книги / Общая геология

182 Физическая, или динамическая, геология

песчинки. Поэтому песчинки не так сильно разрушаются в краях и ребрах, как песчинки, переносимые ветром.

Дюны образуются не только по берегам морей, озер, рек. Они возникают и в пустынях.

П у с т ы н я м и называются участки земной поверхности, лишенные или почти лишенные растительности.

Они располагаются на разных высотах над уровнем моря и в условиях различного рельефа земной поверхности. В соответ­

Пустыни возникают в областях, где выпадает очень малое количество осадков и в которых уровень грунтовых вод (см. гл. XII) залегает на значительной глубине.

В таких местах главным геологическим фактором является ветер, которым вызываются процессы корразии и дефляции.

В пределах пустынь происходят интенсивные процессы физи­ ческого (механического) выветривания, возникают массы обломоч­ ного материала в виде глыб, крупных обломков, щебня, гравия, песка и тончайшей пыли. Все это и, в первую очередь, более круп­ ный материал под влиянием силы тяжести скатывается с более возвышенных мест в более пониженные, образуя осыпи на склонах и у подножия гор.

Более мелкий материал (песок, пыль) выдувается ветром. Дождевые потоки, время от времени несущиеся по ущельям, долинам, выносят из этих осыпей обломочный материал и отклады­ вают его в равнинных .областях, которыми окружены обычно

положительные формы рельефа.

Вынесенный таким образом на равнины обломочный материал, обычно плохо отсортированный, грубый, рыхлый, легко погло­ щает и конденсирует влагу. Этот материал нередко окаймляет

тельной мощности. Вследствие процессов физического выветрива­ ния возвышенные области (горы) понижаются, а пролювий нака­ пливается как в высоту, так и по площади.

При благоприятных климатических условиях материал осыпей подвергается дальнейшему выветриванию и выдуванию. Мелкий — песчаный и пылевидный — материал уносится ветром, и на месте остаются крупные глыбы, щебень и гравий.

Так образуются к а м е н и с т ы е п у с т ы н и , предста­ вляющие собой беспорядочное, хаотическое скопление глыб, щебня и гравия. Каменистые пустыни известны в пределах как гор, так и равнинных областей.

Кроме каменистых пустынь, выделяются пустыни песчаные, глинистые и глинисто-солончаковые. Эти пустыни чаще всего известны в пределах равнинных областей.

188 Физическая, или динамическая, геология

трещинам лёсс разбивается на призматические отдельности. Реки, прорезающие толщу лёсса, имеют обрывистые берега. В районах распространения лёсса реки текут на дне глубоких коридорооб­ разных долин.

Состав лёсса (микроагрегатный, химический и минералоги­ ческий) может быть различным в зависимости от состава коренных горных пород, из пыли которых лёсс образуется.

При растирании между пальцами лёсс дает мелкие пылевидные частицы из кварца, полевых шпатов, глинозема, слюды и* угле­ кислого кальция. Количество кварца и полевого шпата в лёссе колеблется в пределах 27—90%, глинозема 4—20%, СаСОз 6— 27%. Частиц размером 0,05—0,01 мм в лёссе содержится больше 50%. В значительном количестве в нем содержатся частицы раз­ мером 0,01—0,005 мм.

Воды, циркулирующие в толще лёсса, выщелачивают из него различные соли. В результате образуются пустоты различной формы, которые заполняются затем СаСОз, выпадающим из насы­ щенных углекислым кальцием водных растворов, циркулирующих в толще лёсса. Таким путем могли образоваться известковые кон­ креции в виде желваков, лепешек, .лёссовых куколок, называемых журавчиками, дутиками, белоглазками. Размеры их бывают са­ мые разнообразные — от нескольких миллиметров до 5—10 см в поперечнике.

Нередко в толще лёсса встречаются остатки растений, кости сухопутных позвоночных животных, раковины пресноводных

МОЛЛЮСКОВ II д р .

Лёссом покрыто до 3% всей поверхности Азии, 5% поверхности Северной Америки, 7% поверхности Европы.

Классической страной лёсса является Китай. Там на громад­ ных пространствах на разных гипсометрических отметках зале­ гает эта своеобразная горная порода, нередко достигающая мощ­ ности 400 м и более. Она встречается на крутых склонах, на баш­ нях и колокольнях, на зданиях старых городов и т. д. Во многих случаях древние города производят впечатление, что они высту­ пают из толщи лёсса. Лёсс нивелирует рельеф земной поверхности, существовавший до его отложения.

Китайский лёсс был изучен Рихтгофеном и акад. В. А. Обру­ чевым. Они считали его образованием эолового (ветрового) про­ исхождения. Области, покрытые в Китае лёссом, расположены за пределами и по периферии пустынь Центральной Азии. В этих пустынях происходят усиленные процессы выветривания горных пород (главным образом физического), корразии и дефляции. Крупный обломочный материал, до песка включительно, отклады­ вается в пределах самих пустынь. Самый тонкий пылевидный ма­ териал подхватывается ветром, поднимается на большие высоты и переносится далеко за пределы пустынь, где этот материал мед­ ленно оседает на поверхности земли, покрытой травянистой

растительностью. Пустыни, как правило, окружены полупусты­ нями, а последние — степными пространствами. Вот на эти-то степи главным образом и садится пылевидный материал.

В настоящее время особенно в юго-восточных и южных степях Европейской части СССР можно наблюдать пыльные бури. Пыль бурого, желто-коричневого цвета проникает всюду. Она попадает в комнаты даже при закрытых окнах. Она скрипит на зубах. От нее становится трудно дышать, она попадает в глаза. Эта пыль — весьма неприятное явление, обусловленное влиянием пустынь, расположенных за Каспийским морем. От большого содержания пыли в атмосфере горизонт покрыт дымкой, или, как говорят, «мглой».

Вся эта пыль садится на поверхность степей. Выпадающие дожди прибивают ее к земле. Постепенно земля покрывается все новыми и новыми порциями пылевидного материала. Травянистая растительность пробивается через толщу накапливающейся пыли. Трава прошлых лет оставляет в толще накапливающейся Пыли вертикальные канальцы, которые и являются причиной образова­ ния вертикальных отдельностей в толще лёсса. При таком проис­ хождении лёсса вполне понятны и другие его особенности, пере­ численные выше.

Наблюдениями установлено, например, что в городе Си-ань-фу (провинция Шеньси) на многих китайских могилах за 2000 лет накопилась толща лёсса в 2 ж толщиной. Значит, в среднем ско­ рость накопления лёсса равна 1 мм в год. Если это так, то толща китайского лёсса могла образоваться в течение 400 000 лет, т. е. лёсс является сравнительно молодым образованием, возникшим во времена существования на земле человека.

Вжизни Китая лёсс играет большую роль. На лёссе образуется плодородная почва. Сам лёсс нередко идет на удобрение почв. Лёсс, подобный китайскому, известен в Монгольской Народной Республике, Афганистане, Индии, Аргентине, у нас в Средней Азии, в Венгрии и других местах. Однако во всех этих местах мощность лёсса не так велика, как в Китае.

Вюжнорусских степях и на юго-востоке Европейской части

СССР развита порода, весьма напоминающая китайский лёсс. Разница лишь в том, что эта порода характеризуется некоторой слоистостью и в пределах ее иногда наблюдаются прослоечки

суглинков 20—40 м.

Лёсс и лёссовидные почвы четвертичного возраста имеют боль­ шое хозяйственное и строительное значения. Поэтому проблема лёсса интересует не только геологов, занимающихся изучением четвертичных отложений, но и почвоведов, которые должны пони­ мать генезис, распространение и качества этой плодородной почвы, а также строителей и гидротехников, которые должны

190 Физическая, или динамическая, геолоеия

знать образование этой породы п особенности ее как прекрасного строительного материала. Особенно важное значение изучение лёссов и лёссовидных пород приобретает в связи с распростране­ нием земледельческой культуры на большие площади целинных и залежных земель на юго-востоке Европейской части СССР,

в Средней Азии, Сибири и в Казахской ССР, где развиты лёссо­ видные почвы.

В отношении происхождения лёсса и лёссовидных пород су­ ществует несколько гипотез. Кроме описанной выше эоловой гипотезы, известны еще пролювиальная, аллювиальная, делю­ виальная и ледниковая гипотезы.

Названия гипотез свидетельствуют о том, какой материал под­ вергался в основном развеванию и послужил для образования

Л е д н и к о в а я г и п о т е з а предполагает, что источни­ ком для образования лёсса послужили моренные отложения, связанные с деятельностью ледников.

для образования лёсса являются отложения пролювия.

В отношении происхождения лёссовидных пород Южного Казахстана и Средней Азии главное значение в настоящее время имеют эоловая и так называемая почвенная гипотезы, но послед­ няя только дополняет первую в отношении преобразования ско­ плений ветровой пыли в почву и самостоятельного значения не имеет. Споры о происхождении лёсса и лёссовидных пород про­ должаются более ста лет, и каждый раз этот вопрос должен ре­ шаться особо для типичного неслоистого лёсса и лёссовых пород разных разновидностей.

Г л а в а XII

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Вгорных породах вода встречается в парообразном, жидком

итвердом состоянии.

Кроме того, в некоторых минералах, входящих в состав горных пород, встречается вода, химически связанная с веществом ми­ нерала. Последнюю часто называют к р и с т а л л и з а ц и о н ­ н о й водой. Ее нельзя извлечь из минерала, не нарушив строения самого минерала. В качестве примера минералов, заключающих в себе химически связанную воду, можно привести гипс.

CaSC>4-2H20, лимонит 2Ре20з-ЗНг0, каолин 2НгО-АЬОз^ЭЮа, серпентин 3MgO-2SiO2-2H20, боксит АЬОз-тгНгО и др.

Вода, парообразная, жидкая и твердая, находится в пустотах

дящиеся в воздухе, заполняющем пустоты горных пород. Чем выше температура п ниже давление, тем больше водяных паров может содержаться в воздухе, заполняющем эти пустоты. При по­ нижении температуры водяные пары, содержащиеся в воздухе пустот горных пород, могут стать насыщающими воздух. Тогда они переходят в жидкую воду. Такое же явление мы наблюдаем и в самой атмосфере. При понижении температуры часть

рую можно удалить из горной породы или путем нагрева породы до 105—110° С, или при помощи какого-либо химического реагента, например фосфорного ангидрида, хлористого кальция

идр.

Пл е н о ч н о й называется вода, которая образует вокруг

частиц породы (например, песчинок) пленку. Толщина пленки может быть разной. Минимальная ее толщина равна сечению

.юлекулы воды. Пленочная вода передвигается от частицы с тол­ стой пленкой к частице с более тонкой пленкой.

К а п и л л я р н о й в о д о й мы называем воду, которая находится в капиллярных каналах породы. Эта вода поднимается по капиллярам снизу вверх, т. е. в направлении против действия силы тяжести. Поднятие воды по капиллярам происходит по за­ кону волосности. Этот подъем тем выше, чем меньше диаметр ка­ пиллярных каналов.

В обломочных горных породах вода поднимается по капилляр­ ным каналам примерно следующим образом: в породах, частицы которых имеют диаметр 1,0—0,5 мм, вода поднимается на высоту 1,31 см, при частицах диаметром 0,2—0,1 мм — на высоту 4,82 см при частицах диаметром 0,1—0,05 мм — на высоту 10,5 см.

Приведенные данные говорят, насколько увеличивается высота

движется в горных породах под влиянием и по направлению дей­ ствия силы тяжести, т. е. сверху вниз.

В пустотах горных пород в пределах вечной мерзлоты вода находится в т в е р д о м с о с т о я н и и , т. е. в виде льда. Об