Китайское Лёссовое плато , или просто Лёссовое плато , — это плато в северо-центральном Китае, образованное лёссом , обломочными илистыми отложениями, образовавшимися в результате скопления переносимой ветром пыли. Он расположен к юго-востоку от пустыни Гоби и окружен рекой Хуанхэ . В него входят части китайских провинций Ганьсу , Шэньси и Шаньси . [1] Условия осадконакопления Китайского Лёссового плато были сформированы тектоническими движениями в неогеновый период, после которых сильные юго-восточные ветры, вызванные восточноазиатскими муссонами, перенесли осадки на плато в четвертичный период. [2] Тремя основными морфологическими типами Лёссового плато являются лессовые платформы, хребты и холмы, [1] образовавшиеся в результате отложения и эрозии лёсса. Большая часть лёсса поступает из пустыни Гоби и других близлежащих пустынь. [3] Отложения были перенесены на Лёссовое плато в межледниковые периоды юго-восточными ветрами и зимними муссонными ветрами. После отложения осадков на плато они постепенно уплотнялись с образованием лёсса в условиях засушливого климата. [1]
Лёссовое плато — одно из крупнейших и толстых лессовых плато в мире. [2] Из-за сильных ветров на плато также наблюдается мощная эрозия. Таким образом, присутствуют эрозионные элементы, в том числе ветровые уступы, вертикальные трещины лесса и овраги . [2] [4] [5] За последние несколько десятилетий изменилась окружающая среда и климат, в том числе характер выпадения осадков, растительный покров и стихийные бедствия . [6] Эти изменения могут быть связаны с развитием человека на плато; Китайские чиновники-экологи пытаются найти устойчивые способы управления регионом. [6]
На Лёссовом плато выделяют три основных типа морфологии. Это лессовые платформы, лессовые гряды и лессовые холмы . [1] Лёссовое плато плоское и содержит множество пластов лёсса. В основном он расположен на юге Лёссового плато. Лёссовые хребты образуются в результате эрозии и расположены на центральном Лёссовом плато. Лёссовые холмы представляют собой конические дюны, расположенные на севере Лёссового плато. Геоморфология Лёссового плато сформирована в результате эрозии и отложения лёсса. [7]
На Лёссовом плато геоморфология обычно меняется от скалистых гор до аллювиальной равнины в предгорьях и пояса речных долин . Эта картина повторяется с северо-запада на юго-восток Лёссового плато. [1]
Высота скалистых гор значительно превышает залежи лёсса. Высота и морфология гор в разных местах различны. [1]
Одна из самых высоких гор Лёссового плато называется горой Махан. Высота этой горы составляет около 3670 метров (12 040 футов), что на 1300 метров (4300 футов) выше линии лёсса. Это гора с плоской вершиной, на вершине которой имеются остатки палеопенеплена. [1]
Некоторые склоны гор, особенно наветренный склон (северный склон), в прошлом были покрыты лесом. [1]
Аллювиальная равнина в предгорьях состоит из аллювиальных конусов , которые можно найти в этой области и которые расположены у подножия скалистых гор. [1]
Размеры этого пояса зависят от количества стока и материалов выветривания со скалистых гор. [1]
Старые аллювиальные конусы покрыты эоловым лёссом . Дальше от скалистых гор встречаются лёссовые плоскогорья и лёссовые «Пинги», которые даже соединяются со следующим поясом — поясом речных долин. [7]
Пояс речных долин включает поймы , речные террасы и русла рек. Террасы большей высоты покрыты преимущественно мощным лёссом. В результате сильной эрозии он сменится на другую форму ландшафта - лессовый хребет. Если эрозия слабая, более высокие террасы превратятся в лессовое плато. Эти плоские речные бассейны , включающие долинные равнины и нижние террасы, важны для строительной и сельскохозяйственной деятельности. [1]
Пустыня Му Ус расположена на северо-западе Лёссового плато. Ветровой откос на Лёссовом плато отмечает границу между пустыней Му-Ус и Лёссовым плато. Это также представляет собой переход от накопления лёсса к ветровой эрозии на Лёссовом плато. [7] За ветровым откосом образуется множество линейных хребтов коренных пород, которые параллельны направлению ветра. На севере Лёссового плато хребты коренных пород направлены на северо-восток. Однако на центральном Лёссовом плато направление хребтов медленно меняется на север. На плато Северный Лёсс хребты ориентированы под углом 118 ° ± 14 °, а на центральном плато Лёсс - под углом 179 ° ± 11 °. Это указывает на роль ветровой эрозии. [2]
Направление муссонного ветра в четвертичном периоде соответствует современной климатологии. [2] Чтобы наблюдать векторы приземного ветра, они сравнили ветер четвертичного периода и современный ветер. Результаты показывают, что направление ветра в зимние и весенне-ливневые периоды совпадает с ориентацией коренных хребтов. Следовательно, современные ураганы также способствуют формированию эоловой геоморфологии. [2]
Желтая река постоянно поставляла наносы, которые перерабатывались ветром. [8] Кроме того, ветровая эрозия усиливается, когда она достигает ветрового откоса Лёссового плато. Из-за обтекаемого сжатия ветрового уступа скорость ветра увеличивается. [9]
В результате Лёссовое плато является не только местом отложения лёсса, но и источником пыли из-за сильной ветровой эрозии. Ветровая эрозия очень сильна в ледниковый период. [2] В ледниковый период растительности очень мало, что способствует ветровой эрозии.
Распределение вертикальных трещин лёсса зависит от структуры лёсса, влажности воды, толщи и микрорельефа. Различают особенности вертикального развития и особенности латерального развития. [4]
По вертикали трещины можно обнаружить в разных слоях лёсса, включая слои лёсса позднего, среднего и раннего плейстоцена. [4] Это одна из наиболее значительных структур Лёссового плато. [4] [10] Развитие и размер вертикальных лессовых швов зависят от растительного покрова и уклона. Крутой склон и бедная растительность способствуют развитию трещин. Многие вертикальные трещины лёсса можно легко найти на вертикальных скалах плато. [4] Трещины и граница раздела лёсс-палеопочва ориентированы перпендикулярно. [4] Кроме того, в сухом слое лёсса вертикальные швы лесса являются его влажной частью. Поэтому в глубоких слоях очень трудно заметить вертикальные трещины лёссов. [4] Вода от осадков и орошения будет проникать в пласты лёсса через вертикальную поверхность трещин и зону концентрации пор. [4] Системы трещин в лессовых толщах имеют разные размеры, свойства, периоды и происхождение. Вертикальные трещины лёсса распространены по всему лёссовому плато. [4] Соединения оползней можно классифицировать по различным характеристикам.
Оригинальные трещины образуются на главном уступе, малом уступе, оригинальных вертикальных скалах и склонах. Они не смещены и закрыты. [4]
Разгрузочные вертикальные швы и выветриваемые вертикальные швы располагаются на вершинах и краях склонов или оползней и чаще всего имеют открытую форму и с небольшим смещением. [4]
Скользящие соединения находятся в теле оползней. Обычно они ступенчатые и с большим смещением. [4]
Разборные швы образуются при несимметричной осадке во время осадков или полива. Они расположены далеко от края плоскогорья и с видимым смещением. [4]
Латеральное развитие вертикальных лессовых трещин можно разделить на четыре этапа.
На стадии разработки можно найти оригинальные вертикальные швы, разгрузочные швы и швы выветривания. В этом диапазоне швы в основном представляют собой швы выветривания и разгрузочные швы. Ничем не заполняйте суставные поверхности. [4]
На стадии микроразвития распределение лессовых трещин более редкое. Швы заполняются мелким песком. Это указывает на инфильтрацию воды и накопление осадков в воде. [4]
На стадии недоразвития обнаружено небольшое количество или почти полное отсутствие суставов. [4]
И, наконец, на неразвитой стадии вертикальный шов не обнаруживается. [11] Лёсс очень сухой. Среднее содержание влаги составляет 16,22%. [4]
Овражная эрозия выступает важным источником отложений. [12] Если на территории наблюдается овражная эрозия, это означает, что на территории наблюдается серьезная деградация земель. На Лёссовом плато вклад овражной эрозии в общее образование наносов в холмистых районах составляет от 60% до 90%. [5] На Лёссовом плато ситуация серьезная. Чтобы узнать вклад овражной эрозии, мы можем измерить изменения объема оврагов.
На Лёссовом плато есть три типа оврагов: донные овраги, овраги на склонах холмов и овраги на берегах долин. [5]
В заключение отметим, что геоморфические очертания Лёссового плато были сформированы тектоническими движениями начиная с неогена. После этого из-за восточноазиатского муссона в четвертичном периоде начали формироваться лёссы и различные эрозионные элементы. Однако из-за деятельности человека многие территории Лёссового плато превратились в эрозионную среду. [1] [6]
Лёсс не обязательно означает то же, что и ил. Лёсс – это желтые эоловые отложения, перенесенные ветром из засушливого или полузасушливого региона в четвертичный период. [14] Около 6% земли в мире покрыто лёссом. Лёсс записывает прошлый климат и окружающую среду. [15]
Китайское Лёссовое плато является одним из крупнейших поглотителей лёсса в мире. [14] Когда отложения переносятся на Лёссовое плато, они представляют собой иловые материалы. После их отложения в засушливых районах и при сильном химическом выветривании и процессе карбонизации образуется лёсс. Два типа лёсса определяются процессом их образования.
Типичный лесс — это лесс, отложившийся в позднем плейстоцене и голоцене. Формируется в засушливых или полузасушливых условиях. [1]
Вторичный лесс — это лесс, уплотненный верхним лессом и не подвергающийся процессам выветривания и карбонизации. Также он образуется в результате трансформации речных и озерных лёссов в полузасушливых районах. [1]
И мощность, и размер лёсса уменьшаются с северо-запада на юго-восток. [1] [16] На рисунке показана топография Китайского Лёссового плато. Лёсс возле гор Люпань является самым толстым и составляет от 200 до 300 метров (от 660 до 980 футов), а толщина лёсса возле Желтой реки составляет около 100 метров (330 футов). [1] Это связано с сортировкой ветром. Когда муссонный ветер и пыльная буря дуют с северо-запада, они несут лёссы разных размеров. Когда он достигает Лёссового плато, энергия ветра начинает уменьшаться, поэтому сначала он сбрасывает самый большой и тяжелый лёсс. Он продолжает двигаться к юго-востоку от Лёссового плато, энергия ветра продолжает уменьшаться. Поэтому лучшие лёссовые материалы отлагаются на юго-восточной оконечности плато. Вот почему самый грубый лёсс находится на северо-западе Лёссового плато, а самый тонкий — на юго-востоке. [16]
Некоторые исследования показали, что лёсс, образовавшийся в среднем плейстоцене, обширен и толст. Таким образом, основным периодом формирования Лёссового плато является средний плейстоцен. [16] Большая часть лёсса на западе горы Люпань жёлтая. Однако на востоке лёсс имеет много разных цветов, например, глубокий красновато-оранжевый, коричневато-золотой. Цветовые различия указывают на то, что гора Люпань образовалась до отложения лёсса, и это обусловило различные свойства лёсса на разных сторонах горы. [1]
Большая часть лёсса отложена и хорошо сохранилась в юанях, которые очень плоские. Некоторые исследования показали, что кажущаяся скорость седиментации , которая определяет изменения скорости осаждения , имеет аналогичные изменения при изменении размера зерна. Когда размер зерна увеличивается, кажущаяся скорость седиментации также увеличивается. Есть две причины. [16]
Есть и другие факторы, которые контролируют изменения размера зерна. Помимо изменений в интенсивности ветра, на размер зерен может также влиять засушливость источников. Это изменяет расстояние транспортировки осадков. В межледниковые периоды Лёссовое плато отступало на северо-запад, а во время ледниковых периодов оно двигалось на юго-восток . Поэтому расстояние между очагами и Лёссовым плато сильно меняется. Размер зерен увеличится в некоторых северо-западных районах во время ледниковых периодов, даже если интенсивность ветра не изменится. [17]
Это также может быть связано с транспортирующими ветрами. В ледниковые периоды Сибирский максимум усиливается, а зимние муссоны становятся суше и сильнее. Поэтому количество и размер зерен отложений будут увеличиваться. [16]
Более 90% лёсса составляют кальцит , полевой шпат , слюда и кварц . Среди них около 50% составляет кварц. Оставшиеся 10% составляют ортоклаз , виитаниемиит, судоит , клинохлор и нимит . [3]
По минералогическим, изотопным и химическим результатам легко определить происхождение лёсса. [3]
Источниками лёсса на Китайском Лёссовом плато являются пустыня Гоби и близлежащие пустыни, в том числе пустыня Тенгер , пустыня Бадаин Джаран , пустыня Улан Бух, пустыня Му Ус и пустыня Хобк. [3] Однако основным источником является пустыня Гоби. Это доказано, потому что их минералы, изотопы и химические вещества схожи. В обоих местах кварц является основным минералом лёсса. Ценность 87 Sr/ 86 Sr чрезвычайно высока, и оба они имеют высокие отношения Eu/Yb и Eu/Eu, которые являются микроэлементами . [3] Эти данные доказывают, что лёсс происходит из пустыни Гоби. Пустыня Гоби расположена на севере плато. Хотя расстояние между пустыней Гоби и Китайским лессовым плато довольно велико, вполне возможно, что лёсс может преодолевать такое большое расстояние. Есть несколько причин, почему источником лёсса является пустыня Гоби и песчаные пустыни. [3]
Преобладающий ветер : Преобладающий ветер в песчаных пустынях и пустыне Гоби дует с северо-запада. Поскольку пустыня Гоби и песчаные пустыни расположены к северо-западу от Китайского Лёссового плато, преобладающий ветер создает связь между всеми этими местами. Лёсс может перемещаться на плато при преобладающем ветре. [3]
Между ними нет горы: на пути переноса пыли между ними нет высоких гор. В ситуации, когда высокие горы блокируют пыль при ее транспортировке, пыль может оседать на наветренном склоне горы. [3]
Муссоны также важны для определения источника лёсса, поскольку муссоны влияют на направление ветра. Из Монголии из-за ячейки высокого давления в Сибирско-Монголии дуют зимние муссонные ветры . Это играет важную роль в переносе пыли и лёсса на Лёссовое плато. [16]
Пыльная буря: Это самый важный фактор. Весной на Лёссовом плато случается множество сильных пыльных бурь, которые обычно длятся более двух дней. При более продолжительной пыльной буре лёсс может перемещаться на большее расстояние. [3] Пыльная буря дует с северо-запада на Лёссовое плато. [1] [18]
Хотя источником лёссовых материалов является пустыня Гоби и песчаные пустыни, они не производятся этими пустынями. Три горы, в том числе горы Гоби-Алтай, горы Хангайн и горы Цилиан, отвечают за производство лессовых материалов для пустыни и плато. [3]
Большая высота: [3] В зависимости от изменения температуры окружающей среды температура воздуха будет снижаться на 6 ° C (43 ° F) на каждые 1000 метров (3300 футов). Поэтому чем выше гора, тем более суровый климат. Все три горы имеют высоту более 2500 метров (8200 футов) и варьируются от 2500 до 5500 метров (от 8200 до 18000 футов). На вершине горы может быть температура около 0 ° C (32 ° F) или даже ниже. Это благоприятствует процессу морозного выветривания и циклам замерзания-оттаивания, которые приводят к физическому выветриванию горных пород на вершине горы. Этот процесс превращает камни в зерна небольшого размера. [1]
Горельеф и уклон: [3] Когда тающая вода и речная вода из горной воды стекают с вершины горы, это создает большое количество потенциальной энергии из-за уклона склона и высокого рельефа. Когда вода течет по долинам и неустойчивым скалистым склонам, вода вымывает множество обломочных материалов. [3] Удаленные материалы переносятся водой и откладываются в предгорных и равнинных котловинах. Это может даже образовывать аллювиальные вееры. У подножия гор Гобийского Алтая находится огромный конус наносов. Следовательно, отложения и пески пустыни – с горы. После этого ветер перенесет осадки на Лёссовое плато и отсортирует осадки. [3]
Тектоническая активность: [3] Когда в Высокой Азии происходят тектонические активности, выделяется энергия. Это вызывает денудацию скал и выпадение рек гор. Лёссовые материалы образуются из гор в ходе тектонической деятельности. [3] Кроме того, отложения также образуются в результате эолового абразионного процесса в пустынях и Желтой реке. [19] Однако это не основные источники лёсса.
Таким образом, лёсс на Китайском Лёссовом плато в основном производится тремя горными хребтами и откладывается в пустынях. Муссонными ветрами и пыльными бурями лёсс переносится на Лёссовое плато. [3] [16]
Население Лёссового плато росло с 1600-х годов. В 2000 году население увеличилось до 104 миллионов человек. [20] Быстрый рост населения принес некоторые экологические проблемы на плато Лёсс. Например, вырубка лесов . Люди вырубают лес, чтобы получить больше земли для сельскохозяйственной деятельности, и используют древесину в качестве топлива и строительных материалов. Именно по этой причине лесной покров резко сократился. На Лёссовом плато появляется все больше и больше аномальных и экстремальных природных опасностей. Это может быть связано с изменениями климата и окружающей среды. [6]
Различные стихийные бедствия, связанные с Лёссовым плато, включают пыльные бури , наводнения и засухи, нашествия саранчи и оползни . [6]
Количество пыльных бурь увеличивается, и они становятся сильнее. [6] Материалы могут переноситься пыльной бурей на очень большие расстояния. Он затрагивает Корею, Японию и даже европейские Альпы. [6] Последствия пыльных бурь могут быть очень огромными. Пылевые бури могут похоронить гигантские сельскохозяйственные угодья и повлиять на дыхательную систему человека. Они также станут причиной гибели скота и людей. [6]
Частота наводнений и засух тесно связана. [21] Это связано с тем, что усиление засухи указывает на то, что погода стала более экстремальной. Увеличится и количество наводнений. [6] Аномально увеличивается частота наводнений и засух. [6]
Плато Лёсс становится более уязвимым для нашеств саранчи, поскольку климат становится прохладнее и влажнее. [6] Они уничтожат сельскохозяйственные угодья и снизят урожайность.
С 1965 по 1979 год более 1000 оползней, произошедших на Лёссовом плато, были вызваны землетрясениями и муссонными летними дождями. [6]
На эрозию почвы на Лёссовом плато влияют многие факторы, в том числе растительный покров, осадки, сила ветра, климат и т. д. Однако наибольший вклад в эрозию почвы на Лёссовом плато в последние годы вносит деятельность человека. Население Китайского Лёссового плато утроилось с 1949 по 2000 год. В 2000 году оно достигло 104 миллионов человек. [6] Более 70% земель на склонах используется для сельскохозяйственной деятельности. [22] Сельскохозяйственная деятельность на крутых склонах обнажила лёссовые материалы на склоне. Во время сильных дождей и штормов лёсс легко смывается, что приводит к серьезной эрозии почвы. Большая часть пастбищ подвергается чрезмерному выпасу и сталкивается с проблемой деградации земель . [22] Кроме того, горнодобывающая промышленность и строительство также способствуют эрозии почвы.
Таким образом, китайское правительство осознало, что крайне важно продвигать стратегии устойчивого земледелия и сохранения почв на Лёссовом плато. Институт охраны почвы и воды продвигал принцип бережного эко-сельскохозяйственного строительства. Существует четыре основные стратегии: [22]
Консервация и устойчивое строительство разделены на три этапа: