第4章 46 風(fēng)的地質(zhì)作用(civil)

1、4.5 風(fēng)的地質(zhì)作用及風(fēng)積物風(fēng)的地質(zhì)作用特點(diǎn)風(fēng)的地質(zhì)作用特點(diǎn)多發(fā)生于植被稀少、地表物質(zhì)疏松、蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量的干多發(fā)生于植被稀少、地表物質(zhì)疏松、蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量的干旱地區(qū)。旱地區(qū)。 風(fēng)的地質(zhì)作用是一種純機(jī)械性作用，即侵蝕、搬運(yùn)、沉積均以風(fēng)的地質(zhì)作用是一種純機(jī)械性作用，即侵蝕、搬運(yùn)、沉積均以機(jī)械方式進(jìn)行。機(jī)械方式進(jìn)行。 風(fēng)是氣體介質(zhì)，多無(wú)固定的流動(dòng)路線，風(fēng)速和風(fēng)向變化大等。風(fēng)是氣體介質(zhì)，多無(wú)固定的流動(dòng)路線，風(fēng)速和風(fēng)向變化大等。 吹動(dòng)地表的塵土，或在地面附近移動(dòng)(較大的顆粒) ；或升向高空(微小的顆粒)，帶向遠(yuǎn)方。 在荒漠地區(qū)，風(fēng)的作用尤其強(qiáng)烈。 在地表植被保護(hù)不好的干旱地區(qū)，風(fēng)也會(huì)直接作用地

2、表巖土。 風(fēng)的搬運(yùn)距離可以很遠(yuǎn)，從大陸到海濱及大洋。 風(fēng)蝕作用（風(fēng)蝕作用（aeolian erosion)：風(fēng)以其自身：風(fēng)以其自身力量和所挾帶的沙石對(duì)地表巖石、松散物力量和所挾帶的沙石對(duì)地表巖石、松散物的破壞作用。的破壞作用。風(fēng)蝕作用的類型吹蝕作用（吹蝕作用（deflation)deflation)：風(fēng)將地表松散物質(zhì)吹離原地的過程。風(fēng)將地表松散物質(zhì)吹離原地的過程。對(duì)象主要為粘土對(duì)象主要為粘土 粉沙級(jí)的松散物質(zhì)。粉沙級(jí)的松散物質(zhì)。 磨蝕作用磨蝕作用(abrasion)(abrasion)：風(fēng)攜帶的沙粒對(duì)地表巖石的沖擊、磨風(fēng)攜帶的沙粒對(duì)地表巖石的沖擊、磨擦使其破壞的作用。擦使其破壞的作用。 因風(fēng)的

3、含沙量具明顯的垂直分帶性，絕大部分沙粒集中因風(fēng)的含沙量具明顯的垂直分帶性，絕大部分沙粒集中在距地面在距地面30 cm 30 cm 范圍內(nèi)，尤其是范圍內(nèi)，尤其是10cm10cm以下范圍，故風(fēng)的以下范圍，故風(fēng)的磨蝕磨蝕作用主要發(fā)生在作用主要發(fā)生在30 cm30 cm的高度內(nèi)的高度內(nèi)。如電線桿近地表處變細(xì)等。如電線桿近地表處變細(xì)等。 n 風(fēng)的地質(zhì)作用風(fēng)的地質(zhì)作用荒漠 氣候干旱、地面缺乏植物覆蓋，組成物質(zhì)粗瘠的自然帶，稱為荒漠。干旱荒漠面積約占全球陸地總面積的1/4左右，主要分布在兩個(gè)地區(qū)，一是南北緯15-35度之間的亞熱帶，二是溫帶的內(nèi)陸地區(qū)。根據(jù)荒漠地貌特征和地表物質(zhì)組成，可將荒漠分成巖漠、礫漠、

4、沙漠和泥漠四種類型。 全 球 荒 漠 分 布礫 漠荒漠荒漠大氣與巖石相互作用與沙塵暴大氣與巖石相互作用與沙塵暴 沙塵暴是大氣圈與巖石圈相互作用的產(chǎn)物。第一，沙塵暴是大氣圈與巖石圈相互作用的產(chǎn)物。第一，沙塵沙塵暴的形成需要地面干燥暴的形成需要地面干燥，并且地面上要，并且地面上要有比較豐富的碎屑物有比較豐富的碎屑物質(zhì)質(zhì)。要達(dá)到這一要求，一方面除氣候必須比較干燥外，另一。要達(dá)到這一要求，一方面除氣候必須比較干燥外，另一方面巖石圈表面要比較破碎或分布有較多的松散沉積物。巖方面巖石圈表面要比較破碎或分布有較多的松散沉積物。巖石的破碎狀況取決于巖石的組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和巖石風(fēng)化的石的破碎狀況取決于巖石的組成

5、、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和巖石風(fēng)化的條件與程度。條件與程度。 沙塵暴多形成于干旱、半干旱地區(qū)，沙塵暴多形成于干旱、半干旱地區(qū)，中亞、北美、中非中亞、北美、中非和澳大利亞和澳大利亞是世界上四大沙塵暴區(qū)。是世界上四大沙塵暴區(qū)。 沙塵暴與人類沙塵暴與人類 沙塵暴給人類的生活和生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的沙塵暴給人類的生活和生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。當(dāng)沙塵暴來臨，能見度大幅度降低，交通影響。當(dāng)沙塵暴來臨，能見度大幅度降低，交通事故增加，使本來就很擁擠的城市交通雪上加霜；事故增加，使本來就很擁擠的城市交通雪上加霜；沙塵暴還會(huì)毀壞房屋、作物，掩埋公路、鐵路、沙塵暴還會(huì)毀壞房屋、作物，掩埋公路、鐵路、農(nóng)田和池塘，使水庫(kù)壽命縮短，甚至還

6、會(huì)傷及生農(nóng)田和池塘，使水庫(kù)壽命縮短，甚至還會(huì)傷及生命；沙塵暴對(duì)精密機(jī)械、精密化工、精密儀器具命；沙塵暴對(duì)精密機(jī)械、精密化工、精密儀器具有破壞性的影響；沙塵暴還會(huì)使空氣質(zhì)量變差，有破壞性的影響；沙塵暴還會(huì)使空氣質(zhì)量變差，影響人體健康。影響人體健康。 人類活動(dòng)的影響，對(duì)于沙塵暴的發(fā)生也有一人類活動(dòng)的影響，對(duì)于沙塵暴的發(fā)生也有一定的作用。比如，人類不合理的開墾和過度的放定的作用。比如，人類不合理的開墾和過度的放牧，導(dǎo)致了一些地區(qū)尤其是干旱、半干旱地區(qū)的牧，導(dǎo)致了一些地區(qū)尤其是干旱、半干旱地區(qū)的沙化，為沙塵暴的發(fā)生提供了條件。沙化，為沙塵暴的發(fā)生提供了條件。 人與自然如此人與自然如此“和諧和諧 ” 北

7、京的風(fēng)沙北京的風(fēng)沙(2000年年4月月6日日)沙塵暴沙塵暴礫漠（戈壁）礫漠（戈壁）沙漠沙漠巖漠巖漠黃土黃土 風(fēng)吹蝕地面時(shí)，使大量粉砂和黏土離開地風(fēng)吹蝕地面時(shí)，使大量粉砂和黏土離開地面。在紊流上舉力的作用下，懸浮空中，被風(fēng)面。在紊流上舉力的作用下，懸浮空中，被風(fēng)帶出沙漠區(qū)，隨著風(fēng)力的減弱徐徐沉降下來，帶出沙漠區(qū)，隨著風(fēng)力的減弱徐徐沉降下來，形成風(fēng)成形成風(fēng)成黃土黃土。風(fēng)成黃土沉積基本不受地形影。風(fēng)成黃土沉積基本不受地形影響，山頂、山坡、溝谷中都可發(fā)生沉積，降落響，山頂、山坡、溝谷中都可發(fā)生沉積，降落面廣大。面廣大。 風(fēng)成黃土的特征：風(fēng)成黃土的特征： 各地風(fēng)成黃土的礦物組成基本一致，不受下各地風(fēng)成黃

8、土的礦物組成基本一致，不受下伏基巖影響，黃土中的礦物碎屑成分有伏基巖影響，黃土中的礦物碎屑成分有5050余種，余種，石英和長(zhǎng)石占石英和長(zhǎng)石占90%90%以上；以上；分選性良好，大部分選性良好，大部分顆粒粒度局限在分顆粒粒度局限在0.050.050.005mm0.005mm的范圍內(nèi)；的范圍內(nèi)；由于黃土顆粒細(xì)，又呈懸移搬運(yùn)，故其磨圓由于黃土顆粒細(xì)，又呈懸移搬運(yùn)，故其磨圓度差；度差；黃土層理不明顯，發(fā)育垂直節(jié)理；黃土層理不明顯，發(fā)育垂直節(jié)理；孔隙度高達(dá)孔隙度高達(dá)44%44%55%55%；常含鈣質(zhì)結(jié)核。常含鈣質(zhì)結(jié)核。 風(fēng)沙地貌 干旱荒漠區(qū)的地表，由于組成干旱荒漠區(qū)的地表，由于組成物質(zhì)不同，可以劃分出不

9、同的類型。物質(zhì)不同，可以劃分出不同的類型。由裸露巖石、礫石、砂、或者泥巖由裸露巖石、礫石、砂、或者泥巖（粘土）組成的荒漠，依次叫做巖（粘土）組成的荒漠，依次叫做巖漠、礫漠、沙漠或泥漠。漠、礫漠、沙漠或泥漠。 由風(fēng)積作用形成的地貌叫做由風(fēng)積作用形成的地貌叫做風(fēng)積地貌。風(fēng)積地貌包括沙波紋、風(fēng)積地貌。風(fēng)積地貌包括沙波紋、沙堆、新月形沙丘、拋物線沙丘、沙堆、新月形沙丘、拋物線沙丘、金字塔形沙丘、縱向沙壟、沙丘金字塔形沙丘、縱向沙壟、沙丘鏈等。風(fēng)蝕與風(fēng)積地貌是干旱區(qū)鏈等。風(fēng)蝕與風(fēng)積地貌是干旱區(qū)的突出特征。的突出特征。風(fēng)蝕地貌風(fēng)蝕作用風(fēng)蝕作用 由于風(fēng)的運(yùn)動(dòng)壓力作用，由于風(fēng)的運(yùn)動(dòng)壓力作用，將地表的松散沉積物

10、或基巖將地表的松散沉積物或基巖上的風(fēng)化產(chǎn)物（沙丘）吹走，上的風(fēng)化產(chǎn)物（沙丘）吹走，使地面遭到破壞的作用?？墒沟孛嬖獾狡茐牡淖饔??？煞址执滴g作用和磨蝕作用吹蝕作用和磨蝕作用 。風(fēng)蝕地貌形態(tài)風(fēng)蝕地貌形態(tài)（一）石窩（一）石窩 石窩是在陡峭的迎風(fēng)巖石窩是在陡峭的迎風(fēng)巖壁上，經(jīng)風(fēng)蝕形成許多圓形壁上，經(jīng)風(fēng)蝕形成許多圓形或不規(guī)則橢圓形的小洞穴和或不規(guī)則橢圓形的小洞穴和凹坑。凹坑。風(fēng)蝕地貌（二）風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱二）風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱 1、風(fēng)蝕蘑菇、風(fēng)蝕蘑菇 主要由于風(fēng)沙流對(duì)巖石主要由于風(fēng)沙流對(duì)巖石磨蝕受到高度的限制。距離磨蝕受到高度的限制。距離地面一定高度以上的氣流沙地面一定高度以上的氣流沙量少，磨蝕??；而近地

11、面部量少，磨蝕??；而近地面部分沙量多，磨蝕作用強(qiáng)。長(zhǎng)分沙量多，磨蝕作用強(qiáng)。長(zhǎng)期成蘑菇狀。特別是水平成期成蘑菇狀。特別是水平成層、軟硬不同的巖石，當(dāng)下層、軟硬不同的巖石，當(dāng)下部的巖性較上部易于風(fēng)化，部的巖性較上部易于風(fēng)化，易于變得疏松時(shí)，蘑菇石更易于變得疏松時(shí)，蘑菇石更易形成。易形成。風(fēng)蝕地貌2、風(fēng)蝕柱、風(fēng)蝕柱 垂直裂隙發(fā)育的巖石，在風(fēng)長(zhǎng)期吹蝕后形成的孤立的垂直裂隙發(fā)育的巖石，在風(fēng)長(zhǎng)期吹蝕后形成的孤立的柱狀巖石。柱狀巖石。 （三）風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘（三）風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘 1、風(fēng)蝕谷、風(fēng)蝕谷 干旱荒漠地區(qū)，因暴雨洪流的沖刷形成沖溝，在長(zhǎng)期風(fēng)干旱荒漠地區(qū)，因暴雨洪流的沖刷形成沖溝，在長(zhǎng)期風(fēng)蝕作用的改造

12、下逐漸加深擴(kuò)大成谷，沿主風(fēng)向延伸。蝕作用的改造下逐漸加深擴(kuò)大成谷，沿主風(fēng)向延伸。 2、風(fēng)蝕殘丘、風(fēng)蝕殘丘 基巖組成的地面經(jīng)風(fēng)化作用和暫時(shí)水流的沖刷，以及長(zhǎng)基巖組成的地面經(jīng)風(fēng)化作用和暫時(shí)水流的沖刷，以及長(zhǎng)期的風(fēng)蝕作用后，殘留下的孤立小丘。期的風(fēng)蝕作用后，殘留下的孤立小丘。風(fēng)城：基巖巖性軟硬相間且水平成層，垂直節(jié)理不均的干旱風(fēng)城：基巖巖性軟硬相間且水平成層，垂直節(jié)理不均的干旱地區(qū)經(jīng)長(zhǎng)期流水侵蝕和強(qiáng)勁的風(fēng)蝕作用形成平頂層狀或尖塔地區(qū)經(jīng)長(zhǎng)期流水侵蝕和強(qiáng)勁的風(fēng)蝕作用形成平頂層狀或尖塔狀小丘，遠(yuǎn)看像古城堡的斷壁殘?jiān)?。狀小丘，遠(yuǎn)看像古城堡的斷壁殘?jiān)?。（四）風(fēng)蝕雅丹（風(fēng)蝕壟槽）（四）風(fēng)蝕雅丹（風(fēng)蝕壟槽）泛指發(fā)

13、育在古代河湖相的土狀堆積物中，方向與主風(fēng)向一致泛指發(fā)育在古代河湖相的土狀堆積物中，方向與主風(fēng)向一致的風(fēng)蝕土墩和風(fēng)蝕凹地（溝槽）的地貌組合。的風(fēng)蝕土墩和風(fēng)蝕凹地（溝槽）的地貌組合。風(fēng)蝕雅丹群風(fēng)蝕雅丹群（河西走廊（河西走廊）（五）風(fēng)蝕洼地（五）風(fēng)蝕洼地松散物質(zhì)組成的地面，松散物質(zhì)組成的地面，經(jīng)風(fēng)長(zhǎng)期吹蝕形成大小經(jīng)風(fēng)長(zhǎng)期吹蝕形成大小不同的以橢圓形為主的，不同的以橢圓形為主的，沿主風(fēng)向伸展的洼地稱沿主風(fēng)向伸展的洼地稱風(fēng)蝕洼地風(fēng)蝕洼地 。單純由風(fēng)蝕。單純由風(fēng)蝕作用造成的洼地多為小作用造成的洼地多為小而淺的蝶形洼地，若有而淺的蝶形洼地，若有水，則形成湖泊。水，則形成湖泊。風(fēng)積地貌風(fēng)積作用風(fēng)積作用 風(fēng)沙流運(yùn)

14、動(dòng)過程風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)風(fēng)速變?nèi)趸蛑校?dāng)風(fēng)速變?nèi)趸蛴龅秸系K物（如植遇到障礙物（如植物或地表微小的起物或地表微小的起伏），以及地面結(jié)伏），以及地面結(jié)構(gòu)或下墊面性質(zhì)改構(gòu)或下墊面性質(zhì)改變（如由堅(jiān)硬細(xì)石變（如由堅(jiān)硬細(xì)石床面變?yōu)樗缮⒌纳炒裁孀優(yōu)樗缮⒌纳沉５孛妫r(shí)，沙粒粒地面）時(shí)，沙粒從氣流中下落堆積從氣流中下落堆積的作用。的作用。風(fēng)積地貌 風(fēng)積地貌形態(tài)風(fēng)積地貌形態(tài) 沙漠里最基本的風(fēng)積沙漠里最基本的風(fēng)積地貌是沙丘，按其與塑地貌是沙丘，按其與塑造沙丘形態(tài)的風(fēng)之間的造沙丘形態(tài)的風(fēng)之間的相互關(guān)系可分：垂直于相互關(guān)系可分：垂直于風(fēng)向的橫向沙丘形態(tài)風(fēng)向的橫向沙丘形態(tài)新月形沙丘、沙丘鏈新月形沙丘、沙丘鏈和復(fù)合型沙丘

15、鏈等；平和復(fù)合型沙丘鏈等；平行于風(fēng)向的縱向沙丘形行于風(fēng)向的縱向沙丘形態(tài)態(tài)新月形沙壟、沙新月形沙壟、沙壟和復(fù)合型沙壟等；多壟和復(fù)合型沙壟等；多方向風(fēng)作用下的沙丘形方向風(fēng)作用下的沙丘形態(tài)態(tài)金字塔沙丘等。金字塔沙丘等。柴達(dá)木盆地中的青藏公路柴達(dá)木盆地中的青藏公路 沙堆沙堆 風(fēng)積地貌風(fēng)積地貌風(fēng)積地貌（一）橫向沙丘 在沙源充足的地區(qū)，密集的新月形沙丘在沙源充足的地區(qū)，密集的新月形沙丘 相互連接，相互連接，形成與風(fēng)向垂直分布的新月形沙丘鏈。新月形沙丘形成與風(fēng)向垂直分布的新月形沙丘鏈。新月形沙丘 和和新月形沙丘鏈還會(huì)不斷增高和擴(kuò)大，并在迎風(fēng)坡上發(fā)育新月形沙丘鏈還會(huì)不斷增高和擴(kuò)大，并在迎風(fēng)坡上發(fā)育許多次一級(jí)的

16、小新月形沙丘和沙丘鏈，形成復(fù)合新月形許多次一級(jí)的小新月形沙丘和沙丘鏈，形成復(fù)合新月形沙丘和復(fù)合型沙丘鏈。沙丘和復(fù)合型沙丘鏈。 新月形沙丘是一新月形沙丘是一種最簡(jiǎn)單的橫向沙丘種最簡(jiǎn)單的橫向沙丘形態(tài)，它是在風(fēng)向較形態(tài)，它是在風(fēng)向較固定的風(fēng)力作用下形固定的風(fēng)力作用下形成，形似新月，兩翼成，形似新月，兩翼順主風(fēng)向延伸，迎風(fēng)順主風(fēng)向延伸，迎風(fēng)坡凸且緩，背風(fēng)坡位坡凸且緩，背風(fēng)坡位于兩翼間，凹而陡。于兩翼間，凹而陡。新月形沙丘新月形沙丘新月形沙丘新月形沙丘新月形沙丘的形成示意圖（楊景春，新月形沙丘的形成示意圖（楊景春，19851985） 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.迎風(fēng)

17、坡受到風(fēng)沙的沖擊，并因上面風(fēng)速增大而產(chǎn)生上舉迎風(fēng)坡受到風(fēng)沙的沖擊，并因上面風(fēng)速增大而產(chǎn)生上舉分力，背風(fēng)坡產(chǎn)生渦流分力，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 新月形沙丘鏈新月形沙丘鏈新月形沙丘鏈新月形沙丘鏈（二）縱向沙丘（二）縱向沙丘 在單向風(fēng)或在單向風(fēng)或幾個(gè)近似風(fēng)向作幾個(gè)近似風(fēng)向作用下形成向主風(fēng)用下形成向主風(fēng)向延伸的壟狀堆向延伸的壟狀堆積地貌，在亞熱積地貌，在亞熱帶信風(fēng)沙漠中分帶信風(fēng)沙漠中分布最普遍。有些布最普遍。有些規(guī)模巨大沙壟上規(guī)模巨大沙壟上發(fā)育復(fù)合縱向沙發(fā)育復(fù)合縱向沙壟壟 。

18、鳴沙山金字塔形沙丘鳴沙山金字塔形沙丘（三）多風(fēng)向沙丘多風(fēng)向且風(fēng)力相差多風(fēng)向且風(fēng)力相差不大的情況下可發(fā)不大的情況下可發(fā)育金字塔形、星形育金字塔形、星形等形狀的沙丘。多等形狀的沙丘。多風(fēng)向沙丘一般作零風(fēng)向沙丘一般作零星的單個(gè)分布，但星的單個(gè)分布，但也有多個(gè)組成的不也有多個(gè)組成的不規(guī)則壟崗。規(guī)則壟崗。風(fēng)成沙山風(fēng)蝕殘丘1風(fēng)成沙粒度特征n風(fēng)成沙的粒度成分主要集中在風(fēng)成沙的粒度成分主要集中在0.25-0.1mm0.25-0.1mm的細(xì)沙部分，粉沙、的細(xì)沙部分，粉沙、粘土的成分一般不超過粘土的成分一般不超過10%10%。 n在粒度頻率曲線上，風(fēng)成沙通常成峰態(tài)。在粒度頻率曲線上，風(fēng)成沙通常成峰態(tài)。 n風(fēng)成沙的概率曲線為精三段或多段式：地面滾動(dòng)組分風(fēng)成沙的概率曲線為精三段或多段式：地面滾動(dòng)組分20.25mm)(0.25mm)，躍移組分為，躍移組分為2-3 2-3 （0.25-0.125mm0.25-0.125mm），懸移），懸移組分組分3 3 。滾動(dòng)和躍移組分占。滾動(dòng)和躍移組分占90%90%以上，懸移組分以上，懸移組分10%10%。 2風(fēng)成沙的形態(tài)特征n