетью трещин на полигональные отдельности. Прочность этой корки такова, что даже лошадиные подковы не оставляют на ней следа. Рис. 56. Такыр (показана такыровая поверхность) Считают, что в формировании такыровой поверхности, отличающей- ся исключительно сильным уплотнением верхнего слоя, принимают уча- 115 стие синезеленые микроскопические водоросли, поселяющиеся в этих эфе- мерных водоемах. Такыры могут образоваться в процессе эволюции и преобразования солончаков. Отсутствие сплошного растительного покрова на больших про- странствах глинистых пустынь способствует интенсивному развитию эро- зионных форм, несмотря на незначительное количество годовых осадков. Образованию эрозионных форм благоприятствует ливневый характер осад- ков. Местами сеть овражных форм настолько густа, что эрозионные ланд- шафты приобретают характер типичного бедленда, то есть «дурных зе- мель». Существенная особенность аридных областей - бессточные впадины - отрицательные формы рельефа, не имеющие выхода для поступающих в них дождевых или талых вод. Крупные бессточные впадины имеют обры- вистые борта, на склонах нередко наблюдаются террасовидные уступы. Борта впадин изрезаны рытвинами и оврагами, нередки проявления ополз- невых и обвальных процессов. Днища бессточных впадин обычно заняты солончаками или солеными озерами. Они могут быть либо остаточными - реликтами бывшего когда-то водоема, либо связаны с выходами или подто- ком подземных соленых вод. Часто впадины, занятые озером в течение влажного сезона, в сухое время года превращаются в солончаки. Некоторые солончаки покрыты сплошным пластом кристаллической соли. Такие про- странства можно назвать соляными равнинами. Пласт соли под действием кристаллизации разбивается трещинами на полигональные отдельности. По мере расширения полигонов под влиянием продолжающегося роста кри- сталлов края полигонов загибаются вверх, а затем пластины соли нагромо- ждаются одна на другую, в результате образуя очень пересеченный микро- рельеф - «соляные торосы». Солончаки - очень характерный элемент ландшафта пустынь. Солон- чак с соляным пластом постепенно, по мере поступления на его поверх- ность терригенного материала, приносимого ветром или временными водо- токами, и при значительном капиллярном поднятии воды превращается в мокрый солончак с илистым дном «соленые грязи» или в корковый солон- чак. Корковый солончак отличается от мокрого довольно плотной и креп- кой коркой на поверхности, которая образуется за счет цементации терри- генного материала солью. При иссушении поверхности солончака корка разрушается и преобразуется в слой, состоящий из смеси соли и терриген- ных частиц - пухлый солончак. При увеличении количества осадков и 116 обильном поступлении глинистого терригенного материала происходит рассоление солончака и постепенное превращение его в такыр. Вопросы для самоконтроля: 1. Что понимают под эоловыми процессами? 2. Какие условия необходимы для развития эоловых процессов? 3. Что такое дефляция и корразия? 4. Как влияет размер частиц на их эоловый перенос? 5. Что такое эоловые «каменные столбы» и «каменные грибы»? 6. Что такое котловины выдувания? 7. Что такое ярданги? 8. Что такое солончаки и как они образуются? 9. Что понимают под ветровой эрозией почв? 10. Дайте характеристику понятиям холмик-коса, песчаные гряды, барханы и барханные цепи 11. Что такое дюны? Какими они бывают? 12. Что такое бугристые пески? 13. Что такое такыры и как они образуются? 14. Что такое бедленд? 15. Что понимают под бессточными впадинами? 16. Чем отличается корковый солончак от пухлого солончака? 7.7 Биогенное рельефообразование Биогенный рельеф - это совокупность форм земной поверхности, образовавшихся вследствие жизнедеятельности организмов. Биота как агент рельефообразования представляет собой сочетание чрезвычайно раз- нообразных организмов - микробов, растений, грибов и животных, воздей- ствие которых на земную поверхность разнообразно. Биогенное рельефооб- разование - это комплекс процессов, преобразующих рельеф Земли и соз- дающих неровности разных масштабов - от нано- до макроформ. Биогенный фактор рельефообразования действует почти повсеместно на земной поверхности и уже поэтому играет огромную роль в формирова- нии рельефа. К биогенным формам рельефа относятся те, которые созданы живыми организмами или образуются в результате накопления продуктов метабо- лизма (обмена веществ) или же некромассы (отмершей массы). Фитоген- ные формы - формы рельефа, созданные за счет жизнедеятельности расте- ний; зоогенные - за счет деятельности животных. Биота воздействует на рельеф земной поверхности как непосредст- венно (биота - агент рельефообразования), так и опосредованно (косвенное воздействие; биота - условие рельефообразования), изменяя скорости абио- генных геоморфологических процессов (склоновых, флювиальных, эоловых 117 и др.), вплоть до их блокирования или, напротив, инициирования. Во мно- гих случаях косвенное воздействие оказывается наиболее значимым для рельефообразования. Так, нередко изменения в растительном покрове тер- ритории могут привести к изменению скоростей процессов на два-три по- рядка, либо к изменению спектра основных геоморфологических процессов. Важнейшим механизмом участия организмов в формировании оса- дочного слоя литосферы и рельефа ее поверхности в геологической истории явилось органогенное осадконакопление. Органогенное осадконакопление как в океане, так и на континентах - это одновременно и преобразование рельефа, поскольку в процессе накопления органических пород изменяются и абсолютные отметки (глубины) поверхности. При этом только в океане в настоящее время ежегодно осаждается около 1,8 млрд. т органогенного ма- териала (второй показатель после твердого стока рек). Эволюция биоты обеспечила создание колоссальных объемов вещества осадочного слоя. Суммарные запасы органогенных пород - не менее 15% его массы, а с учетом фотосинтетического кислорода и рассеянного органогенного веще- ства (в основном продуктов захоронения микроорганизмов) - до 70%. Орга- низмами создано более 40 видов минералов (биоминералы). Еще одна важнейшая функция биоты в рельефообразовании - актив- ное участие ее в выветривании (биологическое выветривание). Достаточно сказать, что в низких широтах образующиеся вследствие распада органиче- ских масс гуминовые кислоты во многом предопределяют интенсивность тропического карста (биохимическое воздействие), а переработка грунтов червями в лесах и степях умеренного пояса - от 50 до 380 т/га в год - ре- зультат биомеханического выветривания. При этом ходы червей, а также корней растений, способствуют не только изменению крупности частиц в поверхностном слое, но и переводу части поверхностного стока воды в под- земный, во многом определяя режим аэрации и увлажнения почв, а нередко активизируют суффозионные процессы. Вообще роль биоты в почвообразо- вании является определяющей: формирование почвы невозможно без нали- чия биомассы (в первую очередь, фитомассы), причем процесс почвообра- зования сочетает в себе черты органогенной аккумуляции и выветривания (особенно биовыветривания). Важную косвенную роль в рельефообразовании играла биота и на протяжении геологической истории, существенно изменяя химический со- став атмосферы (в первую очередь, создавая окислительную обстановку за счет выделения кислорода растениями в процессе фотосинтеза), в результа- 118 те чего менялись и условия выветривания на земной поверхности. Кроме того, эволюция биоты в значительной степени предопределила химико- физические свойства поверхностного субстрата и особенности современно- го морфолитогенеза на обширных площадях суши. Так, не менее 14% ее площади сложено органогенными карбонатами, нередко являющимися аре- ной карста. Биогенное рельефообразование - ведущий геоморфологический про- цесс, по крайней мере, на 15% суши (болота, субгоризонтальные поверхно- сти вне пойм в гумидном климате, термитниковые саванны, перерытые черноземы и др.). Подавляющее большинство биогенных форм имеют сравнительно не- большие размеры - уровня нано- и микроформ, но существуют и весьма крупные формы. Крупнейшей биогенной формой является знаменитый Большой Барьерный риф у северо-восточного побережья Австралии, длина которого превышает 2200 км. Наиболее хорошо изученными являются биогенные формы, обра- зующиеся на морских берегах и мелководьях, где они часто достигают зна- чительных размеров. Это коралловые и мшанковые рифы. Многие морские организмы (камнеточцы, пескожилы) ведут актив- ную разрушительную работу на берегах, в результате чего скорость абразии может увеличиваться, по крайней мере, на порядок. На суше нередко встречаются реликтовые (древние) субаквальные формы, нашедшие отражение в современном рельефе - коралловые и мшан- ковые рифы. Некоторые из них высотой достигают нескольких сотен мет- ров. На континентах наиболее крупными из современных органогенных комплексов рельефа являются болотные комплексы, занимающие не менее 5 млн. км 2 на поверхности Земли (около 3% площади суши), с торфяными залежами мощностью от первых до 10 м и более. Так, крупнейшее Васю- ганское болото на юге Западной Сибири расположено на площади 54 тыс. км 2 , а мощность торфа здесь достигает 11-12 м. Весьма наглядно рельефо- образующая роль торфонакопления проявляется на крупных верховых бо- лотах, где основным торфообразователем является мох-сфагнум. Иногда на крупных болотах (например, на том же Васюганском) раз- ница высот достигает 10 м. Для низинных болот более характерен вогнутый профиль поверхности, в сглаженном виде повторяющий профиль ложа по- 119 нижения. Чрезвычайно многочисленны болотные наноформы, в первую очередь - болотные кочки (кочкарник). Болотное рельефообразование - наиболее широко распространенный и известный пример фитогенного рельефообразования на суше (вне океана). Однако существует и немало иных механизмов прямого рельефообразую- щего воздействия растений на поверхность. Наиболее заметно фитогенное рельефообразование протекает в лес- ных зонах. Широко распространенными в лесах формами микро- и нано- рельефа являются искори (вывороты). Падающие в результате ветровала или вследствие возрастных причин деревья корнями захватывают поверх- ностный грунт, и на месте корневой системы образуется искорная яма, а захваченный грунт вместе с корнями формирует искорный бугор. Наиболее высока плотность искорных форм в редколесьях после штормовых ветров, особенно на склонах значительной крутизны. Еще одной разновидностью фитогенных форм в лесных зонах явля- ются заломы (правильнее называть их флювиально-биогенными формами). Залом - это завал, возникший на мелководных, узких или извилистых уча- стках русел в результате скопления упавших в реку и переносимых ею де- ревьев, веток и др. Выше заломов нередко образуются подпрудные озера, длина которых может достигать 0,5 км, высота древесной плотины до 4-5 м, при длине до нескольких сотен метров. Формирование заломов приводит к изменению рельефа в днищах долин: расширению поймы, появлению новых прирусло- вых отмелей, проток, локальных террасок и др. В степях (как и на лугах в лесной зоне) на относительно увлажненных участках нередко встречаются травяные, или «дерновинные» кочки. В аридных условиях распространены эолово-фитогенные формы - фитоген- ные бугры (прикустовые) или родственные им закустовые бугры. Такие формы возникают при накоплении переносимого ветром материала в ветро- вой тени. Среди сухопутных зоогенных форм наиболее крупными являются термитники и бобровые комплексы. Наиболее крупные и многочислен- ные термитники создаются термитами в саваннах. Высота термитников в саваннах колеблется от 3 до 7 м, диаметр основания - от 5 до 10 м. На неко- торых участках саванн плотность термитников достигает 800-1000 шт./га. Такие комплексы называются |