Eolické procesy - reliéf
Úvod
Cieľom tejto seminárnej práce je charakterizovať časť exogénnych procesov, t.j. procesov ktoré prebiehajú na zemskom povrchu so zameraním na činnosť vetra to znamená na eolické procesy. Pri skúmaní tejto problematiky sa budeme zameriavať na eolický reliéf, eolické procesy a ich formy a s tým súvisiaci sprašový reliéf.
V prvej časti budeme rozoberať problematiku súvisiacu s eolickou činnosťou vo všeobecnosti, charakterizovať podmienky vzniku a druhy eolickej činnosti a eolické sedimenty. V druhej časti sa zameriame na ukážky eolickej činnosti na území Slovenskej republiky.
Táto práca je písaná náučnou formou. Pri tvorbe tejto práce sme postupovali nasledovne: Najprv sme zhromaždili všetku dostupnú literatúru týkajúcu sa danej problematiky. Podklady pre danú tému sme našli v okresnej ( regionálnej ) knižnici Gorazda Zvonického v Michalovciach, v univerzitnej knižnici Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre, na internetovom portáli www.geografia.sk a iných stránkach, ďalej v časopisoch zaoberajúcich sa prírodnými vedami. Po dôkladnom preštudovaní materiálov sme pristúpili k jej postupnému spracovaniu. Najskôr sme načrtli akúsi osnovu, od ktorej sa odvíjalo jednotlivé spracovanie každej state. V práci sme sa snažili objektívne spojiť poznatky o danej téme získané z dostupnej literatúry a vlastné myšlienky a poznatky získané predchádzajúcim štúdiom geografie. Táto práca s novými poznatkami ovplyvnila a obohatila aj naše vedomosti o danej problematike.
1 Všeobecná charakteristika
1.1Fyzikálna podstata a charakteristiky vetra
Vietor je horizontálny pohyb vzduchu vzhľadom na zemský povrch. Vietor jako každý pohyb je charakterizovaný vektorom rýchlosti a smeru. Rýchlosť vetra sa meria v metroch za sekundu alebo v kilometroch za hodinu. Smer vetra sa označuje skratkami svetových strán alebo azimutom v desiatkach stupňov. Prúdenie vzduchu sa vyznačuje vertikálnou zložkou označovanou pojmom vertikálny pohyb vzduchu. Vietor vzniká v dôsledku nerovnomerného rozloženia atmosférického tlaku v horizontálnom smere. Mierou nerovnosti v rozložení tlaku vzduchu je horizontálny bárický gradient. Vzduch prúdi z miest vysokého tlaku na miesta z nízkym tlakom v smere bárického gradientu a nadobúda tým väčšie zrýchlenie, čím je bárický gradient väčší.
1.2 Podmienky eolickej činnosti
Eolická reliéfotvorná činnosť sa prejavuje na súši v rôznych zemepisných šírkach. Jej efekt závisí od rýchlosti, nárazovosti a frekvencie vetrov. Avšak na morfogenéznu činnosť vetra výrazne vplývajú fyzicko-geografické podmienky a v ich rámci najmä pomer teploty a zrážok, čiže stupeň aridity podnebia. Od podnebia závisí rastlinný kryt, ktorý koreňovým systémom upevňuje substrát a znižuje prízemnú rýchlosť vetra. Preto najúčinnejšia je eolická činnosť v aridných a semiaridných oblastiach (púšte a polopúšte), v chladných subpolárnych oblastiach a vo vysokých pohoriach nad hornou hranicou lesa. Na územiach s rôznym stupňom humidity je eolická činnosť značne obmedzená. Napr. v miernom humídnom podnebí postihuje mladé, sypké, jemnozrnné a prechodne vysušené uloženiny, nechránené vegetáciou, piesky na pobrežiach morí a jazier a uloženiny iného pôvodu, bez súvislého rastlinného krytu, prípadne s antropogénnym porušením rastlinného krytu.
1.3 Druhy eolickej činnosti
1.3.1 Veterná erózia Veterná erózia má dve formy: defláciu a koráziu. Tieto spolu súvisia a vzájomne sa ovplyvňujú.
1.3.1.1 Deflácia Deflácia je vyvievanie vetrom drobnejších zŕn zo sypkých uloženín. Ich veľkosť závisí od rýchlosti a nárazovitosti vetra. Preto deflácia prebieha selektívne. Najväčšie častice, ktoré vietor vyvieva, majú najčastejšie priemer okolo 1 mm. K plošnej deflácií je potrebná rýchlosť väčšia ako 4 m.s-1 . Odnosom jemnejších častíc vzniká kamenná púštna dlažba, ktorá je typická najmä pre púštne oblasti. S defláciou pri určitom podiele korázie vznikajú deflačné ryhy a deflačné vane. Tieto formy sú orientované v smere prevládajúcich vetrov. Ich vznik býva podmienený pruhmi menej odolných hornín. S defláciou súvisí aj vznik viklanov. Tieto tvoria hrubšie balvany v sypkých uloženinách, ktoré ostali po vyviatí menej odolných, jemnozrnnejších častíc. 1.3.1.2 Korázia Veterná korázia je rozrušovanie a obrusovanie predovšetkým pomocou vyviatych a prenášaných tvrdých, napr. kamenných zŕn piesku. Z tohto vyplýva, že korázia súvisí s defláciou. Rímsovanie sa typicky prejavuje na skalných výstupoch s horizontálnou štruktúrou. Rímsy v podobe pretiahnutých výstupov sa viažu na odolnejšie vrstvy, pričom lineárne pretiahnuté depresie ich oddeľujú od menej odolných hornín. Na masívnejších horninách s premenlivou odolnosťou vzniká žliabkovanie. Prejavuje sa na povrchu kameňov tak, že pripomínajú včelie plásty. Pôsobením korázie, ktorá sa prejavuje intenzívnejšie v nižších polohách zemského povrchu ako vo vyšších, čo súvisí s väčším množstvom prízemne unášaného piesku, vznikajú skalné hríby. V pretiahnutých skalných výstupoch vznikajú takto skalné okná až skalné brány. Obrusovaním úlomkov hornín napr. riečnych štrkov sa eolickou abráziou tvoria hranice.
1.3.2 Veterný transport Veterný transport má rôzne formy a prejavuje sa podľa veľkosti zrna a rýchlosti vetra: vznášaním, vlečením a saltáciou. Viac ako 50 % materiálu sa prenáša saltáciou.
1.3.2.1 Vznášanie Vznášaním sa premiestňuje materiál s veľkosťou častíc pod 0,05 mm- prachové častice. Pri silných výstupných prúdoch a turbulentnom prúdení s rýchlosťou 60 až 100 km za hodinu vznikajú najmä v aridných územiach prachové a pieskové búrky. Pri prachových búrkach sa častice dostávajú až do výšky 2000 m a môžu sa horizontálne prenášať na vzdialenosti 100 až 1500 km. Prachové búrky sú významným denudačným činiteľom. S plošnou defláciou súvisí deštrukcia pôdneho krytu a poškodzovania poľnohospodárskych kultúr. Na tom sa podieľa aj akumulácia plošného materiálu. Deflácia postihuje všetky plochy bez vegetácie a prechodne vysušené. Preto je nevyhnutné ich urýchlené pokrytia vegetáciou.
1.3.2.2 Vlečenie a saltácia Týmito druhmi transportu sa prenáša hrubší, prevažne pieskový materiál. Uvedenie piesku do pohybu súvisí nielen s tlakovou zložkou vetra, ale aj s nárazmi prenášaných častíc na povrch uložených zŕn na zemskom povrchu. Veľkosť zŕn, ktoré sa prenášajú vetrom, závisí od jeho rýchlosti. Prechod vlečenia v saltáciu súvisí predovšetkým s nárazovým prúdením vetra, pri ktorom sa náhle mení jeho rýchlosť. Výška skoku závisí aj od charakteru podložia od jeho drsnosti. Saltácií podliehajú prevažne pieskové zrná drobno až strednozrné o priemere cca 0,15 až 0,3 mm. Väčšie zrná sa prenášajú najmä vlečením. Z výskumov vyplýva, že cca 80 % piesku sa prenáša pri zemskom povrchu do výšky 10- 20 cm. Z hľadiska prenosu sú dôležité kapacita, mocnosť a nasýtenosť vetra. Pod kapacitou sa rozumie množstvo materiálu, ktoré môže prenášať vietor, ale reálne prenášané množstvo je mocnosť. Pomer mocnosti a kapacity predstavuje nasýtenosť.
1.3.3 Eolické sedimenty V dôsledku prekročenia kapacity veterného prúdenia materiálom a znížením rýchlosti vetra, nastáva ukladanie transportovaných častíc. K najrozšírenejším eolickým sedimentom patria spraš a viate piesky. Medzi uvedenými typmi existujú viaceré subtypy ako sú prachové piesky, piesčité spraše, močiarové spraše, sprašové hliny a iné.
1.3.3.1 Spraš Vzniká diagenézou aleuritických častíc. Preto v tomto sedimente prevláda prachová frakcia s veľkosťou častíc 0,01- 0,05 mm, ktorých podiel dosahuje 60 až 70 %. V zložení spraše prevláda kremitý prach. Obsahuje tiež 10- 25 % CaCO3 vo forme mikroskopických kryštálikov, rovnomerne rozptýlených v základnej hmote. Vodou vylúhovaná vápnitá prímes sa v nižších polohách vylučuje vo forme rôzne veľkých konkrécií, ktoré tvoria miestami nápadné horizonty. Farba spraše je svetložltá až žltohnedá od zlúčenín železa. V dôsledku zvetrávania sú staršie spraše tmavšie. Odvápnením spraše vznikajú sprašové hliny. Sprašové hliny sú pre vodu menej priepustné ako typická spraš. Spraš tvorí na plochých a slabo členených povrchoch sprašové tabule. Ukladala sa na predpolí pevninských ľadovcov severnej pologule- v Severnej Amerike, Európe i Ázii. V severnej Číne dosahuje mocnosť spraš až 600 metrov. Na sprašiach vznikli v suchších obdobiach holocénu v stepnej zóne úrodné pôdy- černozeme. Spraše veľmi ľahko podliehajú vodnej erózií a vznikajú tak erózne formy ako ronové ryhy a výmole.
1.3.3.2 Viate piesky Piesčité spraše tvoria prechod k viatym pieskom. Viate piesky na rozdiel od pieskov fluviálneho pôvodu sú v dôsledku zvetrávania matné a eolickým transportom lepšie opracované. Stupeň opracovania a zrnitostného vytriedenia eolických pieskov vzrastá s dĺžkou transportu, pričom sa zväčšuje aj podiel odolných minerálov. Transport sa prejavuje zmenou veľkosti zrna v horizontálnom smere. Od zdroja deflácie sa v smere prevládajúcich vetrov zmenšuje podiel hrubých pieskov a zväčšuje podiel jemnozrnných pieskov. Nerovnomerným ukladaním prenášaných pieskov sa tvoria vyvýšené tvary- duny a plošné pokrovy s mikroreliéfom- čerinami. 1.3.4 Eolické pieskové akumulačné formy
Najjednoduchšou akumulačnou formou sú naviatiny piesku, ktoré vznikajú v dôsledku poklesu rýchlosti vetra za nízkymi prekážkami, ako sú trsy tráv, kríky drevín, alebo väčšie balvany. Ich ďalšie pretrvávanie závisí od množstva piesku a rýchlosti vetra. Výsledkom sú pripútané symetrické duny. Tieto sa môžu pretvarovať v asymetrické sťahované duny- presypy. Piesky v presypoch sú spravidla jemnozrnné, dobre triedené s prevahou frakcií 0,05- 0,25 mm. Ak vzrastá množstvo donášaného piesku, môžu vznikať mohutnejšie bochníkové tvary- barchany, ktoré vietor obchádza a formuje výbežky v smere vetra. Výška barchanov môže dosahovať 20- 40 metrov. Spájaním barchanov vedľa seba vznikajú priečne presypy. Sú orientované naprieč smeru vetra. Spájaním barchanov za sebou vznikajú pozdĺžne presypy a sú orientované v smere vetra. Spájaním takýchto presypov vznikajú presypové polia.
Zvláštnym druhom presypov sú pyramidálne druhy, ktoré patria medzi najmohutnejšie formy. Ich výška dosahuje až 150 metrov. Sú známe z viacerých púští, ich výskyt sa uvádza zo Sahary, púští Strednej Ázie. Iným druhom presypov sú parabolické presypy, ktoré vznikajú rozrušovaním priečnych presypov, ktorých koncové časti menšej mocnosti boli spevnené vodou a vegetáciou. Sú oblúkovité ohnuté oproti smeru vetra. Na viatych pieskoch, najmä na pieskových pokrovoch, sa vyskytujú čeriny. Sú to mikroformy, ktoré tvarom a priebehom na smer vetra pripomínajú priečne presypy. Ich vznik sa vysvetľuje formovaním zvlnených plôch na styku dvoch rôznych prostredí- zemského povrchu a atmosféry pri veternom prúdení.
1.4 Typy púští Púšť- typ krajiny s extrémne chudobných rastlinstvom alebo s úplným nedostatkom rastlinstva a vody a málo vyvinutými až nevyvinutými pôdami. Ročne tu spadne menej ako 250 mm zrážok. Rastlinstvo sa vyznačuje malým vzrastom, no po každom spadnutí zrážok má schopnosť rýchleho rastu, listy sú často redukované na tŕne a korene siahajú do veľkých hĺbok. Toto sú najužitočnejšie formy prispôsobovania sa. Vyskytuje sa v suchom podnebí tropického, subtropického a mierneho pásma, alebo v studenom podnebí subpolárnych oblastí, v polárnych oblastiach s trvalou snehovou a ľadovou prikrývkou. Sú to rozľahlé územia kamenia a piesku, ktoré zaberajú viac než tretinu zemského povrchu.
Púšte sa vyskytujú najčastejšie na územiach dynamického vysokého tlaku vzduchu v okolí obratníkov. Tieto púšte sú najväčšími areálmi eolickej činnosti. K deflačným púšťam patria kamenné púšte- hamada a štrkové púšte serir. Tieto typy púští prevládajú nad pieskovými púšťami- erg, kum. Úlomky hornín, najmä v kamenných púšťach, pokrýva púštna kôra- lak, ktorá vzniká pri kapilárnom zdvíhaní vo vode rozpustených solí a biochemickými reakciami organizmov, ktoré akumulujú oxidy železa, mangánu a iných. Okrem kamenitých, štrkových a piesčitých púští sa vyskytujú aj hlinité púšte. Sú to akumulačné roviny rôznych názvov- takýr, kevír, playa, ktoré sa viažu na bezodtokové zníženiny a vznikajú ukladaním materiálu občasných vôd. Sú typické pre arídne územia. Vysušovaním hlinitých sedimentov akumulačných rovín vzniká na povrchu zhutnená kôra, často členená trhlinami z vysychania, ktoré tvoria polygonálne siete. Povrchové časti rovín bývajú zasolené a bežne v nich prebiehajú sufózne procesy.
2 Vplyv eolických procesov na Slovensku
2.1 Spraše Sú to najrozšírenejšie, vetrom naviate (eolické) prachové sedimenty na Slovensku. Tvorili sa v pleistocénnych ľadových dobách, keď vplyvom studeného podnebia prebiehalo silné mrazové zvetrávanie hornín. Pevné hominy sa účinkom mrazu rozpadli až na prach. Vodami topiacich sa ľadovcov boli prachové zvetraliny premiestňované. Stali sa súčasťou glaciofluviálnych sedimentov. Z nich bol jemný prach vyvievaný vetrom a usadzovaný v miestach, kde vietor strácal svoju unášaciu schopnosť (obyčajne v závetrí). Z prachu sa pedogenetickýni procesom vytvorila spraš. Spraše sa tvorili i v močiaroch a bažinách, resp. v prostredí kde boli občas zaplavené vodu (riečne nivy). Sprašová prikrývka sa tvorila počas niekoľkých ľadových dôb (glaciálov) a štadiálov (štadiály - studené obdobia počas ľadovej doby oddelené navzájom teplejšími interštadiálmi).
Spraš predstavuje svetlookrový až svetložltohnedý, mäkký, pórovitý, nevrstevnatý (masívny) sediment. Spraše sa uložili najmä na miernych svahoch sklonených k V, JV alebo J. Hrúbka spraší na Slovensku dosahuje až 30 m, na plošinách okolo 5 m. Spraše, ako mäkké sedimenty ľahko podliehajú vodnej erózii, preto sú často, najmä na svahoch rozbrázdené. Vyskytujú sa na Záhorí, ale hlavne na Trnavskej, Nitrianskej, Žitavskej, Hronskej, Ipeľskej pahorkatine a na Východoslovenskej nížine. Pozdĺž tokov zasahujú do kotlín Ipeľskej, Lučenskej, Rimavskej a Košickej. 2.2 Duny Najnápadnejšou formou dún na Slovensku sú duny z naviateho piesku čiže presypy. Vo veľkom počte sa nachádzajú na Záhorí, na Podunajskej a na Východoslovenskej nížine. Na Záhorskej nížine je jedna skoro súvislá plocha naviateho piesku a mnoho menších plôch pieskových presypov. Zaberajú plochu 570 km2. Duny na Záhorí sú vysoké aj viac ako 20 metrov. Najväčšiu plochu tvoria chaoticky vetrami zvlnené pokrovy, v ktorých sú miestami zamokrené zníženiny. Navŕšenie piesku v podobe čelnej brázdy pred močaristou zníženinou pod Malými Karpatmi svedčí, že ho navievali prevažne západné vetry. Navievanie prebiehalo v starších a chladných periódach pleistocénu. Tento piesok na Záhorskej nížine neobsahuje vápnik preto sa na ňom len ťažko vytvára humus. Tvorí ho takmer čistý kremenný piesok. V západnej časti podunajskej nížiny je málo plôch pieskových presypov. Vyskytujú sa na Žitnom ostrove a na nive Váhu a Dudváhu. Sú to zväčša len zvyšky väčších dún, ktoré rozmyli ramená Dunaja, Váhu a Dudváhu.
2.3 Pozdĺžne presypy Od dolného Váhu na východ pribúdajú presypy. Majú tvar úzkych dlhých chrbtov (pozdĺžne presypy), ktoré sa tiahnu v smere SZ- JV. Je to smer prevládajúcich vetrov, ktoré ich vytvorili hlavne na konci poslednej ľadovej doby. Možno ich často nájsť v priestore od Trnovca nad Váhom cez Nové Zámky až po Čenkov pri Dunaji. Vznikli rozviatím a naviatím pieskov Váhu. Podunajské presypy sú na rozdiel od záhorských vápnité. Sú na nich vinice, sady a pod. Zriedkavo sa zachovali aj stopy korázie o čom svedčí výskyt hrancov.
Na Východoslovenskej nížine poskytovali piesok na budovanie dún nánosy Latorice, Uhu, Laborca a Ondavy. Severné vetry rozvievali valy a prefukovali piesok na juh. Tu ho na okraji močiarov ukladali do dlhých pozdĺžnych presypov. Najviac je ich v okolí Kráľovského Chlmca. Majú zvyčajne výšku okolo 5- 10 metrov. Z nížiny vystupujú ostro ako ostrovy. Sú čiastočne vápnité, obsahujú viac prachových častíc a humus.
Zdroje:
Bizudová, M. 1993. Geomorfológia. 1. vyd. Bratislava: UK Bratislava, 1993. 228 s. - Lukniš, M. 1972. Slovensko príroda. 1. vyd. Bratislava: Obzor, 1972. 920 s. - Ciesarik, M. 1994. Geológia. Vysokoškolské skriptá. 1. vyd. Zvolen: LF: Katedra prírodného prostredia, 1994. 255 s. ISBN 80-228-0345-6 - Čerman, R. 2003. Zemepisný atlas SR. 1. vyd. Bratislava: Mapa Slovakia Bratislava, s.r.o. , 2003. 96 s. ISBN 80-8067-006- 4 -
Linky:
http://sk.wikipedia.org/wiki/%C5%A0peci%C3%A1lne:Search?search=viklan&go=Cho%C4%8F 3. 4. 2007 20:30 - http://sk.wikipedia.org/wiki/%C5%A0peci%C3%A1lne:Search?search=duna&go=Cho%C4%8F 3. 4. 2007 20:41 - http://sk.wikipedia.org/wiki/%C5%A0peci%C3%A1lne:Search?search=presyp&go=Cho%C4%8F 3. 4. 2007 21:32 - http://en.wikipedia.org/wiki/Barchan 3. 4. 2007 21:59 - http://hiking.sk/hk/ar/407/na_markusovsky_skalny_hrib.html 3. 4. 2007 22:24 -
|