第五章6風(fēng)沙黃土地貌

1、一、風(fēng)沙作用一、風(fēng)沙作用二、風(fēng)沙地貌二、風(fēng)沙地貌三、黃土與黃土地貌三、黃土與黃土地貌 風(fēng)沙地貌與黃土地貌主要分布在干旱風(fēng)沙地貌與黃土地貌主要分布在干旱與半干旱地區(qū)。風(fēng)沙地貌是風(fēng)沙（風(fēng)力）與半干旱地區(qū)。風(fēng)沙地貌是風(fēng)沙（風(fēng)力）作用形成的，而黃土地貌主要是流水作用作用形成的，而黃土地貌主要是流水作用的結(jié)果。的結(jié)果。 干旱和半干旱區(qū)降水量極少，日照很強(qiáng)，干旱和半干旱區(qū)降水量極少，日照很強(qiáng)，蒸發(fā)強(qiáng)烈，蒸發(fā)量往往大于降水量數(shù)十倍，蒸發(fā)強(qiáng)烈，蒸發(fā)量往往大于降水量數(shù)十倍，甚至百倍以上。植物稀少，地表徑流欠缺，甚至百倍以上。植物稀少，地表徑流欠缺，呈現(xiàn)一片荒漠景觀。呈現(xiàn)一片荒漠景觀。 （一）風(fēng)蝕作用（一）風(fēng)蝕作

2、用 風(fēng)蝕作用包括吹蝕與磨蝕兩方面。風(fēng)蝕作用包括吹蝕與磨蝕兩方面。 風(fēng)是氣流，具有一定速度，風(fēng)吹經(jīng)地表時(shí)，由于風(fēng)的風(fēng)是氣流，具有一定速度，風(fēng)吹經(jīng)地表時(shí)，由于風(fēng)的動(dòng)壓力作用，將地表的松散沉積物，或者基巖上的動(dòng)壓力作用，將地表的松散沉積物，或者基巖上的風(fēng)化產(chǎn)物（沙物質(zhì)）吹走，使地面遭到破壞，稱為風(fēng)化產(chǎn)物（沙物質(zhì)）吹走，使地面遭到破壞，稱為吹蝕作用。吹蝕作用。起動(dòng)起動(dòng)(沙沙)風(fēng)速的大小與沙粒粒徑、沙粒含水率和地表風(fēng)速的大小與沙粒粒徑、沙粒含水率和地表性質(zhì)等有關(guān)。當(dāng)沙粒越細(xì)，越干燥松散，地面越平性質(zhì)等有關(guān)。當(dāng)沙粒越細(xì)，越干燥松散，地面越平坦時(shí)，所須的起動(dòng)風(fēng)速越小，吹蝕也就越強(qiáng)烈。坦時(shí)，所須的起動(dòng)風(fēng)速越小

3、，吹蝕也就越強(qiáng)烈。如對(duì)巖石表面發(fā)生摩擦和在孔隙中的旋磨。如對(duì)巖石表面發(fā)生摩擦和在孔隙中的旋磨。 風(fēng)力作用造成沙粒脫離地面風(fēng)力作用造成沙粒脫離地面 龍卷風(fēng)龍卷風(fēng)（二）搬運(yùn)作用（二）搬運(yùn)作用 風(fēng)的搬運(yùn)作用與流水相擬，風(fēng)沙搬運(yùn)的形式，風(fēng)的搬運(yùn)作用與流水相擬，風(fēng)沙搬運(yùn)的形式，依風(fēng)力、顆粒大小和質(zhì)量不同，有下列三種依風(fēng)力、顆粒大小和質(zhì)量不同，有下列三種形式，即懸移、躍移和蠕移。形式，即懸移、躍移和蠕移。(1)懸移懸移 粒徑小于粒徑小于0.05mm的粉砂和粘土，被風(fēng)吹的粉砂和粘土，被風(fēng)吹起后，能使泥沙懸浮于空氣中。例如起后，能使泥沙懸浮于空氣中。例如0.2mm的沙的沙子沉降速度為子沉降速度為1m/s，在風(fēng)

4、速，在風(fēng)速5ms時(shí)，它就可以時(shí)，它就可以懸浮。一般粒徑小于懸浮。一般粒徑小于0.05mm的粉砂和粘土，搬的粉砂和粘土，搬運(yùn)距離很遠(yuǎn)，可達(dá)千里以外，如我國(guó)北方的黃土運(yùn)距離很遠(yuǎn)，可達(dá)千里以外，如我國(guó)北方的黃土就主要是由沙漠地區(qū)搬來(lái)的。就主要是由沙漠地區(qū)搬來(lái)的。 (2)躍移躍移 粒徑較大的細(xì)砂和中砂粒徑較大的細(xì)砂和中砂(0.050.5mm)，一般在地面作跳躍式的移動(dòng)。如砂粒在水中的跳一般在地面作跳躍式的移動(dòng)。如砂粒在水中的跳躍高度只有幾個(gè)粒徑，而在空氣中跳躍高度則有躍高度只有幾個(gè)粒徑，而在空氣中跳躍高度則有幾百至幾千個(gè)粒徑。跳躍速度每秒數(shù)十厘米至數(shù)幾百至幾千個(gè)粒徑。跳躍速度每秒數(shù)十厘米至數(shù)米。因跳得

5、高，故在氣流中獲取的動(dòng)能也大，下米。因跳得高，故在氣流中獲取的動(dòng)能也大，下落撞擊地面時(shí)，不但再次反彈跳起，而且還能把落撞擊地面時(shí)，不但再次反彈跳起，而且還能把附近更多的沙粒濺起，如果這個(gè)過(guò)程反復(fù)出現(xiàn)，附近更多的沙粒濺起，如果這個(gè)過(guò)程反復(fù)出現(xiàn)，搬運(yùn)的沙量就會(huì)很大。躍移沙粒的動(dòng)能，可推動(dòng)搬運(yùn)的沙量就會(huì)很大。躍移沙粒的動(dòng)能，可推動(dòng)比它大比它大6倍或重倍或重200多倍的沙粒。多倍的沙粒。(3)蠕移蠕移 粒徑大于粒徑大于0.5mm的粗砂，重量較大，只的粗砂，重量較大，只能沿地面緩慢的滾動(dòng)或滑動(dòng)，稱為蠕動(dòng)。蠕動(dòng)速能沿地面緩慢的滾動(dòng)或滑動(dòng)，稱為蠕動(dòng)。蠕動(dòng)速度一般為每秒度一般為每秒12cm。蠕移的動(dòng)力，一是風(fēng)

6、力，。蠕移的動(dòng)力，一是風(fēng)力，二是受躍移沙粒的沖擊力。二是受躍移沙粒的沖擊力。 據(jù)實(shí)測(cè)資料表明，在三種搬運(yùn)方式之中，以躍據(jù)實(shí)測(cè)資料表明，在三種搬運(yùn)方式之中，以躍移為主，搬運(yùn)量約占總量的移為主，搬運(yùn)量約占總量的78；蠕移為次，搬；蠕移為次，搬運(yùn)量約占總量的運(yùn)量約占總量的22；懸移最少，僅占總量；懸移最少，僅占總量1以下。以下。（三）風(fēng)積作用（三）風(fēng)積作用 當(dāng)風(fēng)力減弱或風(fēng)沙流遇阻，風(fēng)中挾帶的沙當(dāng)風(fēng)力減弱或風(fēng)沙流遇阻，風(fēng)中挾帶的沙 粒沉降于地面，這種現(xiàn)象就是粒沉降于地面，這種現(xiàn)象就是風(fēng)積作用風(fēng)積作用。風(fēng)力作用造成沙粒脫離地面風(fēng)力作用造成沙粒脫離地面 龍卷風(fēng)龍卷風(fēng) （一）風(fēng)蝕地貌（一）風(fēng)蝕地貌 1.1.

7、風(fēng)棱石與石窩風(fēng)棱石與石窩 廣大礫漠中的礫石，經(jīng)過(guò)風(fēng)沙長(zhǎng)時(shí)間的磨蝕作廣大礫漠中的礫石，經(jīng)過(guò)風(fēng)沙長(zhǎng)時(shí)間的磨蝕作用后，變成棱角明顯的、表面光滑的風(fēng)棱石。用后，變成棱角明顯的、表面光滑的風(fēng)棱石。視棱的多少，又有單棱石、三棱石和多棱石視棱的多少，又有單棱石、三棱石和多棱石之分，但以三棱石最常見。之分，但以三棱石最常見。 石窩是一種直徑石窩是一種直徑20cm至至12m，深，深1015cm上下至上下至1m的圓形或橢圓形小洞或凹坑，的圓形或橢圓形小洞或凹坑，通常出現(xiàn)于迎風(fēng)崖壁上，密集時(shí)猶如蜂窩，通常出現(xiàn)于迎風(fēng)崖壁上，密集時(shí)猶如蜂窩，由風(fēng)沙旋磨巖石裂隙而成。由風(fēng)沙旋磨巖石裂隙而成。石窩石窩石窩石窩 ( (內(nèi)蒙古

8、阿拉善內(nèi)蒙古阿拉善) ) 2.2.風(fēng)蝕柱與風(fēng)蝕蘑菇風(fēng)蝕柱與風(fēng)蝕蘑菇 垂直裂隙發(fā)達(dá)的基巖，風(fēng)蝕后，切割成破碎的垂直裂隙發(fā)達(dá)的基巖，風(fēng)蝕后，切割成破碎的孤立狀孤立狀石柱石柱。石柱的下部由于磨蝕作用很強(qiáng)，。石柱的下部由于磨蝕作用很強(qiáng)，特別是具有水平層理和不甚堅(jiān)硬的巖石，磨特別是具有水平層理和不甚堅(jiān)硬的巖石，磨蝕就更加劇烈，結(jié)果往往造成上部大、下部蝕就更加劇烈，結(jié)果往往造成上部大、下部小的形狀，稱為小的形狀，稱為蘑菇石蘑菇石。風(fēng)蝕柱和蘑菇石風(fēng)蝕柱和蘑菇石3.3.風(fēng)蝕洼地與風(fēng)蝕盆地風(fēng)蝕洼地與風(fēng)蝕盆地 o 風(fēng)吹蝕地面松散物質(zhì)后形成的直徑風(fēng)吹蝕地面松散物質(zhì)后形成的直徑1010100m100m，深深1 1米，

9、平面呈圓形或馬蹄形的洼地，稱為風(fēng)米，平面呈圓形或馬蹄形的洼地，稱為風(fēng)蝕洼地。風(fēng)蝕盆地的規(guī)模比風(fēng)蝕洼地大的多。蝕洼地。風(fēng)蝕盆地的規(guī)模比風(fēng)蝕洼地大的多。風(fēng)蝕洼地與盆地深度低于地下水位時(shí)，地下風(fēng)蝕洼地與盆地深度低于地下水位時(shí)，地下水可流出地面聚積成湖，稱為風(fēng)蝕湖。水可流出地面聚積成湖，稱為風(fēng)蝕湖。風(fēng)蝕洼地風(fēng)蝕洼地風(fēng)蝕洼地風(fēng)蝕洼地 4.風(fēng)蝕殘丘與雅丹地貌風(fēng)蝕殘丘與雅丹地貌 o 風(fēng)蝕谷間的殘留高地或孤立丘崗就是風(fēng)蝕殘風(fēng)蝕谷間的殘留高地或孤立丘崗就是風(fēng)蝕殘丘。形態(tài)與風(fēng)蝕殘丘近似但由蝕余松散土狀丘。形態(tài)與風(fēng)蝕殘丘近似但由蝕余松散土狀堆積物，如河湖相地層形成的一類特殊風(fēng)蝕堆積物，如河湖相地層形成的一類特殊風(fēng)蝕

10、殘丘，則稱雅丹地貌。殘丘，則稱雅丹地貌。幾幾 種種 常常 見見 的的 風(fēng)風(fēng) 蝕蝕 殘殘 丘丘雅雅 丹丹 地地 貌貌一是形成黃土，二是形成沙丘。一是形成黃土，二是形成沙丘。1.1.沙丘及其形態(tài)特征沙丘及其形態(tài)特征 沙丘的分類：橫向沙丘、縱向沙丘和多風(fēng)向形沙丘的分類：橫向沙丘、縱向沙丘和多風(fēng)向形成的沙丘。成的沙丘。 （1 1）橫向沙丘橫向沙丘：走向與合成起沙風(fēng)向垂直或：走向與合成起沙風(fēng)向垂直或交角不小于交角不小于6060o o, ,主要包括新月形沙丘、新月主要包括新月形沙丘、新月形沙丘鏈和復(fù)合新月形沙丘鏈三類。形沙丘鏈和復(fù)合新月形沙丘鏈三類。新月形沙丘新月形沙丘 新月形沙丘的形成示意圖新月形沙丘的

11、形成示意圖a.a.沙堆使近地面風(fēng)速發(fā)生變化沙堆使近地面風(fēng)速發(fā)生變化b.b.壓力差出現(xiàn)，背風(fēng)坡產(chǎn)生渦流壓力差出現(xiàn)，背風(fēng)坡產(chǎn)生渦流c.c.沙丘增高的同時(shí)，背風(fēng)坡馬蹄形洼地也增大沙丘增高的同時(shí)，背風(fēng)坡馬蹄形洼地也增大d.d.形成典型的新月形沙丘形成典型的新月形沙丘（2 2）縱向沙丘縱向沙丘：是指走向與起沙風(fēng)合成風(fēng)向：是指走向與起沙風(fēng)合成風(fēng)向 平行或夾角小于平行或夾角小于3030o o的沙丘，通常稱為的沙丘，通常稱為沙壟沙壟。 巨大沙壟體上疊置較小的沙壟，則形成巨大沙壟體上疊置較小的沙壟，則形成復(fù)合縱復(fù)合縱 向沙壟向沙壟。 （3 3）多風(fēng)向形成的沙丘多風(fēng)向形成的沙丘：包括金字塔形沙丘、：包括金字塔形沙

12、丘、 蜂窩狀沙丘、格狀沙丘、星狀沙丘、反向沙丘蜂窩狀沙丘、格狀沙丘、星狀沙丘、反向沙丘 等。等。多風(fēng)向作用的沙丘多風(fēng)向作用的沙丘o 2.沙丘的移動(dòng)沙丘的移動(dòng)沙丘的移動(dòng)是通過(guò)沙子由迎風(fēng)沙丘的移動(dòng)是通過(guò)沙子由迎風(fēng)坡向背風(fēng)坡搬運(yùn)及堆積來(lái)實(shí)現(xiàn)的。移動(dòng)方向坡向背風(fēng)坡搬運(yùn)及堆積來(lái)實(shí)現(xiàn)的。移動(dòng)方向和起沙風(fēng)的合成風(fēng)向大體一致。和起沙風(fēng)的合成風(fēng)向大體一致。o 方式有三種：前進(jìn)式，在單一風(fēng)向作用下方式有三種：前進(jìn)式，在單一風(fēng)向作用下進(jìn)行，只有前進(jìn)，并無(wú)后退。往復(fù)前進(jìn)式，進(jìn)行，只有前進(jìn)，并無(wú)后退。往復(fù)前進(jìn)式，它是在兩個(gè)風(fēng)向相反，但風(fēng)力不等的情況下它是在兩個(gè)風(fēng)向相反，但風(fēng)力不等的情況下進(jìn)行。風(fēng)力大的方向?yàn)樯城鸬囊苿?dòng)方

13、向。進(jìn)行。風(fēng)力大的方向?yàn)樯城鸬囊苿?dòng)方向。往復(fù)式，在風(fēng)力大小相等、風(fēng)向相反的情況往復(fù)式，在風(fēng)力大小相等、風(fēng)向相反的情況下進(jìn)行，結(jié)果沙丘實(shí)際上沒(méi)有凈位移。下進(jìn)行，結(jié)果沙丘實(shí)際上沒(méi)有凈位移。據(jù)研究，單位時(shí)間內(nèi)沙丘移動(dòng)距離為：據(jù)研究，單位時(shí)間內(nèi)沙丘移動(dòng)距離為： d=q/rh q 為單位時(shí)間通過(guò)單位寬度的沙量；為單位時(shí)間通過(guò)單位寬度的沙量；h 為沙丘高度；為沙丘高度；r 為沙的容量為沙的容量。 沙丘移動(dòng)速度與風(fēng)速有關(guān)，因?yàn)楫?dāng)風(fēng)速大于起沙風(fēng)速沙丘移動(dòng)速度與風(fēng)速有關(guān)，因?yàn)楫?dāng)風(fēng)速大于起沙風(fēng)速時(shí)，搬運(yùn)的沙量隨著風(fēng)速的增大而迅速增加。沙丘時(shí)，搬運(yùn)的沙量隨著風(fēng)速的增大而迅速增加。沙丘移動(dòng)速度還受沙丘體積（高度）的影

14、響，在風(fēng)力相移動(dòng)速度還受沙丘體積（高度）的影響，在風(fēng)力相同的情況下，沙丘體積愈大，移動(dòng)速度就愈慢。同的情況下，沙丘體積愈大，移動(dòng)速度就愈慢。另外，沙丘移動(dòng)還受植被、沙丘的水分和下伏地面等另外，沙丘移動(dòng)還受植被、沙丘的水分和下伏地面等因素的影響。沙丘上植物的生長(zhǎng)，使風(fēng)速減小，從因素的影響。沙丘上植物的生長(zhǎng)，使風(fēng)速減小，從而使沙丘移動(dòng)速度減慢；在地面濕潤(rùn)情況下，沙丘而使沙丘移動(dòng)速度減慢；在地面濕潤(rùn)情況下，沙丘移動(dòng)速度要比干燥時(shí)小，等等。移動(dòng)速度要比干燥時(shí)小，等等。o 沙丘的移動(dòng)速度在各地不同，如我國(guó)沙漠內(nèi)沙丘的移動(dòng)速度在各地不同，如我國(guó)沙漠內(nèi)部的高大而密集的沙丘移動(dòng)速度較慢，約部的高大而密集的沙丘

15、移動(dòng)速度較慢，約2ma。沙漠邊緣低矮而分散的沙丘移動(dòng)速。沙漠邊緣低矮而分散的沙丘移動(dòng)速度較快，達(dá)到度較快，達(dá)到5l0ma。最大的在塔克拉。最大的在塔克拉瑪干沙漠西南的皮山及東南的且末地區(qū)，沙瑪干沙漠西南的皮山及東南的且末地區(qū)，沙丘移動(dòng)每年可達(dá)丘移動(dòng)每年可達(dá)4050m。o 受風(fēng)沙作用的地區(qū)，沙子和沙丘可侵人農(nóng)受風(fēng)沙作用的地區(qū)，沙子和沙丘可侵人農(nóng)田和牧場(chǎng)，掩埋房屋、公路和鐵路，對(duì)人民田和牧場(chǎng)，掩埋房屋、公路和鐵路，對(duì)人民生活、生產(chǎn)活動(dòng)和交通帶來(lái)很大的危害，故生活、生產(chǎn)活動(dòng)和交通帶來(lái)很大的危害，故應(yīng)大力采取防沙治沙措施，削弱風(fēng)速，控制應(yīng)大力采取防沙治沙措施，削弱風(fēng)速，控制地表的風(fēng)蝕過(guò)程和固定沙丘，制

16、止風(fēng)沙流的地表的風(fēng)蝕過(guò)程和固定沙丘，制止風(fēng)沙流的發(fā)生，保護(hù)綠洲。發(fā)生，保護(hù)綠洲。1.定義定義：黃土主要是第四紀(jì)風(fēng)力搬運(yùn)堆積的土：黃土主要是第四紀(jì)風(fēng)力搬運(yùn)堆積的土狀物質(zhì)，多分布于干旱半干旱區(qū)。狀物質(zhì)，多分布于干旱半干旱區(qū)。 2.分布分布：全球黃土覆蓋面積達(dá)：全球黃土覆蓋面積達(dá)1000104km2，我國(guó)的覆蓋面積有我國(guó)的覆蓋面積有38104km2。最厚的黃土。最厚的黃土在甘肅中部，超過(guò)在甘肅中部，超過(guò)400m。 3.性質(zhì)性質(zhì)：黃土顏色黃土顏色灰黃、棕黃或棕紅。粒級(jí)以粉沙為主，灰黃、棕黃或棕紅。粒級(jí)以粉沙為主，粘粒及細(xì)沙較少，質(zhì)地均一。粘粒及細(xì)沙較少，質(zhì)地均一。礦物成分以石英、長(zhǎng)石和碳酸鹽類礦物為主，礦物成分以石英、長(zhǎng)石和碳酸鹽類礦物為主，并易含溶鹽及粘土礦物。結(jié)構(gòu)疏松，透水性并易含溶鹽及粘土礦物。結(jié)構(gòu)疏松，透水性較強(qiáng)。較強(qiáng)。 黃土成分中，碳酸鈣的含量較高黃土成分中，碳酸鈣的含量較高黃土無(wú)層理，但垂直節(jié)理