| |
| Динамичная Вселенная | Думы о Марсе | Пульсирующая Земля | Ритмы и катастрофы... | Происхождение человека | История | Экспедиции |
| На главную страницу | Поэтическая тетрадь | Новости и комментарии | Об авторе | Контакты |
КАРТА САЙТА Долина Смерти
А.В. Галанин © 2011
Death Valley
A.V. Galanin © 2011
The Death Valley, a unique intermountain hollow, is located in the western U.S.A. between Panamint Range and Amargosa Range. Mountains over 4,000 m protect the Valley from wet air of Pacific Ocean, and the so high Rocky Mountains in the east do not pass here moisture from the Atlantic Ocean. Bottom of the Death Valley is 86 m below sea level. The intermountain hollow is a closed watershed. Shallow and waterless for the most part of year water courses flow down from the mountains in the Death Valley; there is no flow off neither in Pacific Ocean, nor in the Colorado River: water from the Death Valley can return to the sky only by evaporations. If the climate here was more humid, the depression would be filled with water; in this case the Death Valley would be a deep lake. But there is less precipitations in the Valley region, and evaporation (because of a hot dry climate) is very intensive, therefore the depression is almost waterless. Only its deepest section contains small shallow saline lakes, which are filled by water during rains in winter and dry out in the summer. Let's make a virtual travel to the Death Valley. We shall see, that primary factors determining life of local landscapes are: intensive tectonic processes resulting in vertical movements of the Earth crust, a droughty desert climate, closed intermountain depressions, salty periodically drying up lakes, the constant lack and more often simple absence of fresh water, hydrochloric lifeless takyrs, poor vegetation on mountain slopes where no salinity. We shall see unusual phenomena connected with recrystallization and crystalline modification of salt in the water and in the ground. Certainly majority of readers hardly will manage to visit there in reality. And if someone nevertheless will manage to go to California, necessarily recollect this virtual travel, and visit the Death Valley. Do not forget to take much fresh water with itself; water and life is the same thing there.
Есть на западе США между горными хребтами Сьера Невада и Уосату уникальная межгорная впадина, носящая страшное название - Долина Смерти. Горы высотой более 4000 м нфд ур. моря отгораживают Долину Смерти от влажных воздушных масс Тихого океана, а столь же высокие Скалистые горы на востоке не пропускают сюда влагу и с Атлантического океана. Дно Долины Смерти находится на 86 м ниже уровня моря. Межгорная впадина - это замкнутый водосборный бассейн. Маловодные и безводные большую часть года ручьи и речки стекают с гор в Долину Смерти, а из нее стока нет ни в Тихий океан, ни в реку Колорадо, только обратно на небо может подняться вода из Долины в виде испарений. Если бы климат здесь был более влажный, то котловина была бы заполнена водой, в этом случае Долина Смерти была бы глубоким озером. Но осадков в окрестностях Долины выпадает мало, а испарение из-за жаркого сухого климата очень большое, поэтому котловина почти безводна. Только в самой ее глубокой части есть неглубокие небольшие пересоленые озера, которые пополняются во время дождей зимой и сильно обсыхают летом.
Физическая карта юго-западной части Северной Америки. Стрелкой показано местонахождение Долины Смерти.
Долина Смерти. Вид из космоса с околоземной орбиты. На снимке видно, что долина представляет собой тектонический разлом, который на юге переходит в Калифорнийский залив, а на север продолжается почти на 1000 км. Геологи такие разломы называют зонами меланжа, здесь земная кора расколота до мантии на глубину до 40-50 км. В результате пульсации объема планеты блоки земной коры в зоне меланжа находятся в состоянии постоянного движения относительно друг друга, в результате чего горные породы в таких разломах раскалываются на мелкие глыбы и перетираются до состояния щебня и дресвы. Горные цепи Съерра Невада возникли в геологическом времени недавно в результате воздымания и вздыбливания морского дна. Когда-то Долина Смерти была продолжением Калифорнийского залива, но затем в результате сжатия Земного шара произошло воздымание блока земной коры, отделившего будущую Долину Смерти от Калифорнийского залива. При этом образовалось озеро с соленой морской водой. Белое на фотографии - это не снег и не лед, а соль.
Национальный парк "Долина Смерти" (Death Valley) площадью 1,3 млн. га считается самым большим национальным парком на территории США и сопредельных государств. С запада Долину Смерти подпирает гора Пик Телескоп (Telescope Peak), вознесшаяся на высоту 3 368 м, а на востоке долина упирается в подножие горы Дантез Вью (Dante's View) высотой 1 669 м. Для парка характерна необычная дикая, первозданная природа и великолепный ландшафт, представляющий геологический, исторический и эстетический интерес для исследователей и туристов. Здесь находится самая низкая точка западного полушария – Badwater, расположенная на 86 м ниже уровня моря.
В северо-западной части Долины Смерти находится ее ответвление - плоская, ровная глиняная равнина, являющаяся дном высохшего озера - Рейстрек Плайя, или Долина двигающихся камней (Racetrack Playa). Большую часть года это «озеро» больше напоминает пустыню: потрескавшаяся земля, полное отсутствие воды, растительности и животных. Знаменито это озеро стало благодаря движущимся камням.
Свое название Долина Смерти получила от переселенцев, которые пересекали ее в 1849 году, стремясь кратчайшим путем достичь золотых приисков Калифорнии. Некоторые переселенцы остались здесь навсегда, а оставшиеся в живых дошли до намеченных мест, оставив за собой жуткие географические названия: Долина Смерти, Похоронный хребет, гряда Последнего Шанса, перевал Мертвеца.
На дне соленых озер здесь можно наблюдать удивительное поведение солевых отложений. В одном случае солевые кристаллы растут вверх, формируя причудливые остроконечные нагромождения и лабиринты высотой 30-70 см. Острые, как ножи, растущие кристаллы в жаркий день издают зловещий, ни на что не похожий треск. Это место какой-то шутник назвал "Площадка для гольфа дьявола" (Devil's Golf Course). В самом низком месте Долины Смерти (местность Badwater), расположенного на 86 м ниже уровня Мирового океана, соль ведёт себя по-другому: на абсолютно ровной белой поверхности здесь образуется равномерная соляная сетка из соляных валиков высотой 4-6 см, покрывающая дно долины.
Температура воздуха в разных точках Долины Смерти приведена в таблицах 1 и 2. Эти данные взяты из докторской диссертации Paula Mеssina. В таблицах для каждой даты приведены дневная (числитель) и ночная (знаменатель) температуры. Осадков за год в Долине выпадает от 80 до 100 мм. При столь высоких температурах испарение с поверхности здесь очень интенсивное, поэтому дефицит влаги наблюдается в течение всего года, может быть за исключением немногих дней зимой, когда на пустыню проливаются дожди.
Таблица 1: Дневные и ночные температуры воздуха в Национальном парке "Долина Смерти" в феврале 1996 г. ,
по разным бассейнам (с указанием высоты над ур. моря в м) (MESSINA, 1998)
Дата
Furnace Creek
-55 м
Scotty's Castle
914 м
Stovepipe Wells
0 м
Wildrose
1312 м
Racetrack Playa
1131 м
18 февр 1996
28°/11°C
20°/10°C
27°/11°C
18°/04°C
22°/07°C
19 февр 1996
29°/19°C
20°/11°C
28°/10°C
16°/06°C
17°/04°C
20 февр 1996
25°/14°C
12°/07°C
21°/13°C
13°/06°C
19°/07°C
21 февр 1996
26°/11°C
17°/06°C
26°/12°C
12°/00°C
16°/-06°C *
22 февр 1996
23°/07°C
13°/08°C
21°/03°C
10°/-06°C
23 февр 1996
23°/07°C
19°/00°C
25°/-01°C
09°/-04°C
Табица 2: Дневные и ночные температуры воздуха в Национальном парке "Долина Смерти" в июле 1996 г. ,
по разным бассейнам (с указанием высоты над ур. моря в м) (MESSINA, 1998)
Дата
Furnace Creek
-55 м
Scotty's Castle
914 м
Stovepipe Wells
0 м
Wildrose
1312 м
Racetrack Playa
1131 м
17 июля 1996
45°/30°C
36°/21°C
44°/26°C
34°/15°C
38°/21°C
18 июля 1996
48°/28°C
37°/21°C
46°/28°C
35°/15°C
39°/19°C
19 июля 1996
48°/27°C
39°/24°C
47°/29°C
36°/19°C
40°/20°C
20 июля 1996
49°/30°C
40°/25°C
48°/28°C
38°/20°C
41°/22°C
21 июля 1996
51°/33°C
41°/27°C
50°/32°C
39°/22°C
43°/22°C
22 июля 1996
*
*
*
*
43°/19°C
23 июля 1996
*
*
*
*
43°/26°C
В условиях сухого жаркого климата и небольшого количества осадков (70-100 мм в год) озера на дне Долины Смерти сильно обсыхают летом, но наполняются зимой. Когда озеро начинает высыхать, то соль из пересыщенного раствора начинает кристаллизоваться и выпадает в осадок.
Концентрация соли в воде резко увеличилась, вода превратилась в насыщенный раствор, настолько насыщенный, что в нем происходит кристаллизация соли и выпадение ее на дно. Когда уровень воды в озере понижается, то кристаллы соли оказываются на берегу. Там вдали белеет не снег, а соль, дно озера также покрыто солью.
Озеро сильно обмелело, и соль, выпавшая на дно, оказалась на поверхности. Неровность слоя соли связана с тем, что кристаллизация ее в соленой воде по мере испарения происходит неравномерно в соответствии с неровностями дна, более интенсивно солью покрываются камни.
На фото справа видно, что слой выпавшей в осадок соли очень мощный. Он похож на лед. Надо вспомнить, что соленая вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная, ее удельный вес значительно больше удельного веса пресной воды.
Определив количество соли в Долине Смерти и зная концентрацию соли в морской воде, можно расчитать количество соленой воды в отшнуровавшемся когда-то от моря озере.
Похоже, что глубина озера изначально была более 100 м. Там, где почва не соленая, даже в этом засушливом климате растут и цветут растения.
Озеро высохло, соль осталась. Обратите внимание, сколь неровен ее слой.
На Дне Долины Смерти есть несколько соленых озер. Из верхних озер в нижние во время дождей течет соленая речка; когда она пересыхает, то в ее русле остается слой соли - этакая соленая река в соленых берегах.
Какие странные соляные сульптуры возникают при высыхании соленого озера. Почему кристаллизация соли происходит в толще пересоленой воды неравномерно? Как и почему образовались эти соляные кораллы? Химики знают, что кристаллы соли в пересыщенном растворе растут, причем легче растут уже появившиеся кристаллы, чем образуются новые. Кристаллы как бы притягивают ионы соли из раствора. На движение ионов в растворе влияют электрические и магнитные поля, ведь ионы имеют электрический заряд.
Похоже, что здесь соль перемешана с илом. Поражает странный глыбово-бугорковатый микрорельеф. Словно природа создала его специально, чтобы разнообразить унылую, совершенно плоскую равнину. Но каков механизм образования этой неоднородности?
Словно вспаханное поле выглядит дно Долины Смерти. Вот только расти на этой просоленой почве ничто не хочет, - Долина Смерти, одним словом.
Поверхность на дне высохшего озера бывает и такого вот типа: ровная, но поделенная на примерно равновеликие по площади многоугольники. Так на Севере растрескивается многолетняя мерзлота в равнинной тундре. Там это связано с изменением объема мерзлого грунта при его попеременном растаивании летом и замерзании зимой. При замерзании вода увеличивается в объеме, а при растаивании, напротив, уменьшается.
Вероятно, соленый грунт при намокании разбухает, а при иссушении сужается. Из-за того, что процессы эти многократно повторяются, в системе (слое соли на поверхности) происходит самоорганизация и структурирование. Во время съемки этого ландшафта соленый грунт был насыщен водой, соль при перекристаллизации разбухла, поэтому на стыках многоугольников мы видим микроповышения - валики. При дальнейшем высыхании многоугольники уменьшатся в размере, и между ними будут уже не валики, а канавки. Необходимо изучить формы кристаллизации соли - их несколько в зависимости от наличия воды, от температуры, атмосферного давления.
На этом снимке валики между многоугольниками значительно меньше, так как произошла потеря воды, произошла перекристаллизация, многоугольники стали "съеживаться", и по мере высыхания валики стали превращаться в канавки.
Соленый грунт на дне котловины высох и растрескался, при этом образовался соленый такыр. Такыры характерны для глинистых пустынь. При смачивании пластины разбухнут, и на их стыках могут возникнуть валики.
В этой котловине нет пересоленых озер и соленых такыров, здесь происходит перевевание песков, которые скудная растительность не может закрепить - для этого ей не хватает влаги. В этих местах образовались песчаные дюны, как и положено в пустыне.
Дюны в Долине Смерти самые настоящие. Летом этот песок с поверхности нагревается до +80°С.
Песчаные дюны имеют неровную поверхность, которая тормозит перемещение песчинок. Гребни и западинки - это система своеобразных "ловушек" для движущихся песчинок. Кроме того, такая неровная поверхность притормаживает приземные потоки воздуха. Это тоже негэнтропийный процесс, так происходит самоорганизации в неживой природе в соответствии с принципом Ле-Шателье. Дюна с такой рябью на поверхности растет, так как здесь песчинок оседает больше, чем уносится дальше.
Ближе к краям котловины дно ее повышается над уровнем моря. Здесь когда-то тоже было соленое озеро, но оно тогда было еще полноводным, и соль в нем в осадок не выпадала. На незасоленном или мало засоленном грунте поселились куртинки скудной растительности. Шоссе много километров идет вдоль по дну сухой межгорной котловины. Водители не любят здесь останавливаться, да и кто захочет притормозить в Долине Смерти.
Самое интересное в том, что дюны в пустыне являются накопителями и хранителями воды. Во время дождя она легко просачивается сквозь песок и там в толще удерживается и "спасается" от испарения.
Песок, образующийся при разрушении горных пород, со склонов гор смывается и сдувается в долины и межгорные котловины, постепенно засыпая их. Местами толщина рыхлых отложений в межгорных впадинах достигает сотен метров. В сухом климате частицы песка, снесенные в долины, долго не могут "успокоиться", ветер сдувает их, переносит с места на место и они накапливаются там, где скорость ветра снижается. Здесь в относительном затишье из песчинок возникают целые горы - дюны. Если бы в пустыне было больше осадков, то поверхность дюн покрылась бы растительностью, и движение песка прекратилось. Но в Долине Смерти, как и в других песчаных пустынях, растительность слишком слаба, чтобы сковать подвижные пески.
В Долине Смерти есть аэродром, так что сюда можно и на самолете прилететь.
На склонах гор, окружающих Долину Смерти, среди скудной кустарниковой растительности - чаппарали - можно встретить койота.
Так выглядит дерево североамериканских пустынь - юкка. На склонах гор юкка образует редкостойные леса.
Этот щит стоит на въезде в Национальный парк "Долина смерти".
Справа на фото мы видим соленый высохший растрескавшийся грунт - соленый такыр. Но что это за гребень на фото? Как он образовался? Возможно, это русло высохшего водотока, который наполняется водой во время дождей. Но если водотока здесь не бывает, то это последствия тектонических подвижек, о которых мы говорили выше. Такие гребни на дне котловины могут образовываться в режиме сжатия земной коры, - ведь разлом здесь очень активный, и объем впадины котловины может изменяться в объеме.
Соленая глина при высыхании растрескивается вот на такие пластины. После дождей она намокает.
Ландшафтами Долины Смерти не только любуются и восхищаются, их изучают.
Слева мы видим на фото интересный артефакта (каменный гриб), который доказывает, что когда-то в межгорной котловине плескалось море. Следы длительного воздействия прибойной волны хорошо видны на этом причудливом камне. Вероятно, в котловине в нижней части склонов гор можно встретить не один обработанный прибоем гладкий камень - морскую гальку.
Лес из юкки выглядит необычно. Корневая система у этого растения уходит на такую глубину, что достает до грунтовых вод. Однако в засоленных местаю юкка не растет.
В горах, окружающих Долину Смерти, много брошенных горных разработок.
О бурных геологических процессах, происходивших и сегодня продолжающихся в районе Калифорнийского разлома, говорят эти земные слои. Наклоненные, изогнутые, они говорят нам об интенсивности и энергии процессов, двигающих блоки земной коры, сжимающих их и изгибающих.
На снимке справа видно, что слои горной породы залегают несогласованно. Это значит, что сначала в результате сжатия этот блок земной коры повернуло к горизонтали на 15°. В таком состоянии кора находилась миллионы лет, поверхность ее выровнялась (пенепленизировалась, как говорят геологи). Затем на этой поверхности вновь откладывались осадки, и по всей вероятности, морские. Спустя еще несколько миллионов лет произошло еще одно сжатие земной коры, вздыбившее данный блок еще на 20°. В итоге более древние слои оказались наклоненными к горизонтали уже на 40°, а более молодые - на 20°.
Геологическая летопись может многое рассказать об истории планеты, только надо понимать этот язык пластов, горных пород и минералов: где, в каком порядке и в какой форме они залегают. Вот здесь, например, нижние сильно наклоненные слои тонкие, а верхние толстые и более темные. О чем это говорит? Да о том, за какое время и где (на глубине или на шельфе) откладывается тот или иной слой ила или песка, который позднее под действием давления и высокой температуры оплавится и превратился в камень.
О чем говорит изогнутость земных пластов? Скорее всего о том, что сжатие земной коры здесь началось еще тогда, когда эти слои не были твердыми, а были пластичными и поддавались изгибу. А такое возможно только на дне глубокого моря, когда осадки еще не окаменели.
Такие толщи земных пластов геологи называют пачками. Как сильно сжималась здесь земная кора, коль ее блоки (пачки) были поставлены почти вертикально. Понадобилиь сотни миллионов лет, чтобы на дне моря образовалась такая толща осадков. Каждый слой соответствует определенной эпохе, в течение которой режим осадконакопления был стабилен, при этом глубина, климат, скорость, направление океанического течения и скорость смыва частиц с материка не изменялись.
Такие узоры в слоях земных встречаются не часто и только там, где протекают наиболее бурные геологические процессы, во время которых по трещинам в земной коре из недр поступают расплавы, которые, застывая, образуют такие причудливые изгибы. Потоки лавы не всегда достигают земной поверхности, порой они застывают в толще земной коры. По мере эрозии со временем некоторые из них оказываются на дневной поверхности.
Бурной жизнью живет наша планета: пульсирует, выдавливает на поверхность расплавленное вещество из мантии, земная кора при этом то сминается в складки, то эти складки и нагромождения блоков разрушаются под действием воды и ветра. Только жизнь планеты происходит в ином, чем наше, - в геологическом времени.
Как же в таком интересном месте не быть Национальному парку? Парк так и называется "Долина Смерти".
Вот и закончилось наше путешествие в Долину Смерти. Мы убедились, что главными факторами, определяющими жизнь здешних ландшафтов, являются интенсивные тектонические процессы, приводящие к вертикальным движениям земной коры, засушливый климат, замкнутые межгорные депрессии, соленые периодически высыхающие озера, постоянный недостаток, а чаще просто отсутствие пресной воды, соляные такыры, песчаные дюны, аккумулирующие влагу, скудная растительность на склонах гор, где нет засоления. Мы увидели необычные явления, связанные с перекристаллизацией соли в воде и в почве. Конечно, большинству читателей вряд ли удастся побывать там наяву. А если кому-то все же удастся поехать в Калифорнию, то он обязательно вспомнит это наше виртуальное путешествие, и съездит в Долину Смерти. Только запас пресной воды не забудьте взять с собой, там она и есть сама жизнь.
При написании статьи использованы следующие источники:
Лика Хрусталева Мир камней: sailing stones и другие путешественники. Адрес доступа: http :// planetashkol . ru / articles /20327/? phrase _ id =1579040
Царева И.Б. Непознанное, отвергнутое или сокрытое? Блуждающие камни. Гипотез много, загадка остается. Адрес доступа: http://www.pravda.ru/science/mysterious/anomalareas/29-01-2004/46297-kamni-0/
ПРИРОДНЫЕ ФЕНОМЕНЫ БЫВАЮТ НЕ ТОЛЬКО ЗАГАДОЧНЫМИ, НО И ОПАСНЫМИ. Адрес доступа: http://primeinfo.net.ru/news637.html
SerebroMistery. Журнал о тайнах природы и человека, о красоте природы в человеке. Адрес доступа: http://serebro-blood.blogspot.com/2010/10/blog-post_2682.html
Блуждающие камни Калифорнии. Адрес доступа: http://mvny.ucoz.ru/blog/bluzhdajushhie_kamni_kalifornii/2011-03-07-364
Движущийся объект на Марсе. Адрес доступа: http://www.vokrugsveta.ru/news/4374/
Природа планеты Земля. Приспособление животных к жизни в пустыне. http :// www . zooeco . com / strany / str -01-7-0. html
Ходячие камни. Адрес доступа: http://ezotera.ariom.ru/2008/07/04/kamni.htmlГуляющие камни в Долине Смерти. Адрес доступа: http://interest-planet.ru/blog/North_America/15.html
В Долине Смерти почему-то ползают камни. Адрес доступа: http://www.membrana.ru/particle/691
Долина смерти и движущиеся камни. Адрес доступа: http :// lifeglobe . net / blogs / details ? id =991
PAULA MESSINA. The Sliding Rocks of Racetrack Playa, Death Valley National Park, California: Physical and Spatial Influences on Surface Processes. A dissertation for the degree of Doctor of Philosophy, the City University of New York. 1998.
Steven G. Spear, Ph.D. DEATH VALLEY GEOLOGY A FIELD GUIDE AND VIRTUAL TOUR OF THE GEOLOGY OF DEATH VALLEY NATIONAL PARK AND ENVIRONS, CALIFORNIA AND NEVADA. 2002.
Photography: Steve Spear, Eric Fishell, Randy Cook
Website Input: Steve Spear, Cathy Jain, Wing Cheung, Terry Gray
Geologic Maps: From Workman, et. Al. (2002)
Фотографии позаимствованы с приведенных выше сайтов, а также с портала Google Earth. Благодарю всех авторов, фотографии и схемы которых использованы в данной статье.
Климат Земли и спрединг дна океанов Океан и климат
