地貌1-8章ppt課件版 第六章 風(fēng)成地貌與黃土地貌

地貌學(xué)主講教師:

葉許春地理科學(xué)學(xué)院2015年11月

第五章

風(fēng)成地貌及黃土地貌第一節(jié)風(fēng)沙流第二節(jié)風(fēng)蝕地貌第三節(jié)風(fēng)積地貌第四節(jié)荒漠的類型第五節(jié)黃土地貌2004年3月29日北京市風(fēng)成地貌是風(fēng)沙（風(fēng)力）作用形成的，而黃土地貌主要是流水作用的結(jié)果，但其在時(shí)間、空間和成因上都有密切聯(lián)系。風(fēng)沙作用---風(fēng)沙作用指氣流沿地表流動(dòng)時(shí)，對(duì)地面物質(zhì)的侵蝕、搬運(yùn)和堆積等過(guò)程。風(fēng)蝕作用包括吹蝕作用和磨蝕作用。風(fēng)成地貌的分布

1、主要分布于大陸內(nèi)部的干旱和半干旱區(qū),尤其是亞熱帶大陸西岸(緯度15°～35°)

2、沙質(zhì)海岸帶、河湖岸、冰緣區(qū)如海南島的海岸沙丘，黃河下游沿岸等我國(guó)的風(fēng)成地貌主要分布在我國(guó)的西北、華北北部和東北西部的干旱和半干旱地帶內(nèi)，共有109.5萬(wàn)km2,約占全國(guó)面積的11.4％。風(fēng)成地貌的成因：干旱區(qū)降水稀少日照強(qiáng)烈、蒸發(fā)旺盛，植被稀少，地表徑流欠缺，晝夜溫差大，物理風(fēng)化強(qiáng)烈，形成了大量的風(fēng)化碎屑物質(zhì)來(lái)源，同時(shí)，容易引起氣壓變化，進(jìn)而形成風(fēng)，又因地表植被稀疏，因此有利于氣流對(duì)地面的直接作用，從而引起沙粒的吹揚(yáng)，沙丘的移動(dòng)，使地面受到風(fēng)沙的侵蝕。形成風(fēng)沙流的基本條件：即有豐富的沙源外，還要有強(qiáng)勁的風(fēng)力。干旱地區(qū)風(fēng)的強(qiáng)度和頻度都較大。研究風(fēng)成地貌的意義

防治沙害，水土保持

第一節(jié)風(fēng)沙流含沙的氣流稱作風(fēng)沙流，它是一種氣－固兩相流。一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的力學(xué)分析風(fēng)向平均床面高度沙粒的受力：F1：風(fēng)的動(dòng)應(yīng)力產(chǎn)生的力矩；

F2：沙粒重力產(chǎn)生的力矩風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)條件：F1

＞F2二、起動(dòng)風(fēng)速與起沙風(fēng)起動(dòng)風(fēng)速：是指沙粒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的臨界風(fēng)速。起沙風(fēng)：是指大于起動(dòng)風(fēng)速的風(fēng)。起動(dòng)風(fēng)速與沙粒粒徑、地表性質(zhì)和沙子的含水量等因素有關(guān)。1、起動(dòng)風(fēng)速與粒徑的關(guān)系

粒徑（mm）

起動(dòng)風(fēng)速（m/s)0.10—0.254.00.25—0.505.60.5—1.06.7>1.07.1

根據(jù)拜格諾的研究，對(duì)粒徑大于0.1mm的石英顆粒來(lái)說(shuō)，沙粒的起動(dòng)風(fēng)速與粒徑的平方根成正比。2、起動(dòng)風(fēng)速與沙子含水量的關(guān)系

濕潤(rùn)能增加沙子的粘滯性，加大沙子的團(tuán)聚作用，因而要更大的起動(dòng)風(fēng)速，才能吹揚(yáng)起沙子。粒徑(mm)不同含水率下的沙粒的起動(dòng)風(fēng)速（m/s)干燥狀態(tài)

含水率（%）12342—19.010.812.0——1—0.56.07.09.512.0—0.5--0.254.85.87.512.0—0.25--0.1753.84.66.010.512.0沙子的含水率與起動(dòng)風(fēng)速的關(guān)系3、起動(dòng)風(fēng)速與地面性質(zhì)的關(guān)系

起動(dòng)風(fēng)速與地面的粗糙程度呈正比，即沙子的起動(dòng)風(fēng)速隨地面粗糙度的增大而增大。三、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)形式風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的三種基本運(yùn)動(dòng)形式：懸移；躍移；蠕移風(fēng)沙流(wind-driftsandflow)貼近地面運(yùn)動(dòng)，其搬運(yùn)的沙子絕大部分集中在離地面30厘米的高度內(nèi)，尤其集中在0——10厘米的氣流層中。四、輸沙率

理論研究表明，輸沙率與風(fēng)速超過(guò)起沙風(fēng)速部分的三次方成正比。如新疆莎車布古里沙漠觀測(cè)得出的經(jīng)驗(yàn)公式：

Q=1.47*10-3V3.7R=0.99

影響輸沙率的因素主要有風(fēng)力、沙粒直徑、形狀和比重、沙質(zhì)的濕度、地面性質(zhì)和空氣穩(wěn)定程度等。第二節(jié)風(fēng)蝕地貌一、風(fēng)蝕作用(wind-erosion)風(fēng)蝕作用有兩種侵蝕方式：1、吹蝕作用(deflation)：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基巖上的風(fēng)化產(chǎn)物吹走，從而使表面遭到破壞。2、磨蝕作用(abrasion)：風(fēng)夾帶沙子貼地面運(yùn)動(dòng)，風(fēng)沙流中的沙粒對(duì)地表物質(zhì)進(jìn)行沖擊、摩擦、旋磨等作用。二、風(fēng)蝕地貌石窩和石檐風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘風(fēng)蝕雅丹風(fēng)蝕洼地風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱由風(fēng)蝕作用形成的地貌形式稱風(fēng)蝕地貌。主要有以下五種形態(tài)：（一）石窩和石檐1、概念：

石窩是在陡峭的迎風(fēng)巖壁上，經(jīng)風(fēng)蝕形成的許多圓形或不規(guī)則橢圓形的小洞穴和凹坑;

石檐是相對(duì)突出的硬巖石。2、形態(tài)特征:圓形或不規(guī)則橢圓形的小洞穴和凹坑，其直徑20cm，深10—15cm，有的散布，有的密集成群，形如蜂窩。它們?yōu)楦綄僭跉埱?、石柱或石蘑菇表面上的小地?、形成機(jī)理：熱力風(fēng)化小坑風(fēng)的磨蝕石窩新疆西北的博爾塔拉州（二）

風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱1、概念及形態(tài)特征：發(fā)育在水平節(jié)理和裂隙上孤立突起的巖石，經(jīng)受長(zhǎng)期的風(fēng)蝕作用以后，可形成上部大、基部小、外形為蘑菇狀的巖石。風(fēng)蝕蘑菇2、形成機(jī)理

①巖石水平層理、裂隙發(fā)育；

②巖石巖性軟硬不同上部堅(jiān)硬，下部較軟；

③發(fā)生了巖石上部與下部的差異磨蝕；

受高度限制，水平巖層的巖石下部受到近地面含沙量較多的風(fēng)沙流的磨蝕，而上部受到含沙量較少的風(fēng)沙流的磨蝕，導(dǎo)致巖石上下部發(fā)生差異性風(fēng)化，下部磨蝕比上部快。④如果巖石的垂直節(jié)理發(fā)育的話，還容易形成柱狀巖石，稱之為風(fēng)蝕柱。（三）風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘1、風(fēng)蝕谷干旱的荒漠地區(qū)由基巖組成的丘陵或臺(tái)地，偶爾因暴雨產(chǎn)生洪流沖刷地面，可形成許多沖溝。沖溝再經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)蝕改造，可加深和擴(kuò)大成為風(fēng)蝕谷。2、風(fēng)蝕殘丘

風(fēng)蝕谷之間的原始地面，它是經(jīng)風(fēng)化作用和暫時(shí)性流水的沖刷以及長(zhǎng)期的風(fēng)蝕作用以后，原始地面不斷縮小，最后殘留下一些孤立的小丘，形狀為桌狀平頂、或尖塔狀。3、風(fēng)蝕城堡若基巖軟硬相間，水平成層，經(jīng)風(fēng)化后形成許多平頂?shù)膶訝钌角鸷蛯毸畹纳角穑h(yuǎn)看宛如廢棄的古城堡的斷垣殘壁屹立于平地之上。美國(guó)阿齊斯國(guó)家公園風(fēng)蝕殘丘地貌尖塔狀桌狀平頂風(fēng)蝕天生橋風(fēng)蝕天生橋風(fēng)蝕殘丘風(fēng)蝕城堡新疆烏爾禾（四）風(fēng)蝕雅丹1、概念與形態(tài)特征發(fā)育在古代河湖相沖積物中未固結(jié)、較松散的土狀堆積物，經(jīng)風(fēng)化作用、暫時(shí)性流水侵蝕和風(fēng)蝕作用，形成與主風(fēng)向平行的、長(zhǎng)條形排列的風(fēng)蝕土墩和風(fēng)蝕凹地（溝槽）的地貌組合。這種地貌在地表形態(tài)上呈現(xiàn)出支離破碎的景觀。又稱之風(fēng)蝕壟槽。

風(fēng)蝕雅丹是維語(yǔ)，意思是“險(xiǎn)峻的土丘”。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，瑞典人斯文·赫定和英國(guó)人斯坦因到羅布泊地區(qū)考察，他們?cè)谧闹胁捎昧诉@個(gè)名詞。以后就成為地理和歷史工作者的通用術(shù)語(yǔ)，專指干旱地區(qū)的一種特殊地貌。2、形成機(jī)理

在極干旱地區(qū)的干涸湖底或河湖堆積階地上，定向風(fēng)沿干縮裂隙吹蝕，使裂隙擴(kuò)大，導(dǎo)致平坦的地面逐漸形成與主風(fēng)向平行的土墩和溝槽相間地貌。敦煌－羅布泊

我國(guó)古代地理學(xué)家很早就認(rèn)識(shí)了雅丹地形，把它叫做白龍堆。在《漢書(shū)?地理志》中有：“白龍堆，乏水草，沙形如臥龍”的記載。陡壁的小丘雅丹地貌白龍堆白龍堆“白龍堆，乏水草，形如臥龍”——《漢書(shū)·地理志》風(fēng)蝕雅丹粉砂、細(xì)砂和砂質(zhì)粘土互層（五）

風(fēng)蝕洼地1、概念與形態(tài)特征干旱區(qū)地表的凹陷地貌，多呈橢圓形，長(zhǎng)軸方向?yàn)橹黠L(fēng)向，并沿主風(fēng)方向伸展。2、形成機(jī)理松散物質(zhì)組成的地面，受風(fēng)的長(zhǎng)期吹蝕，可形成大小不同的風(fēng)蝕洼地，單純由風(fēng)蝕作用造成的洼地多為小而淺的碟形洼地，而一些大型的風(fēng)蝕洼地面積較大，若積水則可成為干旱區(qū)的湖泊。

如呼倫貝爾沙地中的烏蘭湖風(fēng)蝕洼地積水成湖寧夏銀川的沙湖敦煌月牙泉石窩與石檐風(fēng)蝕蘑菇與風(fēng)蝕柱風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘雅丹地貌風(fēng)蝕洼地風(fēng)蝕作用風(fēng)蝕地貌小結(jié)

風(fēng)積地貌(windaccumulatedlandform)是指被風(fēng)搬運(yùn)的沙物質(zhì)，在一定的條件下堆積所形成的各種沙丘地貌。一、風(fēng)積作用(windaccumulationprocess)當(dāng)風(fēng)力減弱、下墊面結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或風(fēng)沙流前進(jìn)遇到障礙物使風(fēng)速減小時(shí)，可以使沙粒發(fā)生堆積，這種現(xiàn)象稱為風(fēng)積作用。引起風(fēng)沙沉積的主要原因有：風(fēng)速減弱；障礙物；地面結(jié)構(gòu)或下墊面性質(zhì)改變第三節(jié)風(fēng)積地貌二、風(fēng)積地貌

按沙丘與塑造沙丘形態(tài)的風(fēng)之間的相互關(guān)系，可將沙丘分為三大類型：（1）垂直于風(fēng)向的橫向沙丘——新月形沙丘、沙丘鏈和復(fù)合型沙丘鏈；（2）平行于風(fēng)向的縱向沙丘——新月形沙壟、沙壟和復(fù)合型沙壟等；（3）多風(fēng)向作用形成的沙丘——金字塔沙丘。（一）橫向沙丘(transversaldune)1、新月形沙丘(crescentdune)指平面形態(tài)呈新月形，其兩側(cè)有兩個(gè)向前伸出的翼；沙丘的迎風(fēng)坡凸而緩、背風(fēng)坡凹而陡的沙丘。新月形沙丘新月形沙丘的形成盾形沙堆發(fā)展為新月形沙丘剖面形態(tài)變化過(guò)程2、新月形沙丘鏈

(compositebarchandunechain)

由兩個(gè)或兩個(gè)以上的新月型沙丘連接而成的大型沙丘叫新月形沙丘鏈。新月形沙丘鏈(barchandunechain)塔克拉瑪干沙漠3、復(fù)合新月形沙丘與復(fù)合新月形沙丘鏈

在大型的新月形沙丘的迎風(fēng)坡發(fā)育著次生沙丘的沙丘形態(tài)稱為復(fù)合新月形沙丘。

由兩個(gè)或兩個(gè)以上的復(fù)合新月形沙丘連接而成的大型沙丘叫復(fù)合新月形沙丘鏈。（二）縱向沙丘

縱向沙丘、沙壟(longitudinaldune)：是指沙丘的走向與合成風(fēng)向成交角<30°的丘狀風(fēng)積地貌?？v向沙丘的形成有多種成因：第一，在兩個(gè)銳角相交的風(fēng)的交互作用下，由灌叢沙丘轉(zhuǎn)化為縱向沙丘。

第二，在兩種銳角相交的風(fēng)作用下，新月形沙丘過(guò)渡到新月形沙壟。此種沙壟是一種釣魚(yú)鉤狀的新月形沙壟。在兩種主次風(fēng)向呈銳角斜交的情況下，新月形沙丘一翼延伸，另一翼相對(duì)萎縮。塔克拉瑪干沙漠腹地的新月形沙壟第三，與縱向卷軸渦流的作用有關(guān)。渦流三維流型地面流線縱向沙丘（三）多風(fēng)向作用下形成的沙丘

金字塔形沙丘是在多風(fēng)向作用下形成的風(fēng)積地貌。它有一個(gè)高尖的峰頂，從尖頂向不同方向延伸出3個(gè)或更多的沙脊，各沙脊間是發(fā)育良好的三角形滑動(dòng)面，坡度一般25~30°。金字塔狀沙丘（四）沙堆(dune)沙堆是一種特殊的沙丘形態(tài)。沙堆的形成草灌叢沙堆一般根據(jù)其上主要植物命名，如紅柳沙堆，白茨沙堆，沙蒿沙堆等。草灌叢沙堆三、沙丘的移動(dòng)

沙丘的移動(dòng)是非常復(fù)雜的，與風(fēng)力、沙丘高度、水分和植被狀況等很多因素有關(guān)。沙丘移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是在風(fēng)的作用下，沙子從沙丘的迎風(fēng)坡吹揚(yáng)搬走，而在背風(fēng)坡堆積，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。（一）沙丘移動(dòng)的方向和方式沙丘移動(dòng)有三種方式：前進(jìn)式往復(fù)前進(jìn)式往復(fù)式（二）沙丘的移動(dòng)速度

沙丘移動(dòng)的速度，主要取決于風(fēng)速和沙丘本身的高度。

Q=rDH或D=Q/rHQ——單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位寬度，從迎風(fēng)坡搬運(yùn)到背風(fēng)坡的總沙量；D——單位時(shí)間內(nèi)沙丘向前移動(dòng)的距離；H——沙丘高度r——沙子容重沙丘的危害：侵入農(nóng)田、牧場(chǎng)、掩埋房屋、公路鐵路、給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和工礦交通帶來(lái)很大的影響防治：為削弱風(fēng)沙流，固定沙丘，采取工程措施和生物措施。工程措施：設(shè)置障礙、覆蓋沙面。生物固沙：種草、種植喬灌木概念：氣候干旱、地表缺水、植被稀少及巖石裸露或砂礫覆蓋的地面自然景觀荒漠分布：世界：面積占1／4，主要分布南北緯15°～35°之間的副熱帶地區(qū)這里終年信風(fēng)控制，由高緯向低緯的干冷氣流，高壓盛行下沉氣流，空氣絕熱增溫，濕度小，干燥少雨，大陸西岸離岸風(fēng)荒漠按照地貌形態(tài)和地表組成物質(zhì)的不同，可以分為四種類型：巖漠、礫漠、沙漠和泥漠。第四節(jié)荒漠的類型地球上的地表覆被一、巖漠(rockydesert)

它發(fā)育在干旱山地區(qū)，其特點(diǎn)是地面被切割得破碎不堪，山嶺陡峭，石骨嶙峋，基巖突露地面。1、組成物質(zhì)：以基巖為主；2、地貌特征：山麓剝蝕面或山足面及其其上的殘丘、島狀山、覆蓋有“荒漠巖漆”的礫石。3、巖漠的形成發(fā)育過(guò)程：

強(qiáng)烈的物理風(fēng)化大量巖屑暴雨洪流搬運(yùn)洪積扇山坡再度裸露山麓剝蝕面發(fā)展、聯(lián)合山前夷平面山麓剝蝕面（山足面）島狀山荒漠巖漆二、礫漠(graveldesert)礫漠：指地勢(shì)起伏平緩、地面布滿礫石的地區(qū)。1、組成物質(zhì)：礫石2、地貌特征：地形平緩3、形成發(fā)育：風(fēng)將山麓地帶的沖積—洪積堆積物中的細(xì)顆粒物吹走，留下粗大的礫石而形成礫漠。礫漠祁連山前戈壁（礫質(zhì)荒漠）風(fēng)棱石三、沙漠(sanddesert)沙漠：指地表覆蓋有大片風(fēng)成沙的地區(qū)。1、組成物質(zhì)：沙子2、地貌特征：各種類型的風(fēng)沙地貌3、形成發(fā)育：豐富的沙源，經(jīng)風(fēng)的作用形成風(fēng)沙地貌。6234175四、泥漠(takyr)泥漠：指由粘土物質(zhì)組成的地面，分布在干旱區(qū)的低洼地帶，特別是封閉的盆地中心。1、組成物質(zhì)：以粘土為主2、地貌特征：地形平坦，裸露，龜裂紋，鹽耕現(xiàn)象3、形成發(fā)育：干枯的湖盆中心沉積的粘土物質(zhì)，由于強(qiáng)烈的蒸發(fā)，形成龜裂紋，并且大量鹽類物質(zhì)聚集在地面。鹽漠第五節(jié)黃土地貌

黃土(loess)：是指第四紀(jì)時(shí)期形成的一種特殊的土狀堆積物。黃土高原一、黃土的分布與特性（一）黃土的特性我國(guó)的黃土有三種：Q1-午城黃土、Q2-離石黃土、Q3-馬蘭黃土。黃土具有以下的特性：1、質(zhì)地均一，以粉沙（0.05～0.005毫米）為主。2、富含碳酸鈣，其含量一般在10％～16％之間。3、黃土結(jié)構(gòu)上較松散，顆粒之間孔隙較多。4、黃土無(wú)沉積層理，垂直節(jié)理發(fā)育，直立性很強(qiáng)。5、黃土具有濕陷性。

黃土剖面午城黃土（早更新世Q1）標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn)山西隰縣午城鎮(zhèn)離石黃土（中更新世Q2

）標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn)山西離石縣陳家崖馬蘭黃土（晚更新世Q3

）北京門頭溝區(qū)齋堂村北山坡黃土剖面黃土的直立性黃土的侵蝕黃土陷穴風(fēng)成說(shuō)(影響最大，擁護(hù)者最多)的主要依據(jù):（1）黃土分布區(qū)以北依次出現(xiàn)沙漠、戈壁，三者逐漸過(guò)渡，并稱帶狀排列；（2）黃土區(qū)內(nèi)從西北往東南顆粒逐漸變細(xì)；（3）黃土覆蓋在多種成因的形態(tài)起伏顯著的各種地貌上，并保持相似得厚度；（4）黃土層中發(fā)育有隨下伏地貌形態(tài)變化的多層埋藏古土壤；（5