风沙地貌与黄土地貌.docx

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风沙地貌与黄土地貌

风沙地貌与黄土地貌

风沙地貌与黄土地貌主要分布在干旱与半干旱地区.风沙地貌是风沙（风力）作用形成的,而黄土地貌主要是流水作用的结果.

一、风沙作用

风挟带沙粒对地表的作用称风沙作用.风沙作用形成的地貌称为了风沙地貌或风成地貌.风的作用以干旱地区最为了活泼,因此那里的风沙地貌也最普遍,所以世界上的沙漠主要分布在热带亚热带干旱区（如北非撒哈拉沙漠）和温带干旱区（如我国西北地区的沙漠）.但是,在非干旱地区,只要有丰富充足的沙源、平坦裸露的地表和一定强度的风力,也能形成各种风成地貌.格外是在古河道（如我国豫东平原的黄河古道）和现代沙质海岸（如我国北戴河海滨）,常可见到沙丘分布.

（一）风沙作用

风沙作用指气流沿地表流动时,对地面物质的侵蚀、搬运和堆积等过程.

风蚀作用包含吹蚀作用和磨蚀作用.风吹地面,由于风压力和气流紊动作用而引起沙粒吹扬,这种作用称为了吹蚀.在干旱地区,并不是所有的风都能进行吹蚀的,只有当风力到达使沙粒移动的临界速度时才能起作用,这种风称为了起沙风.

起沙风与沙粒粒径、地表性质等因素有关.就沙粒粒径来说,以

0.1—0.25毫米为了主的枯燥裸露的沙地,起沙风速一般为了4-5米/秒（离地面高2米处的风速）左右.起沙风通过所挟带的沙粒,对地面进行磨蚀,如对岩石外表发生摩擦和在孔隙中的旋磨.

起沙风挟带沙粒运动就是风的搬运作用.它往往是通过风沙流而表现出来的.风沙流是含有沙粒的运动气流.风沙流运动是一种贴近地面的沙粒搬运现象.搬运沙景绝大局部是在离地面30厘米的高程内通过的,而其中格外集中在近地面0—10厘米的气流层中.

当风力减弱或风沙流前进遇到障碍物使风速减小时,可以使沙粒发生堆

积,这种现象称为了风积作用.

风力堆积的碎屑物称为了风积物.风积物的主要类型有风沙堆积和风成黄土.风沙堆积通常就是风成沙,往往组成各种沙丘.风积物的主要特征有：

粒级多为了粘土到沙；粒度非常均一,分选很好,磨圆度高,矿物成分以石英为了主,也有少U的长石和各种重矿物颗粒.

（二）风沙地貌的形成条件

风沙地貌是风对地表侵蚀、堆积的结果.因此地表特征、风动力状况是风沙作用及形成风沙地貌的根本条件.

平坦的地面以及开阔的内陆盆地,有利于气流的运行.同时盆地内一般堆积有比拟丰厚的碎屑物质,为了沙丘的形成提供了重要物质来源.如我国西北地区的沙漠,大局部布在广阔的内陆盆地中.

干旱区雨景稀少,蒸发强烈,土质枯燥,地表植被稀疏或完全裸露.因此有利于气流对地面的直接作用,从而引起沙粒的吹扬,沙丘的移动,使地面受到风沙的侵蚀.形成风沙流主要取决于两点：

即有丰富的沙源外,还要有强劲的风力.干旱地区风的强度和频度都较大.如我国西北受蒙古高压的影响,盛行强劲的西北风；另外,干旱地区由于地面裸露,受强烈的日照后地面温度急剧升高,造成强烈的上升气流,因此易出现强烈的狂风.这些都为了风沙地貌的发育提供了根本的条件.

二、风沙地貌

风沙地貌分为了风蚀地貌和风积地貌两类.

（一）风蚀地貌

1.风蚀柱垂直裂隙发育的基岩,经长期风蚀,形成一些孤立的石柱,称为了风蚀柱.由于近地表的气流中含沙景较多,磨蚀较强,再加上岩性的差异,格外是下部岩性软于上部,那么易形成顶大基小的风蚀蘑菇.

2.风蚀谷与风蚀残丘风常沿着暴雨冲刷的沟谷吹蚀,使之进一步加深扩大,形成风蚀谷.风蚀谷外形宽窄不一,底部坎坷不平.风蚀谷不断扩展,使谷间地不断缩小而形成岛状高地或孤立小丘,称为了风蚀残丘.

在水平岩层地区,由风蚀而成的平顶残丘,形态酷似城堡,称为了“风城〞（风蚀城堡）.

3.风蚀洼地或风蚀坑由松散物质组成的地表,经长期吹蚀后在局部地

方形成的凹地,称为了风蚀洼地或风蚀坑（图6-44）.风蚀洼地呈椭圆

形或马蹄形,背风坡较陡.

4.雅丹“雅丹〞是维吾尔语,意即具有陡壁的风蚀垄槽（图6-45）.干

旱地区湖积和冲积平原常因干缩而产生龟裂,主要由定向风沿着裂隙不

断吹蚀,使裂隙逐渐扩大而成沟槽,沟槽之间形成高可达5-10米的垄

脊.这种地貌在塔里木盆地的罗布泊地区最为了典型.

（二）风积地貌

风积地貌主要是指各种类型的沙丘.

1.新月形沙丘新月形沙丘是在风向比拟固定的风力作用下形成的堆积地貌,形似新月,其两翼顺着主风向延伸,迎风坡凸而平缓（10.一20.左右）,背风坡位于两翼之间,凹而较陡（28°-33°左右）,沙丘高度一般为了数米至30余米.

新月形沙丘是由沙堆进一步发育而成的.沙堆的不断增高,使气流在越过沙堆时,沙堆顶部的风速高于背风坡的风速.风速的差异引起气流的压力差,压力差使气流从压力较大的背风坡脚流向压力较小的沙堆顶部,这样就在背风坡形成涡流,使沙粒无法在此停积,形成马蹄形凹地,而沙粒被涡流带至凹地的周围堆积,出现沙丘的两翼.这时,沙堆演化为了雏形新月形沙丘.随着沙景的继续供应,雏形新月形沙丘进一步扩大增高,就形成新月形沙丘.

由于新月形沙丘不断扩大,或因不同大小沙丘移动速度的差异,使二个以上新月形沙丘连结起来,构成新月形沙丘链.规模巨大的沙丘链,在

迎风坡上往往叠置着次一级新月形沙丘或沙丘链,因而形成复合新月形

沙丘链.它常长达10余公里,高达100米以上.

单个新月形沙丘一般分布在沙漠的边缘地区.而新月形沙丘链发育在沙

漠腹地,或是沙子来源丰富的地区.这类沙丘都属于垂直于风向的横向沙丘.

2.纵向沙垄在单风向或几个近似的风向的作用下,形成向主风向延伸的垄状堆积地貌,称为了纵向沙垄.它的规模因地而异,在我国西北一般高十余米至数十米,长数百米至数千米.

沙垄的成因各有不同,以新月形沙丘演化而来的沙垄,是一种钓鱼钩状的新月形沙垄.在两种主次风向呈锐角斜交的情况下,新月形沙丘一翼延伸,另一翼相对萎缩.有的纵向沙垄是由单向风派生的涡流作用而成的.在纵向螺旋形涡流之间,地表的收敛空气狭长带内,由下降风对地面侵蚀,将沙粒带到沙丘两侧和顶部堆积而成,沙丘脊呈狭条状.

纵向沙垄还可由地形条件控制而成.在一些风力强烈的地区,如山口附近,亦可形成巨大的纵向沙垄.例如塔克拉玛干西部,一些山口前方的沙垄可延长十余公里,最长达40余公里.

在有些规模巨大的沙垄上,发育着密集而叠置的新月形沙丘链,形成复合纵向沙垄.这类沙丘都属于平行于风向的纵向沙丘.

除了上述沙丘类型外,还有金字塔形沙丘、蜂窝状沙丘等.这类沙丘是在多风向、且风力又大概相似的情况下形成的.

沙丘移动的动力是具有一定风速的风.而沙丘的移动是通过组成沙丘的

沙粒在迎风面的吹扬和在背风面的堆积来实现的.沙丘移动速度与风速

有关,由于当风速大于起沙风速时,搬运的沙景随着风速的增大而迅速增加.沙丘移动速度还受沙丘体积（高度）的影响,在风力相同的情况下,沙丘体积愈大,移动速度就愈慢.

另外,沙丘移动还受植被、沙丘的水分和下伏地面等因素的影响.沙丘上植物的生长,使风速减小,从而使沙丘移动速度减慢；在地面湿润情况下,沙丘移动速度要比枯燥时小,等等.

我国沙丘平均移动速度,慢速的V5米/年；中速的为了5-10米/年；快速的〉10米/年.

沙丘移动的方向决定于风向,大概与起沙风的年合成方向一致.我国沙

漠地区风沙移动主要受东北风和西北风两大风系的影响.塔里木盆地的

塔克拉玛干沙漠的东部、北部和中部的沙丘从东北向西南移动,其他各

地的沙丘移动方向都由西北趋向东南.

风沙流动对于沙漠及其边缘地区的农业、交通与工程建设都有严重的危

害.风沙流动包含风沙流和沙丘移动两个方面.风沙流的危害方式主要有吹蚀、沙打和沙埋；沙丘移动的危害主要是造成大规模的沙埋.与风

沙作斗争,最重要的是要制止沙丘移动.因此,风沙地貌类型和风沙移动规律的钻研,对预防沙害具有重大意义.

三、黄土与黄土地貌

（一）黄土

黄土是第四纪不同时期形成的土状堆积物,主要是风力搬运堆积而成.

黄土分布在比拟枯燥的中纬地带,面积达1000X104km2我国黄土主要分布在黄土高原,厚度一般为了50-150米,最大厚度达180—200米.

黄土多呈灰黄色、棕黄色和棕红色；以粉沙为了主,细沙和粘土的含景都较少；矿物成分以石英、长石和碳酸盐类矿物为了主,其中粘土矿物、易浴盐类等,遇水后可发生浴解或分散.

黄土缺乏层理,有明显的垂直节理,孔隙度大,工程地质中称它为了大孔性土.黄土浸湿后,强度显著降低,体积缩小,裂隙加大,在土体自重或上部承压的情况下,造成地面坍陷或沉陷,称为了湿陷.黄土的这种湿陷性于工程建设极为了不利.

黄土中的垂直节理和大孔隙是流水进入地下的通道.随着地下水的渗流,粘粒和易浴物质的流失,裂隙和孔隙不断扩大,成为了洞穴或陷穴.这一过程称为了潜蚀.潜蚀同样对工程建筑等造成不良影响.

黄土的抗蚀性弱,格外是植被受到破坏后,地表的水土流失十分严重.

黄土中有古土壤发育.埋藏的古土壤可反映当时的气候是较为了温湿或趋向潮湿.古土壤的分布位置可说明当时的地表形态.黄土中还存在不整合面（古地面）,也能说明黄土的沉积间断和古地面的演化.黄土下伏的古地形,如山地丘陵、平原、盆地、谷地,与后期黄土地貌的发育有着密切的关系.

上述黄土特征主要是指我国西北的典型黄土,即风成黄土而言.黄土的

成因有风成说、水成说和风化残积说等.风成说的主要根据是：

黄土分

布在沙漠的边缘（如中国、中亚的黄土）和古大陆冰盖的外围（如欧洲、北美的黄土）；黄土的矿物成分具有高度一致性；距离沙漠愈远,黄土粒度成分有逐渐变细的趋势；黄土覆盖在起伏的古地面上,有随地形起伏的古土壤层；黄土中含陆生草原性动、植物化石.

除了上述的典型黄土外,还有其他成因形成的黄土状物质.这类黄土成分改变大,粒度分选不好,常有层理,垂直节理发育不好,沉陷性小,不易产生潜蚀,形成的黄土地貌也不及上述的典型.

（二）黄土地貌

黄土的特性为了流水侵蚀发明了有利的条件.因此,流水是黄土地貌形成和开展的重要营力.此外,还有重力剥蚀、潜蚀和风蚀等.

黄土地貌可分为了沟谷地貌和沟（谷）间地地貌两大类.

1.黄土沟谷地貌按形态特征,黄土沟谷可分为了细沟、浅沟、切沟、冲沟和河沟等几种.

（1）细沟与浅沟细沟是由坡面上的一些集中细流冲刷而成,在已开垦的地面最易形成,对耕作不利.随着地面水流聚集成较大的股流,冲刷力增大而成浅沟.浅沟横剖面呈宽浅的V字形,深只有几十厘米,多出现在梁昴坡上.

（2）切沟与冲沟流水进一步集中和侵蚀,浅沟变为了切沟.切沟切入黄

土可达数米,长可达数十米,切沟纵剖面起伏较大,横剖面呈锋利的V

形,有明显的沟缘,流水下切非常活泼.切沟进一步开展成为了冲沟.冲沟是黄土区沟谷中的重要类型,是流水强烈侵蚀和沟坡块体运动等作用的产物.冲沟纵剖面呈凹形,上陡下缓,起伏不平,横剖面呈V字形,

向下游逐渐扩宽,有明显的沟缘.流水对沟谷的下切和旁蚀及其引起沟坡的崩塌和滑坡,使沟谷不断增宽,可见重力作用也是沟谷发育的重要因素.

假设冲沟的沟底已停止加深,沟坡受旁蚀、滑坡与坡面流水等作用也逐渐

变得平缓稳定时,沟谷就发育成为了浅U字形的坳谷（坳沟）.

（3）河沟河沟是沟谷与河谷的过渡类型.纵剖面较平缓,横剖面略呈梯形,旁蚀作用较活泼,沟内有常流水,有时发育曲流和阶地.河沟可由冲沟开展而来,但我国黄土地区的河沟大都是黄土堆积时已形成的古

凹地或古谷地上发育起来的,所以,大型沟谷多是在古地形根底上进一步开展而成的继承性沟谷.

2.黄土沟（谷）间地地貌黄土地区沟间地地貌主要是源、梁、昴.这些地貌类型分布在冲沟、河沟等大沟谷之间,并由大沟谷分割而成.

墟是黄土覆盖的范围较广的平坦高地.在墟面上流水主要是片状侵蚀,在墟的周围为了沟谷侵蚀.墟的边缘由于受沟谷溯源侵蚀而变得支离破碎.墟受到沟谷长期切割,面积逐渐缩小,也可变得比拟破碎,成为了破碎是黄土覆盖在大片平整古地形上形成的.

梁是长条形的黄土丘陵.我国黄土地区当地所指的梁,梁顶较窄,呈明显的穹形.另一种是顶部较平的平顶梁.梁的形成多与条状古地形有关.

昴是穹状的黄土丘陵.我国黄土地区群众所指的昴,昴顶面积不大,呈明显的穹起,整个外形很象馒头.另一种是连续的黄土平顶昴,昴顶之间有一个分水鞍地.昴的形成多与古地形有关.

在沟谷和沟间地上,地下水沿垂直节理潜蚀,使坡地边缘或沟谷源头形成陷穴,在谷坡上发生崩塌和滑坡,坡面上常有碎土泻溜等现象.

我国黄土地区水土流失严重,这不仅对黄土高原建设带来危害,而且也给黄河下游带来水害.

由于黄土疏松,遇水易散,垂直节理发育,多孔隙,地形起伏大,切割破碎,降雨强度大,植物被破坏等原因,使地表侵蚀、剥蚀强烈,水土流失严重.为了了预防水土流失.当地人民发明了许多保持水土的有效措施.实践证明,预防水土流失必须采取农、林、牧等各业统筹安排,田间工程和沟谷工程相结合等综合性举措.