Эоловые процессы в пустыне Каракумы

Река Теджен в низовьях пересекает и использует воды Каракумского канала. Питание в основном снеговое. Половодье в марте — мае. Река, как правило, пересыхает в августе — ноябре. Теджен не замерзает. Воды имеют высокую мутность (рис. 8.)[6].

Река Мургаб имеет в основном снеговое питание. Средний расход воды у поселка Тагтабазар, что в 486 км от устья, около 52 м³/сек. Средняя мутность воды 4500 г/м³. Рядом с городом Мары в Мургаб вливается Каракумский канал (рис.9.)[3].

 

Рис. 8. Главные реки пустыни Каракумы [8].

 

Каракумский канал -  начинается от реки Амударьи, далее идёт через пески юго-восточных Каракумов, затем пересекает древний Мургабский оазис и междуречье рек Мургаб и Теджен, далее проходит по предгорьям Копетдага. Ширина до 200 м, максимальная глубина 7,5 м. Расход воды в начале канала 600 м³/с. Вода в канале идёт самотёком. По нему на протяжении 450 км осуществляется судоходство. Среднегодовой водозабор канала составляет 12-13 км³, превышая в 3-4 раза суммарный сток с гор туркменских рек (рис. 9) [4].

 

Рис. 9. Картосхема Каракумского канала [8].

 

6. Почвенный покров пустыни Каракумы

 

Основными почвами являются серо-бурые, такиры, такировидные и пустынные песчаные почвы.

Почвенный покров очень разной степени солонцеватости и засоления залегает сложными комплексами и чередуется с массивами песка, который занимает 40 % площади почвенного покрова зоны (рис. 10) [2].

 

 

Рис. 10. Фрагмент карты почвенного покрова Азии [7].

 

7. Растительный и животный мир

 

 

 На песках растут кустарники: белый и чёрный саксаул, кандым, черкез, песчаная акация, астрагалы, а в травяном покрове преобладает вздутая осока. Распространены полынные, солянковые, саксауловые, эфемеровые и другие сообщества. Для засушливых равнин характерны ксерофитные полукустарники и кустарники. Многие из них не имеют листьев или сбрасывают их, когда наступает засуха. Корни ветвистые и проникают на большую глубину (например, у верблюжьей колючки более чем на 20 м). Семена пустынных растений часто опушены или снабжены своеобразными крылышками, облегчающими ветровой перенос. Многие растения песчаных пустынь приспособлены к быстрому укоренению даже в подвижных грунтах. Особое место занимают тугаи – заросли тополя, лоха, белой ивы, гребенщика, гигантских злаков и других влаголюбивых растений вдоль берегов Каракумского канала (рис.1) [6].

 

 

Рис. 11. а) саксаул; б) песчаная акация [14].

Животные хорошо приспособлены к существованию в пустынях. Многие из них ведут ночной образ жизни, некоторые могут долго обходиться без воды и отличаются способностью быстро бегать на большие расстояния. Из млекопитающих в Каракумах встречаются джейран, шакал, волк, барханный кот, степной кот, лисица-корсак, песчанки, суслики и тушканчики. Из рептилий – агамы, вараны, эфа, гюрза, змея-стрела, песчаный удавчик, кобра, степная черепаха. Из птиц – саксаульная сойка, скотоцерка, буланый вьюрок, жаворонки, пустынный ворон, пустынный и саксаульный воробьи. Из беспозвоночных – жуки, скорпионы, паук-каракурт, фаланги. В Каракумском канале, Амударье и водохранилищах обитает более 50 видов рыб, а также распространены интродуцированные растительноядные рыбы – белый амур и толстолобик (рис.12) [6].

Рис. 12. Джейран [14].

 

Рис. 13. Бархатный кот [14].

Рис. 14. Агама [14].

 

Рис. 15. Песчанка [14].

 

 

 

2. работа ветра в пустынях

 

Деятельность ветра проявляется в различных климатических зонах но особенно большая работа производится им в областях сухого климата т.е. там где имеет место сочетание следующих особенностей.

1) резкие суточные изменения  температуры, обусловливающие интенсивность  процессов физического выветривания;

2) незначительное количество атмосферных  осадков, выпадающих редко, нерегулярно  и главным образом в форме  ливней;

3) превышение испарения (в 5 – 15 раз) над количеством выпадающих атмосферных  осадков;

4) разреженность растительного  покрова или полное его отсутствие;

5) частые ветры большой силы;

6) наличие материала, способного  перемещаться ветром.

Перечисленные особенности свойственны пустыням и отчасти полупустыням, занимающим свыше 20% поверхности континентов.

Деятельность ветра проявляется также на низменных песчаных побережьях морей, озер и рек (в различных климатических зонах) при условии отсутствия или сильной разреженности растительности и в ряде мест на вершинах гор. В областях гумидного климата расположенных вне побережий, поверхность земли предохраняется сплошным растительным покровом, а также связывающим действием влаги в почве как от резких колебаний температуры, вызывающих процессы физического выветривания, так и от развевающей работы ветра. Последняя проявляется здесь лишь на отдельных небольших участках [8].

 

1. Эоловые процессы пустыне Каракумы

 

Бо́льшая часть песков в пустынях Средней Азии образовалась в результате перевевания древнеаллювиальных четвертичных песчаных и песчано-глинистых отложений. В южной зоне (субтропических пустынь) это пески Центральных и Южных Каракумов, пески северо-восточной, присырдарьинской, части пустыни Кызылкум. Сравнительно небольшая часть песков возникла в результате выветривания и дальнейшего перевевания песчаников (западная часть Заунгузских Каракумов, центральная и юго-западная части пустыни Кызылкум). Есть пески, представляющие собой перевеянные озерные отложения [8].

Работа ветра состоит из процессов дефляции (выдувание и развевание), корразии (обтачивание горных пород и их обломков при помощи переносимого ветром песка), переноса и аккумуляции (отложение). Все стороны работы ветра в природных условиях тесно связаны друг с другом, проявляются одновременно и по существу представляют собой единый сложный процесс. Можно говорить лишь о том, что в одних местах преобладают одни виды деятельности ветра, в других – иные [10].

 

1. Процессы дефляции в пустыне Каракумы

 

Районы преимущественной дефляции в пустынях располагаются в той части, откуда дуют господствующие ветры. За ними лежат огромные песчаные пространства пустыни, где формы рельефа обусловлены совместным влиянием процессов дефляции и аккумуляции. И, наконец, в окраинных зонах, где ветер испытывает торможение или затихает, преобладают процессы аккумуляции. Во всех случаях осуществляется перенос частиц [12].

По данным известного исследователя пустынь Б.А. Федоровича (1956, 1960), в пустыне Каракумы районом преобладающей дефляции является южная часть Заунгузских Каракумов (рис. 16).

 

 

 

Рис. 16. Картосхема расположения Заунгузских Каракумов [1]

 

Под дефляцией понимается процесс выдувания и развевания ветром различных частиц горных пород. Сам термин «дефляция» происходит от латинского слова deflare, что означает «сдувать» или «выдувать». В пустынных областях или в верхней части горных вершин струи воздуха проникают во все трещины и щели твердых горных пород и выдувают из них рыхлые продукты выветривания. Поэтому трещины здесь почти всегда открытые, зияющие, в отличие от трещин в горных породах умеренных зон, заполненных обычно достаточно влажным мелким материалом. Наличие зияющих трещин способствует дальнейшему развитию процессов физического выветривания и последующему выносу ветром новых порций получаемого обломочного материала. Совместное и взаимосвязанное действие выветривания и ветра приводит к значительному расширению трещин и образованию характерных обточенных скал причудливых форм в виде башен, колонн, обелисков и т.п. При разработке ветром трещин горизонтального направления появляются так называемые «качающиеся скалы» [15].

В крутых обрывах, сложенных породами различной прочности, проявляется избирательный характер процессов выветривания и работы ветра. В результате образуется своеобразное чередование выступов или карнизов, соответствующих слоям прочных пород, с нишами – в мягких или слабо сцементированных породах. Иногда такие ниши выдувания далеко вдаются в стенку обрыва.

Поверхность пустынь в местах развития разнообразного обломочного материала в результате дефляции постепенно очищается от песчанистого и мелкозернистого материала, и на месте остаются лишь грубые обломки – каменистый и щебнистый материал [12].

 

2. Перенос

 

В среднеазиатских пустынях преобладающее значение принадлежит песчаным отложениям, которые подвергаются интенсивному перевеванию и переносу ветром. Источником песка служат в основном древние и современные отложения крупных транзитных рек, таких, например, как Амударья и Сырдарья, берущих начало в горах Памира и Тянь-Шаня. В пределах пустынь эти реки теряют свою скорость как вследствие изменения уклонов поверхности, так и из-за значительной потери воды на фильтрацию и испарение, что немедленно вызывает интенсивную аккумуляцию. Накопление наносов совершается настолько быстро, что уровень их дна все время повышается. В результате этого, а также в связи со значительными изменениями в водообильности рек, русла их часто мигрируют, прорывают себе новые пути. Одновременно происходит и миграция дельт. Таким образом на огромных пространствах накапливаются аллювиальные отложения, сложенные в основном из песка и мелкозема. В отдельных районах пустынь встречаются пески морского происхождения, а также пески, накопленные в результате длительного действия процессов выветривания коренных пород, но они, по-видимому, имеют подчиненное значение [11].

Ветер при своем движении захватывает пылеватые мелкие песчаные частицы, перенося их на далекие расстояния, оставляя на месте более крупный обломочный материал. Захваченные ветром частицы переносятся двояко: во взвешенном состоянии и волочением. Величина частиц, переносимых тем или иным способом, и дальность переноса определяются скоростью ветра. При скорости ветра до 6,5 м/сек переносятся пыль и тонкий песок размером до 0,25 мм в диаметре, при 10 м/сек поднимаются и переносятся песчинки диаметром до 1 мм, при 20 м/сек увлекаются частицы до 4 – 5 мм в диаметре, а при ураганах захватываются даже мелкие камешки. Дальность переноса также различна. Ураганы в пустынях выносят за их пределы огромное количество пыли и даже тонкого песка [11].

Жители в юго-восточных Каракумах хорошо знакомы с ветром, дующим со стороны Афганистана и называемым «афганцем». В среднем около 40–50 раз в году начинает дуть «афганец» и продолжается обычно один–два дня, изредка больше. Он захватывает огромные количества песка и пыли и переносит их через широкую Амударью в пределы Кызылкумов. При этом воздух настолько бывает насыщен песком и пылью, что солнце становится совершенно невидимым, как при сильном ненастье. Оконные стекла, подвергающиеся ударам несомого песка, за сравнительно короткий срок (2 – 3 года) становятся матовыми [12].

Возникновение «афганца» связано с приходом в высокие слои атмосферы холодных воздушных масс с севера, обладающих большей плотностью в сравнении с теплым воздухом пустынь. Холодные массы воздуха, встречая на своем пути препятствия в виде высоких горных сооружений – Копетдага, Парапамиза и Памиро-Алая, не в состоянии преодолеть их и, отражаясь от них, спускаются вниз по горным склонам. При спуске с большой высоты значительно повышается температура воздуха, и к поверхности подгорных пустынь он подходит иссушенным и приносит необычайную жару.

Расстояние, на которое переносится песчаный материал, зависит не только от скорости ветра, но и от силы восходящих потоков воздуха. Чем выше будут подброшены частицы песка этими потоками, тем дальше они будут перемещаться в горизонтальном направлении. В большинстве же случаев песок или волочится по поверхности пустыни, или перемещается скачками, т.е., поднимаясь на некоторую высоту, несколько передвигается в горизонтальном направлении, затем падает, вновь поднимается и т.д [11].

 

3. Корразия

 

Корразия (лат. corrasus – обтачивать) представляет собой механическую обработку обнаженных горных пород ветром при помощи переносимых им твердых частиц – обтачивание, шлифование, высверливание и т.п. Песчаные частицы поднимаются ветром на несколько метров (2 – 3, изредка до 8 – 10 м). Наибольшей концентрации гонимый ветром песок достигает в нижних приземных частях воздушного потока (до 1,0 – 2,0 м), где сосредоточивается и наибольшая корразионная работа, шлифуется и обтачивается поверхность скал, образуются на ней царапины, борозды и отдельные желоба [11].

Сильные и постоянные удары песка о нижние части скал подтачивают и как бы подрезают их, и они утоняются в сравнении с вышележащими. Наглядным примером коррадирующего воздействия ветра, несущего песок, является быстрое подрезание ничем не защищенных телеграфных столбов. В подтачивании скал ветру оказывают помощь процессы выветривания, которые нарушают монолитность породы. Песчаная корразия в основании скал способствует разрушению связей между отдельными частицами породы, а тем самым и быстрому удалению продуктов разрушения. Благодаря этому все новые и новые части скалы будут обнажаться и подвергаться воздействию выветривания и корразии (рис. 17)[12].

Рис. 17. Дефляционно-корразионные формы: а –грибообразная форма (Мангышлак) (фото В. Залетаева). б – останец апшеронских песчаников в Каракумах (фото В. В. Семеновича) [12]

 

3. ЭОЛОВАЯ АККУМУЛЯЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ ЭОЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ