第4章4.6風(fēng)的地質(zhì)作用(civil)

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)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)。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。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（aeolianerosion)：風(fēng)以其自身力量和所挾帶的沙石對(duì)地表巖石、松散物的破壞作用。風(fēng)蝕作用的類型吹蝕作用（deflation)：風(fēng)將地表松散物質(zhì)吹離原地的過(guò)程。對(duì)象主要為粘土—粉沙級(jí)的松散物質(zhì)。磨蝕作用(abrasion)：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。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30cm范圍內(nèi)，尤其是10cm以下范圍，故風(fēng)的磨蝕作用主要發(fā)生在30cm的高度內(nèi)。如電線桿近地表處變細(xì)等。

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、沙漠和泥漠四種類型。

全球荒漠分布礫漠荒漠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，沙塵暴的形成需要地面干燥，并且地面上要有比較豐富的碎屑物質(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)化的條件與程度。沙塵暴多形成于干旱、半干旱地區(qū)，中亞、北美、中非和澳大利亞是世界上四大沙塵暴區(qū)。沙塵暴與人類

沙塵暴給人類的生活和生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。當(dāng)沙塵暴來(lái)臨，能見度大幅度降低，交通事故增加，使本來(lái)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、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。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(guò)度的放牧，導(dǎo)致了一些地區(qū)尤其是干旱、半干旱地區(qū)的沙化，為沙塵暴的發(fā)生提供了條件。人與自然如此“和諧”北京的風(fēng)沙(2000年4月6日)沙塵暴礫漠（戈壁）沙漠巖漠黃土風(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)帶出沙漠區(qū)，隨著風(fēng)力的減弱徐徐沉降下來(lái)，形成風(fēng)成黃土。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，降落面廣大。風(fēng)成黃土的特征：①各地風(fēng)成黃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50余種，石英和長(zhǎng)石占90%以上；②分選性良好，大部分顆粒粒度局限在0.05～0.005mm的范圍內(nèi)；③由于黃土顆粒細(xì)，又呈懸移搬運(yùn)，故其磨圓度差；④黃土層理不明顯，發(fā)育垂直節(jié)理；⑤孔隙度高達(dá)44%～55%；⑥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（粘土）組成的荒漠，依次叫做巖漠、礫漠、沙漠或泥漠。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、沙堆、新月形沙丘、拋物線沙丘、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)的突出特征。風(fēng)蝕地貌風(fēng)蝕作用由于風(fēng)的運(yùn)動(dòng)壓力作用，將地表的松散沉積物或基巖上的風(fēng)化產(chǎn)物（沙丘）吹走，使地面遭到破壞的作用?？煞执滴g作用和磨蝕作用。風(fēng)蝕地貌形態(tài)（一）石窩石窩是在陡峭的迎風(fēng)巖壁上，經(jīng)風(fēng)蝕形成許多圓形或不規(guī)則橢圓形的小洞穴和凹坑。風(fēng)蝕地貌（二）風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱1、風(fēng)蝕蘑菇主要由于風(fēng)沙流對(duì)巖石磨蝕受到高度的限制。距離地面一定高度以上的氣流沙量少，磨蝕??；而近地面部分沙量多，磨蝕作用強(qiáng)。長(zhǎng)期成蘑菇狀。特別是水平成層、軟硬不同的巖石，當(dāng)下部的巖性較上部易于風(fēng)化，易于變得疏松時(shí)，蘑菇石更易形成。風(fēng)蝕地貌2、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柱狀巖石。

（三）風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘1、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)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。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）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。風(fēng)蝕雅丹群（河西走廊）（五）風(fēng)蝕洼地松散物質(zhì)組成的地面，經(jīng)風(fēng)長(zhǎng)期吹蝕形成大小不同的以橢圓形為主的，沿主風(fēng)向伸展的洼地稱風(fēng)蝕洼地。單純由風(fēng)蝕作用造成的洼地多為小而淺的蝶形洼地，若有水，則形成湖泊。風(fēng)積地貌風(fēng)積作用風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)風(fēng)速變?nèi)趸蛴龅秸系K物（如植物或地表微小的起伏），以及地面結(jié)構(gòu)或下墊面性質(zhì)改變（如由堅(jiān)硬細(xì)石床面變?yōu)樗缮⒌纳沉５孛妫r(shí)，沙粒從氣流中下落堆積的作用。風(fēng)積地貌風(fēng)積地貌形態(tài)沙漠里最基本的風(fēng)積地貌是沙丘，按其與塑造沙丘形態(tài)的風(fēng)之間的相互關(guān)系可分：垂直于風(fēng)向的橫向沙丘形態(tài)——新月形沙丘、沙丘鏈和復(fù)合型沙丘鏈等；平行于風(fēng)向的縱向沙丘形態(tài)——新月形沙壟、沙壟和復(fù)合型沙壟等；多方向風(fēng)作用下的沙丘形態(tài)——金字塔沙丘等。柴達(dá)木盆地中的青藏公路沙堆

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。

新月形沙丘是一種最簡(jiǎn)單的橫向沙丘形態(tài)，它是在風(fēng)向較固定的風(fēng)力作用下形成，形似新月，兩翼順主風(fēng)向延伸，迎風(fēng)坡凸且緩，背風(fēng)坡位于兩翼間，凹而陡。新月形沙丘新月形沙丘新月形沙丘的形成示意圖（楊景春，1985）

A.沙堆使近地面風(fēng)速發(fā)生變化B.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C.沙丘增高的同時(shí)，背風(fēng)坡馬蹄形洼地也增大D.形成典型的新月形沙丘

新月形沙丘鏈新月形沙丘鏈（二）縱向沙丘

在單向風(fēng)或幾個(gè)近似風(fēng)向作用下形成向主風(fēng)向延伸的壟狀堆積地貌，在亞熱帶信風(fēng)沙漠中分布最普遍。有些規(guī)模巨大沙壟上發(fā)育復(fù)合縱向沙壟。鳴沙山金字塔形沙丘（三）多風(fēng)向沙丘多風(fēng)向且風(fēng)力相差不大的情況下可發(fā)育金字塔形、星形等形狀的沙丘。多風(fēng)向沙丘一般作零星的單個(gè)分布，但也有多個(gè)組成的不規(guī)則壟崗。風(fēng)成沙山風(fēng)蝕殘丘1．風(fēng)成沙粒度特征風(fēng)成沙的粒度成分主要集中在0.25-0.1mm的細(xì)沙部分，粉沙、粘土的成分一般不超過(guò)10%。在粒度頻率曲線上，風(fēng)成沙通常成峰態(tài)。風(fēng)成沙的概率曲線為精三段或多段式：地面滾動(dòng)組分<2Ф(>0.25mm)，躍移組分為2-3Ф（0.25-0.125mm），懸移組分>3Ф。滾動(dòng)和躍移組分占90%以上，懸移組分<10%。2．風(fēng)成沙的形態(tài)特征風(fēng)成沙的磨圓度一般較高，特別是大于0.5mm的沙粒，但很少有滾圓的顆粒，這與沙粒以跳躍為主的搬運(yùn)方式有關(guān)。風(fēng)成沙在搬運(yùn)中由于連續(xù)的高能沖擊，沙粒表面常呈毛玻璃狀，無(wú)光澤，并常有不規(guī)則的麻坑、碟形坑、裂紋及跎蛇曲脊等。3．風(fēng)成沙的礦物特征風(fēng)成沙的礦物成分90%以上是石英和長(zhǎng)石等輕礦物組成，密度大于2.9的礦物含量很少。由于風(fēng)力搬運(yùn)過(guò)程中的強(qiáng)烈沖擊與磨蝕作有，致使風(fēng)成沙中的穩(wěn)定礦物（如石英、石榴子石、鋯石、藍(lán)晶石、磁鐵礦）含量高。4．風(fēng)成沙的化學(xué)成分由于風(fēng)力搬運(yùn)使風(fēng)成沙的礦物成分變化，