C13 gio 1 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Ở hoang mạc thiếu độ ẩm làm cho thực vật vắng mặt hoặc thưa thớt, gió ảnh hưởng trực tiếp đến bề mặt như xâm thực, vận chuyển và trầm tích do gió trong hoang mạc.. Tác động của gió ở các

CHƯƠNG 13

TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA GIÓ

I Khái niệm về tác dụng địa chất của gió

II Tác dụng phá huỷ của gió

1 Tác dụng thổi mòn

2 Tác dụng mài mòn

3 Những sản phẩm và địa hình có liên quan

III Tác dụng vận chuyển của gió

IV Tác dụng trầm tích của gió

V Hiện tượng sa mạc hoá

• Gió là sự di chuyển của không khí trong tầng đối lưu từ miền có khí áp cao đến miền khí áp thấp.

I Khái niệm về tác dụng địa chất của gió

Phân chia các cấp gió:

Cấp 3 - 4: V gió có tốc độ 4,4 - 6,7m/s,

mang được bụi

Cấp 5 - 7: V gió 9,3 - 15,5m/s, mang được

cát

Cấp 8: V gió 19,8m/s, mang được sỏi, sạn

Bão: V gió 22,6 - 58,6m/s,

mang được đá, cuội nhỏ

Lốc: Lớn nhất có thể đến 1000 - 1300

km/giờ

Bảng phân cấp gió theo thang Beaufort Cấp gió Tốc độ gió (km/h) Mức độ nguy hại

1

2

3

1- 5 6-11 12-19

Gió nhẹ, không gây nguy hại

4

5 20- 2829-38 Cây nhỏ có lá bắt đầu lay động Biển hơi động Thuyền đánh cá bị chao

nghiêng,phải cuộn bớt buồm

6

7 39- 4950- 61 Cây cối rung chuyển, khó đi ngược gió.Biển động, nguy hiểm đối với tàu thuyền 8

9 62- 7475- 88 Gió làm gãy cành nhỏ, tốc mái nhà, gây thiệt hạ inhà cửa Không đi ngược gió được

Biển động rất mạnh, nguy hiểm đối với tàu thuyền.

Sóng biển ngợp trời Sức phá họai cực kỳ lớn Đánh đắm tàu biển có tải trọng lớn.

Tác dụng địa chất của gió bao gờm: tác dụng phá huỷ, tác dụng vận chuyển và tác dụng trầm tích

Ở hoang mạc thiếu độ ẩm làm cho thực vật vắng mặt hoặc thưa thớt, gió ảnh hưởng trực tiếp đến bề mặt như xâm thực, vận chuyển và trầm tích do gió trong hoang mạc

Tác động của gió ở các môi trường khác khi gió gặp cát và bụi, như các cồn cát gần bờ biển

II Tác dụng phá huỷ của gió

Thể hiện ở 2 quá trình: sự mài mòn và sự thổi mòn

• Sức va đập của gió cùng với dòng xoáy không khí thổi mang đi các vật liệu của đá, các vật bở rời (< 2mm)

• Gió thổi vào các khe nứt  khoét rộng khe nứt,

 dạng địa hình đặc biệt

• Gió thổi mòn, đào sâu dần các thung lũng, các hố trũng Đối với các đất đá hạt mịn nhỏ mềm như vùng đất loess (hoàng thổ) gió thổi mòn làm đường cũ  các hèm sâu đến 30m

• Còn các hạt cuội lớn hơn ở lại  các hoang mạc cuội như ở Gobi

2.Thổi mòn

- Đá phong thành (ventifacts),từ tiếng

La tinh “gió” và “tạo nên”: tìm thấy

ở hoang mạc và dọc theo các bờ biển hiện đại -bất cứ nơi nào có gió thổi các hạt cát vào bề mặt

đá

Các bề mặt (đến 20 mặt) đặc trưng bởi độ bóng tương đối cao và bởi các mặt, các lỡ rở, các gờ

Sản phẩm phong

thành

Sự thổi mòn

III Tác dụng vận chuyển của gió

• Di chuyển trong không khí : Các vật liệu d <

0,2 mm bị cuốn bay trong không khí

• Di chuyển dạng nhảy cóc : Hạt cát bị gió cuốn bốc lên cao bay một đoạn ngắn rồi rơi xuống Thường rơi ở một góc 10-16 độ Lúc rơi hạt đập vào mặt đất với động năng đập lớn hơn động năng đẩy hạt đi độ 6 lần (hình 8-2)

• Hạt di chuyển có d = 0,2 ~ 2mm

• Di chuyển trên mặt đất : Hạt lăn cuộn do gió đẩy trên mặt đất.Tốc độ <2,5cm/s Kích thước hạt d = 0,2 ~ 2mm

Các kiểu vận chuyển của gió

Đặc điểm của cát trầm tích do gió:

• Độ mài tròn của hạt tương đối tốt Loại cát có

đường kính 0,1 đến 0,15mm cũng được mài

mòn nhưng mặt bị rô

• 90% các hạt có đường kính là 0,05 - 0,25mm rất ít vượt quá d = 0,5mm

• Thành phần đa số là thạch anh

• Những hạt thô và to thường do bị oxit hoá mạnh nên trên mặt thường có oxyt Mn và oxyt Fe làm cho có màu vàng da cam hoặc đen, trơn bóng gọi là rám hoang mạc (sơn hoang mạc)

• IV Tác dụng trầm tích :

Khi gió giảm tốc độ, cát và bụi được

mang đi sẽ rơi trở lại trên mặt đất

Tùy thuộc vào kích thước hạt, sự hiện diện hay vắng mặt của thực vật,sự ổn định hướng gió và lượng trầm tích có sẵn, các vật liệu do gió sẽ tạo thành các kiểu địa hình khác nhau.

Đặc điểm của trầm tích do gió:

- Màu sắc chủ yếu là vàng xám và trắng

- Theo thứ tự từ trước đến sau là cát, loess (hoàng thổ), sét rồi đến các trầm tích khác

-Thường có phần lớp xiên chéo hoặc phần lớp gợn sóng  đoán được hướng gió, hình thành cùng thời gian hay khác thời gian

Tốc độ lắng đọng bình quân độ 3cm/năm

Các sản phẩm và địa hình do gió tạo ra

• Các hoang mạc do thổi mòn: cát bị thổi đi hết

Chỉ còn những khối, tảng, mảnh dăm Có lớp rám hoang mạc Gọi là hoang mạc đá

• Các hoang mạc tích tụ: do gió + tác dụng của

dòng chảy tạm thời

• Sa mạc sét, Sa mạc muối, Sa mạc thạch cao

• Barchan (cồn lưỡi liềm): Là loại cồn cát hình

thành do gió, uốn cong dạng lưỡi liếm, nằm

thẳng góc với hướng gió thổi, thường hình

thành đơn chiếc Trên mặt cắt đứng, mặt hướng gió của cồn cát có độ dốc thoải 10-150, ở mặt khuất gió thì dốc hơn và hơi lõm vào (hình 8-5)

• Chiều cao của Barchan từ 1-15m, đường kính của lưỡi liềm là 40-70m, có khi đến 140m

• Barchan đa số hình thành ở nơi nguồn cát

tương đối ít, địa hình bằng phẳng, hướng có

tương đối ổn định, ở rìa của sa mạc

• Có thể di chuyển về trước từ 5 đến 50m/năm.

Sự hình thành barchane

• Transverse dunes - are large fields of dunes

that resemble sand ripples on a large scale They consist of ridges of sand with a steep face in the downwind side, and form in areas where there is abundant supply of sand and a constant wind

direction Barchan dunes merge into transverse dunes if the supply of sand increases

• Linear Dunes - are long straight dunes that form

in areas with a limited sand supply and

converging wind directions

Parabolic (also called blowout) Dunes -

are "U" shaped dunes with an open end facing upwind They are usually stabilized

by vegetation, and occur where there is abundant vegetation, a constant wind

direction, and an abundant sand supply They are common in coastal areas

• Star Dunes - are dunes with several arms and variable slip face directions that form in areas where there is abundant sand and variable wind directions.

Loess: trầm tích màu vàng nhạt hoặc vàng da cam, có độ hạt < 0,1mm, xốp nhiều lỗ hổng

Không phân lớp, tương đối nhẹ, hơi dính, gặp nước ngấm vào thì dễ lở sụp, thường phát triển các khe nứt thẳng đứng Dòng nước chảy dễ xói thành

những khe rãnh dốc đứng.

Loess có thể phân bố trên khắp địa hình cao thấp Nguồn gốc của đất loess là do gió mang các hạt và bụi (< ,1mm) bay lơ lửng trong không trung, đi rất xa và lắng đọng tạo thành Các hạt của đất loess rất

giống các hạt bụi nhỏ trong khí quyển hiện đại.

Loess

Trầm tích phong thành ở các miền ven bờ biển,

ven hồ, ven bờ sông.

Điều kiện để hình thành các trầm tích cát ở các

nơi trên là:

• Có nhiều cát rời, được vận chuyển đi xa với số lượng lớn

• Có gió thổi mạnh Khí hậu khô, không ẩm ướt

• Địa hình trống, gần như không có cây cối.

• Trầm tích tạo thành các đụn cát, cồn cát

Trầm tích cát do gió trong thời kỳ cổ

• Các trầm tích do gió  cát kết

• Đặc điểm của cát kết cổ có nguồn gốc gió:

- Khoáng vật chủ yếu của cát kết là khoáng vật ổn định như thạch anh, có độ mài tròn tương đỏi tốt trình độ phân chọn khá Gần như không có mica

- Thường phát triển phân lớp xiên chéo với góc dốc tương đôi lớn 30-34độ

- Không có hoá đá biển và than Các di tích sinh vật khác rất hiếm

- Có lúc cộng sinh cùng với các muối thạch cao, muối NaCl

cổ

V Hiện tượng sa mạc hoá

• Gió mang cát đi vùi lấp

• Nạn phá rừng bừa bãi dẫn đến khô kiệt,

cải biến khí hậu và làm mất đi thảm thực vật là nguồn gốc của sa mạc hóa

• ô nhiễm không khí  tăng cao nhiệt độ

của bầu khí quyển  hiện tượng sa mạc hoá.

  trồng cây gây rừng, tìm cách giảm tốc

độ gió hoặc thay đổi hướng gió