Cele lekcji
- Opisać sposoby przenoszenia cząsteczek przez wiatr.
- Opisać kilka sposobów, w jakie erozja wiatrowa zmienia powierzchnie lądowe.
- Opisać jak tworzą się wydmy.
- Opisać rodzaje osadów tworzonych przez niesione wiatrem muły i gliny.
Słownictwo
- deflacja
- bruk pustynny
- lakier pustynny
- pusty
- piasek wydmowy
- poślizg
- wentefakty
Wprowadzenie
Siła erozji powodowanej przez wiatr zależy od wielkości cząstek, siły wiatru i tego, czy cząstki są w stanie być podnoszone. Wiatr jest ważniejszą siłą erozyjną w regionach suchych niż wilgotnych.
Transport cząsteczek przez wiatr
Wiatr przenosi małe cząsteczki, takie jak muł i glina, na duże odległości, nawet przez połowę kontynentu lub cały basen oceaniczny. Cząstki mogą pozostawać w zawieszeniu przez wiele dni. Wiatr łatwiej zbiera cząstki z gruntu, który został naruszony, np. z placu budowy lub wydmy piaskowej. Podobnie jak płynąca woda, wiatr przenosi cząsteczki zarówno jako ładunek naniesiony, jak i zawieszony. W przypadku wiatru, ładunek denny składa się z cząstek o wielkości piasku, z których wiele przemieszcza się w wyniku saltacji (rysunek poniżej). Obciążenie zawieszone to bardzo małe cząstki mułu i gliny.
(a) Transport wiatrowy odbywa się przez zawieszenie, saltację i pełzanie (obciążenie łoża). (b) W burzy piaskowej, piasek znajduje się zwykle w odległości metra od ziemi. Mniejsze cząsteczki burzy pyłowej mogą przemieszczać się wyżej. Burza pyłowa podczas zbliżania się do Al Asad, Irak.
Erozja wietrzna
Wiatr jest silniejszą siłą erozyjną w regionach suchych niż w regionach wilgotnych, ponieważ wiatry są silniejsze. Na obszarach wilgotnych woda i roślinność wiążą glebę, więc jest ona trudniejsza do podniesienia. W regionach suchych małe cząstki są selektywnie zbierane i transportowane. W miarę ich usuwania powierzchnia gruntu obniża się i staje się bardziej kamienista, co powoduje deflację. Pozostaje bruk pustynny (rysunek poniżej), powierzchnia pokryta cząstkami o wielkości żwiru, które nie są łatwo przemieszczane przez wiatr.
Ten bruk pustynny powstał na pustyni Mojave w wyniku deflacji.
Cząstki przemieszczane przez wiatr wykonują pracę ścierania. Gdy ziarno uderza w inne ziarno lub powierzchnię, powoduje erozję tej powierzchni. Ścieranie przez wiatr może polerować naturalne lub stworzone przez człowieka powierzchnie, takie jak budynki. Kamienie, które stały się polerowane i fasetowane z powodu ścierania przez cząsteczki piasku, nazywane są ventifacts (rysunek poniżej).
Jak wiatr wieje z różnych kierunków, polerowane płaskie powierzchnie tworzą ventifact.
Naświetlone skały na obszarach pustynnych często rozwijają ciemnobrązową do czarnej powłokę zwaną lakierem pustynnym. Wiatr przenosi cząsteczki wielkości gliny, które chemicznie reagują z innymi substancjami w wysokich temperaturach. Powłoka ta jest utworzona z tlenków żelaza i manganu (Rysunek poniżej).
Starożytni ludzie wyryli te petroglify w lakierze pustynnym w pobliżu Parku Narodowego Canyonlands w Utah.
Odkładanie pod wpływem wiatru
Pustynie i wybrzeża morskie czasami mają wydmy piaskowe (Rysunek poniżej). Wydmy plażowe mają różne składy w zależności od ich lokalizacji. Wydmy plażowe są zwykle kwarcowe, ponieważ w wilgotnych obszarach inne minerały wietrzeją i zamieniają się w gliny. W tropikach wydmy mogą być zbudowane z węglanu wapnia, który jest powszechny. Na pustyniach wydmy mogą składać się z wielu różnych minerałów. Niewiele jest tam wietrzenia, więc mniej stabilne minerały pozostają.
Piasek wydmowy jest zwykle bardzo jednolity pod względem wielkości i kształtu. Cząstki są wielkości piasku, ponieważ większe cząstki są zbyt ciężkie, by wiatr mógł je przenieść przez zawieszenie. Cząstki są zaokrąglone, ponieważ zaokrąglone ziarna toczą się łatwiej niż ziarna kanciaste.
Ta wydma piaskowa w Coral Pink Sand Dunes State Park, Utah pokazuje wtórne falowanie piasku wzdłuż jej powierzchni ślizgowej.
Aby wydmy piaskowe mogły się tworzyć, musi być obfita podaż piasku i stałe wiatry. Silny wiatr zwalnia, często nad jakąś przeszkodą, np. skałą lub roślinnością, i zrzuca piasek. W miarę jak wiatr porusza się w górę i nad przeszkodą, zwiększa swoją prędkość. Przenosi on ziarna piasku na łagodnie nachyloną, nawietrzną stronę wydmy poprzez saltację. Gdy wiatr przechodzi nad wydmą, jego prędkość maleje. Piasek spływa kaskadami w dół grzbietu, tworząc czoło poślizgu wydmy. Czoło poślizgu jest strome, ponieważ znajduje się pod kątem usypu suchego piasku, około 34° (Rysunek poniżej).
W kierunku pod wiatr wydmy piaszczyste nachylone są łagodnie. Pod wiatr tworzą się bardziej strome czoła poślizgu.
Wiatr osadza piaski wydmowe warstwa po warstwie. Jeśli wiatr zmienia kierunek, tworzą się łoża poprzeczne. Łoża krzyżowe są nazwane tak ze względu na sposób, w jaki każda warstwa jest uformowana pod kątem do podłoża (rysunek poniżej).
Piaskowce z warstwami krzyżowymi w Kanionach Escalante, Utah, są starożytnymi wydmami.
Rodzaje wydm, które się tworzą, zależą od ilości dostępnego piasku, charakteru i kierunku wiatru oraz rodzaju podłoża, po którym porusza się piasek. Niektóre typy wydm przedstawiono na rysunku poniżej.
(a) Wydmy barchanowe w kształcie półksiężyca wymagają odpowiedniej ilości piasku, wiatrów wiejących w jednym kierunku i twardego podłoża. Kształt półksiężyca zakrzywia się zgodnie z kierunkiem wiatru. (b) Wydmy gwiaździste mają kilka grzbietów piasku rozchodzących się promieniście od centralnego punktu. (c) Wydmy paraboliczne tworzą kształt litery U, która zakrzywia się zgodnie z kierunkiem wiatru. Pewien rodzaj roślinności przynajmniej częściowo pokrywa piasek. d) Wydmy liniowe tworzą długie, proste linie równoległe do kierunku wiatru. Tworzą się na obszarach o małej ilości piasku i wiatrach wiejących z różnych kierunków.
- Animację powstawania wydm w Great Sand Dunes National Park można zobaczyć na tej stronie: http://www.nps.gov/grsa/naturescience/sanddunes.htm.
Loess
Powiewane przez wiatr iły i gliny osadzające się warstwa po warstwie na dużym obszarze to less, który pochodzi od niemieckiego słowa loose (rysunek poniżej). Złoża lessowe tworzą się pod wiatr w obrębie wychodni lodowcowych lub pustyni, gdzie dostępne są drobne cząstki. Złoża lessowe tworzą bardzo żyzne gleby w wielu regionach świata.
Złoża lessowe tworzą prawie pionowe klify, bez ziaren zsuwających się po twarzy.
Drobnoziarnisty muł w głębokim oceanie powstaje z mułów i glin przyniesionych z lądu przez wiatr. Cząstki są osadzane na powierzchni morza, a następnie powoli osiadają na dnie głębokiego oceanu, tworząc brązowe, zielonkawe lub czerwonawe gliny. Popiół wulkaniczny może również osiadać na dnie morza.
Podsumowanie lekcji
- Wiatr może przenosić małe cząstki, takie jak piasek, muł i glina.
- Erozja wiatru ściera powierzchnie i tworzy pustynne chodniki, ventifacts i pustynny lakier.
- Wydmy piaskowe są powszechnymi osadami wiatrowymi, które przybierają różne kształty, w zależności od wiatru i dostępności piasku.
- Muł jest bardzo drobnoziarnistym, niesionym przez wiatr osadem, który może być ważny dla formowania gleby.
Pytania kontrolne
- Przedyskutuj transport ładunku zawieszonego i złoża przez wiatr.
- Opisać jak tworzy się nawierzchnia na pustyni.
- Opisać czynniki niezbędne do powstawania wydm.
- Wymienić cztery rodzaje wydm, które tworzą się na obszarach pustynnych.
- Wymienić jeden rodzaj depozycji wiatrowej.
- Dlaczego erozja wietrzna jest ważniejsza w regionach suchych niż wilgotnych?
Punkty do rozważenia
- Czy huraganowe wiatry wzdłuż linii brzegowej spowodowałyby erozję wietrzną?
- Co byłoby potrzebne, aby przekształcić obszar pustynny w produktywny region dla rolnictwa?
- Czy myślisz, że wiatr mógłby rzeźbić odsłonięte skały? Wyjaśnij, jak to się może stać.
.