第3章(5)風(fēng)沙地貌

2023/2/61主講：鄭永宏E-mail:zhengyh@武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院第3章(5)風(fēng)沙地貌06二月20232

風(fēng)對(duì)地表松散碎屑物（沙質(zhì)土）的吹蝕、運(yùn)移和堆積過(guò)程所形成的地貌，稱(chēng)為風(fēng)成地貌或風(fēng)沙地貌。風(fēng)沙作用及其所形成地貌，雖然可出現(xiàn)在諸如大陸性冰川外緣（冰緣區(qū)），濕潤(rùn)區(qū)植被稀少的沙質(zhì)海岸、湖岸和河岸，但主要還是分布在干旱和半土旱地區(qū)，特別是其中的沙漠地帶。06二月20233風(fēng)成地貌分布區(qū)自然地理特點(diǎn)是:太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，晝夜氣溫劇變，物理風(fēng)化盛行；降水少、變率大而又集中，蒸發(fā)強(qiáng)，年蒸發(fā)量常數(shù)倍、數(shù)十倍于降水量；地表徑流貧乏，流水作用微弱；植被稀疏矮小，疏松的沙質(zhì)地表裸露；特別是風(fēng)大而頻繁。06二月20234第五節(jié)風(fēng)沙地貌

3.5.1我國(guó)風(fēng)成地貌分布特征

1、空間分布：中國(guó)風(fēng)成地貌主要分布在東經(jīng)75-125度，北緯35-50度之間的西北、華北北部和東北西部（“三北”）的地帶內(nèi)，面積109.5萬(wàn)km2，約占全國(guó)總面積11.4%。其中大致在烏鞘嶺和賀蘭山以西地區(qū)，分布比較集中，占其總面積的90%，該區(qū)以東呈小片狀比較分散。06二月202352.氣候特征：干旱少雨,風(fēng)力強(qiáng)大而頻繁的干旱和半干旱氣候。

年降雨量都在400毫米以下，賀蘭山以西則在200毫米以下，其中巴丹吉林沙漠在50毫米以?xún)?nèi)，新疆東部戈壁和塔克拉瑪干沙漠的中部和東部不足10毫米，而柴達(dá)木盆地的芒崖僅5毫米。

大氣降水高度集中，往往以暴雨形式在很短時(shí)間內(nèi)結(jié)束，極端情況下在幾年內(nèi)只下一次雨。氣候上的另一特點(diǎn)是溫差顯著，地面增溫和冷卻速度快，幅度大。年平均較差達(dá)60-70℃。日較差也達(dá)35-50℃。06二月202363.地勢(shì)特征內(nèi)陸盆地、高原,山間盆地（四川盆地除外）或平緩地區(qū)河谷中.如塔里木盆地中央的塔克拉瑪干沙漠、準(zhǔn)噶爾盆地內(nèi)的古爾班通古特沙漠（有厚達(dá)200～400m的沉積物）等。4.景觀特征植被覆蓋度低,只有稀少的荒漠草和灌木，沙土裸露，地表破碎。06二月202373.5.2.風(fēng)沙地貌發(fā)育的動(dòng)力

干旱氣候區(qū)風(fēng)沙地貌的形成主要受物理風(fēng)化作用、風(fēng)力作用及暫時(shí)性流水作用影響

1.強(qiáng)烈的物理風(fēng)化:溫差引起的干旱地區(qū)由于日較差大（如新疆北部日較差達(dá)35～50℃），巖石的導(dǎo)熱率低。白天高溫時(shí)，巖石表層增溫產(chǎn)生膨脹，形成一些與巖石表面平行的細(xì)小裂隙；夜間，巖石表層比內(nèi)部冷卻快而發(fā)生收縮，產(chǎn)生一些與巖石表層垂直的微細(xì)裂隙。這樣在巖石表層布滿(mǎn)了縱橫交錯(cuò)的裂隙，產(chǎn)生鱗片狀剝落。06二月20238此外，入夜后氣溫迅速降低，空氣中的水汽迅速在含鹽巖石表層發(fā)生凝結(jié)并滲入巖石內(nèi)部。白天在烈日下，水分蒸發(fā)，在巖石表面鹽物結(jié)晶，撐脹巖石，裂隙使巖石崩解破裂，形成許多風(fēng)化物。巖石層層剝落，地表風(fēng)化碎屑物質(zhì)豐富。這種由于強(qiáng)烈物理風(fēng)化作用形成的巖屑，為風(fēng)力作用和流水作用提供了十分有利的物質(zhì)條件。06二月202392.風(fēng)力作用（吐魯番盆地達(dá)坂城風(fēng)力最強(qiáng)）

風(fēng)沙侵蝕:吹蝕(風(fēng)速4-5m/s---沙粒半徑0.1mm)

磨蝕(距地0.5-1.5m高度范圍內(nèi)最強(qiáng)烈)

風(fēng)沙運(yùn)移:懸移(粒徑小于0.2mm)

躍移(粒徑0.2-0.5mm、跳躍高度1.5-2.5m)

蠕移(粒徑0.5-2mm)

風(fēng)速(m/s)4.5-6.76.7-9.89.8-11.411.4-13.0沙粒(mm)1.506二月202310風(fēng)的運(yùn)移作用主要表現(xiàn)為風(fēng)沙流的活動(dòng)，其主要特點(diǎn)是：1.絕大部分沙粒集中于近地面30cm一下氣流層中，順地面前進(jìn)，離地表越高，含沙量越少；2.氣流中沙粒的大小，隨高度增加而減?。?.氣流含沙量多少，隨風(fēng)速變化，風(fēng)速越大，氣流所運(yùn)移的沙量也越多；06二月2023114.沙粒移動(dòng)的速度和距離，是懸移大于躍移，躍移大于蠕移；5.風(fēng)沙流含沙量多少影響速度，含沙量多時(shí)，能增加風(fēng)沙流負(fù)載量，增大沙粒間內(nèi)摩擦，使沙粒移動(dòng)變慢。風(fēng)沙流速度小于風(fēng)速。風(fēng)沙沉積：植物.山丘體.建筑物的障礙.06二月2023123.暫時(shí)性流水作用（常形成水蝕劣地）06二月2023133.5.3風(fēng)蝕地貌形體1.風(fēng)蝕洼地松散物質(zhì)組成的地面，經(jīng)風(fēng)吹蝕后，能形成寬廣而輪廓不大明顯的洼地，其形態(tài)多呈橢圓形，成排分布，并沿主風(fēng)向延伸，有時(shí)也呈馬蹄形洼地，洼地的背風(fēng)壁較陡，迎風(fēng)壁較和緩。06二月2023142、風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱突起的弧立巖石，在長(zhǎng)期風(fēng)力作用下，能形成上部大下部小的石蘑菇形態(tài)。如果巖石露頭的下部巖層較軟而上部巖層較硬時(shí)，這種地貌就更易形成，更加明顯。垂直節(jié)理發(fā)育的巖石，經(jīng)風(fēng)的長(zhǎng)期吹蝕，裂縫逐漸擴(kuò)大，可形成一些孤立的石柱，叫風(fēng)蝕柱。06二月202315風(fēng)蝕柱風(fēng)蝕蘑菇06二月2023163.風(fēng)蝕城堡多分布在巖性軟硬相間的沉積巖（主要是砂巖、泥巖等）地區(qū)，是在流水侵蝕的基礎(chǔ)上由于巖性軟硬不同導(dǎo)致差異性風(fēng)力吹蝕，所形成的許多層狀墩臺(tái)，高度多數(shù)為10-30米。由于巖層水平，墩臺(tái)頂部多平坦，亦有呈寶塔狀的。06二月2023174.風(fēng)蝕谷與風(fēng)蝕丘風(fēng)蝕丘是垅崗狀小丘，有的長(zhǎng)度很大，高度僅數(shù)十米，呈柵欄狀相互平行排列，稱(chēng)為長(zhǎng)丘。風(fēng)蝕長(zhǎng)丘由軟硬相間成層的砂頁(yè)巖組成的長(zhǎng)軸褶皺經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)力侵蝕作用而成，長(zhǎng)丘組成物質(zhì)是巖石不是沙粒，這類(lèi)地貌在由傾角大、巖性差別明顯、薄層的砂頁(yè)巖組成地段發(fā)育最典型。06二月202318風(fēng)蝕殘丘06二月2023195.風(fēng)蝕雅丹（又稱(chēng)風(fēng)蝕壟槽）:極干旱地區(qū)的干涸湖底，常因干縮裂開(kāi)，定向風(fēng)沿著這些裂隙吹蝕，裂隙越來(lái)越大，使原來(lái)平坦的地面發(fā)育成許多不規(guī)則的背鰭形壟脊和寬淺溝槽，這種支離破碎的地面稱(chēng)風(fēng)蝕雅丹。風(fēng)蝕雅丹以羅布泊洼地西北部的古樓蘭附近最為典型，高起的風(fēng)蝕壟崗多為長(zhǎng)條形，走向多與主風(fēng)向平行，比高多在4-10米。06二月202320雅丹06二月20232106二月2023226.石窩：陡峭的巖壁受風(fēng)沙的吹蝕和磨蝕，巖壁表面形成大小不等形狀各異的小凹坑，其直徑大多約20cm，深達(dá)10-15cm，有群集，也有分散，使巖石表面具有蜂窩狀的外貌。06二月202323風(fēng)蝕丘06二月20232406二月2023251.信風(fēng)型沙丘地貌是由單風(fēng)向或數(shù)個(gè)方向近似的風(fēng)的作用下形成的沙丘地貌，主要的有新月形沙丘和縱向沙壟等。因單向風(fēng)常發(fā)生在信風(fēng)區(qū)，故稱(chēng)信風(fēng)型。（1）新月形沙丘3.5.4風(fēng)積地貌形體06二月20232606二月202327新月形沙丘形成過(guò)程06二月202328縱向沙壟形成（2）縱向沙壟大致順著主要風(fēng)向延伸的長(zhǎng)堤狀沙丘草叢沙壟

06二月202329縱向沙壟等高線06二月202330縱向沙壟與風(fēng)蝕柱06二月2023312.季風(fēng)一軟風(fēng)型沙丘地貌在沙源豐富、形成年代較久和風(fēng)向不變的條件下，新月形沙丘則發(fā)展演變成新月形沙丘鏈。它由彼此相距很近的新月形沙丘的兩翼彼此連接起來(lái)，形成一條條沙丘鏈。沙丘鏈的長(zhǎng)度，短者幾十米，長(zhǎng)者幾百米，甚至更長(zhǎng)；沙丘鏈的高度一般為5-20米，也有高達(dá)30米的。06二月2023323.對(duì)流型沙丘地貌沙漠地區(qū)空氣對(duì)流時(shí)，其上升氣流和下降氣流的運(yùn)動(dòng)不是直線地進(jìn)行的，而總是螺旋狀移動(dòng)，并受地球偏轉(zhuǎn)力的影響。在螺旋狀上升的龍卷風(fēng)的作用下，地面被吹蝕成一個(gè)個(gè)圓形洼地，而洼地之間則是分隔它們的丘狀高地，總稱(chēng)為蜂窩狀沙丘。06二月2023334.干擾型沙丘地貌當(dāng)主要?dú)饬飨蚯斑\(yùn)動(dòng)，遇到山地阻礙而發(fā)生折射，引起氣流干擾時(shí)，形成的沙丘地貌，稱(chēng)為干擾型風(fēng)積地貌，其中主要的是金字塔沙丘，或稱(chēng)角錐狀沙丘。06二月202334五.荒漠類(lèi)型干旱荒漠區(qū)的地表，由于組成物質(zhì)不同，可以劃分出不同的類(lèi)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。1.巖漠：在干旱地區(qū)，遭受強(qiáng)烈風(fēng)化和風(fēng)蝕的裸露的基巖地表。2.礫漠：其重要特征是地面無(wú)細(xì)粒物質(zhì)，主要是礫石或碎石。強(qiáng)烈的風(fēng)力作用吹走了細(xì)沙和塵土，留下了粗大礫石覆蓋著整個(gè)地表而成.06二月2023353.沙漠：是荒漠中最常見(jiàn)的，面積最大的一種類(lèi)型，它的最重要特征是荒沙覆蓋著整個(gè)地表面.4.泥漠：常形成于干旱地區(qū)的低洼地帶或封閉盆地中部，由流向洼地或湖沼的暫時(shí)性洪流所攜帶的粘土質(zhì)淤積而成.

內(nèi)陸盆地有環(huán)帶圈層組合的特點(diǎn)06二月202336剝蝕山地與巖漠06二月202337巖漠與殘丘06二月202338風(fēng)蝕殘丘06二月202339沙丘與礫漠06二月20234006二月20234106二月202342六.荒漠地理分布1.副熱帶荒漠帶：非洲撒哈拉荒漠,

亞洲的卡拉哈里荒漠，墨西哥荒漠,

澳大利亞中部沙漠，南美阿德卡馬荒漠.2.溫帶荒漠帶：中亞荒漠,

蒙古大戈壁,

中國(guó)西北荒漠,

美國(guó)西部荒漠.06二月202343

沙塵暴問(wèn)題

大風(fēng)+塵沙（<0.2mm)，植被+降水+地表水涵養(yǎng)沙塵暴是風(fēng)暴作用于干燥的具有豐富的松散的細(xì)粒物質(zhì)組成的巖石圈表面而形成的，是大氣圈與巖石圈相互作用的結(jié)果。人類(lèi)活動(dòng)的影響，對(duì)于沙塵暴的發(fā)