Мощность лессов обычно составляет 8-10м. Нередко она достигает 12-13м, особенно в центральных, северо-восточных и восточных частях края. В юго-западных частях края мощность лессов уменьшается до 1-5м (Кулундинская равнина), местами они вовсе отсутствуют.

Лёссы - это молодые отложения четвертичной системы, возникшие в недавнее геологическое время (не более 1,5 млн. лет тому назад), а в определенных физико-географических условиях они могут образовываться прямо на глазах человека, например, в результате пыльных бурь. По условиям залегания лёссы повсеместно располагаются в виде покровов (то есть не перекрыты другими отложениями). Мощности лёссовых пород колеблются от нескольких сантиметров до десятков и даже сотен метров. В северных районах, где лёссовые отложения развиты лишь на отдельных участках, их мощность составляет 5-10м, а в районах сплошного распространения (на юге Украины, Северном Кавказе) она повышается до 30-50м и более. Самые мощные разрезы лёссовых пород (до 100-200м) обнаружены в межгорных впадинах на территории Средней Азии.

Лессовый рельеф

Для областей развития лессов характерен специфический западинный («оспенный») рельеф наложенного типа, возникающий благодаря процессам просадочного и суффозионно-карстового характера (воронки, просадочные блюдца, линейные депрессии). Особенно часто такое явление наблюдается в областях с засушливым климатом, где лессы и лессовидные породы содержат водорастворимые соли. Движущаяся в них вода производит работу двоякого рода: с одной стороны, она выщелачивает и уносит растворимые соли, с другой – производит механический вынос мельчайших частиц породы. В результате этого процесса происходит разрыхление породы, образование пустот, вызывающее оседание вышележащей толщи и образование на поверхности земли различных просадочных западин. Это типичные суффозионные блюдца и воронки.

Площади распространения лессов большой мощности отличаются своеобразным рельефом. На этой территории распространены различные типы грядового и увалисто-грядового рельефа и плато с плоской или полого-волнистой поверхностью. Для всех районов характерна: 1) значительная изрезанность оврагами, которые нередко перепиливают гребни увалов и гряд; 2) наличие многих промоин, рытвин, ложбин периодического стока. Местами изрезанность настолько велика, что образуются так называемые «дурные земли» (бедленд); наличие разнообразных просадочных форм в виде чаш. Мощность лёссов колеблется от нескольких до 100 м и более. Особенно большие мощности отмечаются в Китае, образование которых некоторыми исследователями предполагается за счет выноса пылевого материала из пустынь Центральной Азии.

В пределах грядового и увалисто-грядового рельефа, в указанных районах была подмечена интересная закономерность распределения оврагов, а именно: их одинаковое плановое расположение и выдерживающееся направление. При этом направление оврагов одного склона долины точно соответствует направлению на другом склоне. Такая выдержанность направлений как отрицательных форм (оврагов) так и положительных (гряд и увалов между оврагами) указывает на определенные закономерности формирования лессового рельефа. Ряд исследователей приводят доказательства в пользу того, что первичный грядовый и увалисто-грядовый рельеф был создан эоловыми процессами при определенной циркуляции атмосферы. Густая же сеть оврагов и их направленность оказались подчиненными первичному эоловому рельефу. Размыв, или эррозия, поверхностными водами сосредоточивалась в первичных понижениях (между увалами и грядами), созданных ветром, и, углубляя их, вызывала значительно большую контрастность рельефа.

Следовательно, лессовый рельеф на площадях с мощным развитием лессов формировался главным образом под влиянием двух процессов – эолового и эрозионного. Местами, где эрозия очень интенсивна, овраги ветвятся и выходят за пределы межгрядовых понижений, гряды и увалы сильно расчленяются на более мелкие часто бесформенные участки.

Глава 5. ПРИРОДА ПРОСАДОЧНОСТИ ЛЁССОВЫХ ПОРОД

До сих пор нет единого мнения о природе просадочности лёссовых пород. Различные исследователи выдвигали достаточно много предположений и гипотез по поводу возникновения этого специфического и неотъемлемого свойства лёссов. Анализ существующих мнений показывает, что все гипотезы, объясняющие просадочность лёссовых пород, можно разделить на две группы.

В первой группе просадочность лёссов рассматривается как их первичное свойство, то есть когда просадочность формируется непосредственно в ходе накопления и начальной стадии преобразования минерального пылеватого осадка. Одну из причин возникновения просадочности Н.Я. Денисов (1953) видел в формировании недоуплотненных лёссовых толщ, вследствие захоронения рыхлой, сцементированной легкорастворимыми веществами, массы пылеватых частиц под постепенно накапливаемыми слоями вышележащих пород. Слабыми местами этой гипотезы было то, что она не могла объяснить сохранение просадочных свойств в течение длительного времени, не давала объяснений фактам увеличения просадочности под горизонтами погребенных почв и скачкообразному изменению просадочности лёссовых пород по разрезу каждого накопленного слоя.

Гипотезы второй группы характеризуют просадочность как новообразованное свойство породы, то есть когда просадочность приобретается после накопления пылеватого осадка. Наибольшее распространение здесь получила гипотеза мерзлотного выветривания. По мнению исследователей формирование просадочности происходит в результате циклического сезонного промерзания-оттаивания исходных пылеватых пород и удаления из них льда посредством сублимации (испарения льда минуя жидкое состояние). В ходе промерзания поровая вода превращается в лед, разуплотняет породу и способствует дроблению более крупных песчаных зерен до размера пылеватых частиц. Данная гипотеза формирования просадочности подтверждается лабораторным и натурным моделированием. Она хорошо объясняет распространение и характер залегания лёссов в пространстве и разрезе, скачкообразное изменение просадочности лёссовых пород по разрезу, увеличение просадочности под горизонтами погребенных почв, появление просадочности в условиях сурового климата плейстоценовой эпохи развития Земли (приблизительно от 10 до 800 тысяч лет тому назад) - периода времени, когда наблюдалось наиболее интенсивное накопление лёссовых толщ.

МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПРОСАДОК

Под влиянием внутренних и внешних факторов просадочные деформации протекают следующим образом. По активным порам и трещинам в лессовую породу проникает вода, ослабляющая и разрушающая ионно-электрические и другие слабые структурные связи. При этом резко уменьшается капиллярное давление, что также ведет к уменьшению сцепления между частицами. Одновременно происходит бурное разрушение невожостойких мезо- и макроагрегатов, составляющих основу неводостойкой системы лессового грунта. В нем сохраняются глобулы, пылевато-песчаные частицы и водостойкие макроагрегаты. Воздействие гидростатических сил активизирует свободный поровый воздух. Он приходит в движение, усиливая разрушение агрегативной системы грунта.