Роль эолового материала в океанской седиментации

Роль эолового материала в океанской седиментации

Представления об участии эолового материала в океанской седиментации долгое время ограничивались описанием случаев выпадения пыли на поверхность морей и океанов. 
Так же как и для других механизмов осадочного процесса, для эоловой седиментации могут быть выделены этапы подготовки и захвата осадочного материала, его транспортировки, отложения, постседиментационных изменений.
Дальность переноса частиц эоловым путем и их скорость намного превосходят то, что известно о переносе частиц в гидросфере. Время пребывания пыли в воздухе колеблется от долей секунды до 5—6 лет, а скорость переноса меняется от единиц—десятков до 100—500 км/час. При этом аэрозоль верхних слоев атмосферы нередко многократно, огибает Землю.

За последние 20 лет в учении об общей циркуляции атмосферы произошли существенные изменения; в частности, были обнаружены высотные струйные течения, имеющие скорость в сотни километров в час и протяженность на многие тысячи километров. Были обнаружены также глобальные области подъема и опускания воздушных масс. Динамика атмосферы для распределения аэрозолей имеет такое же значение, как и динамика гидросферы для гидрозолей. Струйные течения волнообразно изгибаются, меандрируют, подобно рекам Земли. Сходна и микроструктура этих течений, здесь чередуются струи значительной интенсивности с участками слабых противотечений.

Краткие сведения об общей циркуляции атмосферы

Общая циркуляция атмосферы, по определению X. Г. Погосяна (1972), есть совокупность основных видов движений, благодаря которым осуществляется обмен больших масс воздуха в горизонтальном и вертикальном направлениях в трех сферах — тропосфере (до 8—17 км), стратосфере (до 50—55 км) и мезосфере (до 80 км).

Главные факторы, определяющие циркуляцию атмосферы: зональное распределение лучистой энергии Солнца, вращение Земли, влияние неоднородностей подстилающей поверхности.
Струйные течения — это главные системы транспортировки осадочного материала воздушных бассейнов, расположенных высоко над уровнем земли.
Струйные течения нигде не соприкасаются с земной поверхностью. Подача осадочного материала в них идет через воздушные потоки тропосферы, поэтому от высоты выброса пыли зависят и закономерности ее распространения: осадочный материал, проникший на высоту 7 км и выше, обычно распространяется намного дальше, чем в нижних слоях тропосферы.
В аридных зонах сочетаются наиболее устойчивые и сильные в нижних слоях атмосферы ветры (пассаты и муссоны), а также самые сильные и устойчивые струйные течения; в этих же зонах идет поступление эолового материала и из стратосферы с опускающимся воздухом, т. е. здесь динамические условия дальнего переноса совпадают с возможностями захвата пыли из аридных зон, а также ее выведения при конвергенции верхних слоев атмосферы.
Области питания эоловым осадочным материалом
Захват осадочного материала и дальнейший его перенос возможны повсюду, где поверхность почвы или горных пород не защищена покровом растительности. Главные источники аэрозолей — пустыни, а также семиаридные области, где почвенный покров весной и летом отсутствует или нарушен распашкой. Много эолового материала возникает и при таянии ледников, в особенности при отступании ледников эпохи оледенений, когда рыхлые отложения еще не закреплены растительностью.

Современные аридные и экстрааридные области занимают около 30% суши (по разным данным от 19 до 36%), при этом более половины из них приходится на тропические пояса и только около 1/4 — на умеренные. Выделяют пять крупнейших засушливых регионов. Самые обширные приходятся па северное полушарие (Афро-Евразийский и Северо-Американский), более мелкие расположены в южном (Южно-Африканский, Южно-Американский, Австралийский).
К пустыням (аридные и экстраардинарные области) относят участки суши с предельно засушливым климатом (осадков менее 200 мм/в год), где испарение значительно превышает выпадение осадков, обычно длительные засухи, резкие суточные и годовые колебания температуры, частые и сильные ветры, вызывающие песчаные бури.
Главная аридная питающая провинция Мира – почти сплошной пояс пустынь, протягивающийся от Северной Африки до Центр. И Вост. Азии, т.е. от Атлантического до Тихого океана, почти на 11 тыс.км.
Существенную добавку в продуцирование эолового материала в четвертичное время, кроме пустынь, вносили материковые оледенения. После отступания ледника в области больших термических контрастов и сильных ветров оказались огромные площади не закрепленных растительностью ледниковых отложений. Их переработка ветром и текущими водами продолжалась длительное время и охватывала умеренные гумидные зоны. Дальний перенос эолового материала был затруднен высокой влажностью воздуха и большим количеством атмосферных осадков, главное значение имел поэтому локальный перенос (пески и лёссы).
Сопоставим площадь распространения современных пустынь — 27,5 млн. кмг и древних ледников в период их наибольшего развития— 28,8 млн. км2, за вычетом площадей современного оледенения. Если прибавить еще области полуаридные, то общая площадь засушливых территорий почти удвоится и достигнет 48,7 млн. км2 (34%), а вместе с ледниковыми областями составит 77,5 млн. км2 (52% от поверхности суши).

Среди антропогенных факторов на поставку эолового материала более всего влияют распашка земель, мелиорация, поступление техногенной взвеси в атмосферу.
Распашка земель и вырубка лесов ведут к нарушению природных условий, развеиванию почв и, таким образом, к увеличению поставки аэрозоля. Площадь распаханных земель меняется по климатическим зонам; больше всего распахиваются земли по периферии аридных зон (семиаридные зоны). Разрыхленные распашкой почвы, не закрепленные растительностью (весной — осенью), легко развеиваются.

При бурях основная часть материала переносится близ земной поверхности и редко достигает высоты более 2000 м. Наибольшей подвижностью, так же как и в донных осадках, обладают частицы диаметром 0,1— 0,15 мм, т. е. мелкий песок.
Важную роль играют и техногенные аэрозоли. При основных производственных процессах их поступление следующее (в млн. т/год, данные без учета СССР):
Много эолового материала образуется при атомных и водородных взрывах: один наземный взрыв водородной бомбы дает от 10 до 100 млн. т пыли, которая поднимается на высоту 8—15 км, т. е. в зону струйных течений, а при более крупных взрывах — в стратосферу.
Закономерности количественного распределения и качественного состава аэрозоля, дальность переноса, характер выпадания и ряд других свойств определяются тремя типами ого распределения. Особенно тесно типы аэрозоля связаны с гранулометрическим составом, а также с высотой подъема частиц в атмосферу.

Локальный тип рапределения аэрозолей

Наибольшее значение локальный перенос имеет для песков и крупных алевритов. Частицы при этом обычно движутся в приземном слое скачками: чем сильнее ветер, тем большее время частицы находятся в воздухе. Осаждение частиц гравитационное. По локальному типу идет перемещение эолового материала в пустынях, при этом для самых крупных обломков характерно перекатывание.

Ветры, переносящие песчаный материал, называют песчаными. Их распределение на протяжении года меняется: для Сахары типичны два годовых максимума — весенний (апрель-май) и осенний (ноябрь—декабрь), для пустынь Северной Америки — один, весенний.
На основе данных о концентрации аэрозоля и его крупности можно подсчитать скорость осаждения частиц разных размеров за сутки и суммарную скорость их накопления на единице поверхности, т. е. вычислить абсолютные массы седиментации аэрозоля. Есть по крайней мере четыре пути реализации этой задачи.
Повсеместно, кроме прибрежных районов, в составе тропосферного эолового материала доминируют частицы крупностью от 2 до 10 мк. Они составляют обычно по весу 70—90% от аэрозоля. 
Ледники — природные ловушки аэрозольного материала (гравитационного и вымывания).

Выделяется два пояса, где концентрация эолового материала наиболее значительна и постоянна,— северный и южный аридные. Они оконтуриваются значениями абсолютных масс в 5— 10 мкг/м3/1000 лет и более. Распределение абсолютных масс в пределах этих поясов также неравномерно. Наибольшие абсолютные массы отчетливо тяготеют к северному поясу, особенно к его частям, расположенным в Атлантике и в Тихом океане, а также в Аравийском море и Бенгальском заливе. В пределах северного пояса обычны значения абсолютных масс 10— 100, а в Атлантическом океане и Аравийском море — более 100-10-3 С. Этот пояс в общем соответствует зонам широкого распространения пустынь и степей, дымки и пылевой мглы , он подтверждается и данными наблюдений со спутников и самолетов, определениями аэрозоля в ледпиках.
Ледники Арктики и Антарктики, а также крупные горные ледники представляют собой естественные бассейны аккумуляции аэрозоля. 
Больше всего материала глобальных выпадений там, где имеет место тропосферный перенос или опускание (конвергенция) воздушных масс из стратосферы: одна такая зона совпадает с аридными зонами на границе их с гумидными (на 30° ш.), другая — с ледовыми (Антарктида, Гренландия).

29 декабря 2012 /
Похожие новости
Роль климатического фактора в формировании донных осадков
Роль айсбергового ледового материала в океанской седиментации
Использование известняков и отношения  CA/MG в палеоклиматологии 
Выявления палеоклимата, климатические типы литогенеза по Страхову, индикаторы климата,методы определения палеклимата
Стадия седиментогенеза. Перенос и накопление осадка
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Введите слово "фикус" (без кавычек)
Ответ:*
Введите код: