普通地質(zhì)學(xué)風(fēng)作用

第十六章風(fēng)的地質(zhì)作用一，風(fēng)的剝蝕作用二，風(fēng)的搬運(yùn)作用三，風(fēng)的沉積作用四，沙漠與黃土

風(fēng)能搬運(yùn)堆積砂和塵土，也能剝蝕破壞基巖，是重要地質(zhì)營力。尤其是在干旱氣候區(qū)，風(fēng)的地質(zhì)作用十分重要。在地質(zhì)歷史中，特別是地球上植物還未出現(xiàn)的時候，風(fēng)的地質(zhì)作用更為顯著。

第一節(jié)

風(fēng)的剝蝕作用（風(fēng)蝕與地貌）一、風(fēng)的剝蝕作用風(fēng)的剝蝕作用簡稱風(fēng)蝕，包括吹揚(yáng)和磨蝕兩種方式。

1、吹揚(yáng)

風(fēng)將地表砂粒和塵土揚(yáng)起吹走吹揚(yáng)作用在風(fēng)速大、地面干燥、植被稀少及松散物覆蓋區(qū)尤其強(qiáng)烈。主要見于沙漠及海灘等地2、磨蝕

風(fēng)力揚(yáng)起的碎屑物對地表的沖擊和摩擦以及碎屑物顆粒之間的沖撞和摩擦如地面巖石松軟，則易遭受磨蝕卵石或礫石可被磨蝕成多個磨光面，且邊棱清晰鮮明，這種石塊稱為風(fēng)棱石二、風(fēng)蝕地貌

1、風(fēng)蝕洼地因風(fēng)蝕而形成的洼地洼地底面如達(dá)地下水面，會成為沙漠中的綠洲。

2、風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘

由暴雨和洪流強(qiáng)烈沖刷產(chǎn)生，并因風(fēng)蝕而擴(kuò)大的谷地稱為風(fēng)蝕谷。如風(fēng)蝕谷不斷擴(kuò)大聯(lián)結(jié)，地面僅殘留許多孤立的高地，稱為風(fēng)蝕殘丘，高度一般在10-20m左右。水平巖層常構(gòu)成平頂丘，單斜巖層常形成單面山。風(fēng)蝕谷呈狹長壕溝或?qū)拸V谷地，常蜿蜒曲折，長達(dá)數(shù)十公里，谷底崎嶇不平，谷壁一般較陡，谷坡坡腳因堆積著崩塌的巖塊較平緩。

風(fēng)蝕谷不斷擴(kuò)大聯(lián)結(jié)，地面僅殘留許多孤立的高地，稱為風(fēng)蝕殘丘，高度一般在10-20m左右。水平巖層常構(gòu)成平頂丘。產(chǎn)狀平緩的基巖裸露區(qū)因其巖層軟硬相間和垂直節(jié)理發(fā)育經(jīng)長期風(fēng)蝕而成風(fēng)蝕城。

3、風(fēng)蝕城

層疊狀的平頂殘丘，猶如毀壞的古城堡。我國新疆東部吐魯番盆地的庫姆達(dá)格沙漠北部以及柴達(dá)木盆地西部都有由第三紀(jì)砂巖、頁巖及泥巖所構(gòu)成的風(fēng)蝕城。4、風(fēng)蝕蘑菇與風(fēng)蝕柱上大下小的蘑菇狀地形稱風(fēng)蝕蘑菇。其形成是因氣流在近地面部分所含砂粒多，一些突出地面的孤立巖石，下部受風(fēng)蝕較甚所致。如下部巖性較上部軟，或因水平節(jié)理發(fā)育，在差別風(fēng)蝕下，更易形成風(fēng)蝕蘑菇垂直節(jié)理發(fā)育的巖石經(jīng)長期風(fēng)燭后，易成為柱狀，稱為風(fēng)蝕柱。它可以成群分布，成為風(fēng)蝕柱群

第二節(jié)

風(fēng)的搬運(yùn)作用以懸浮、跳躍和蠕動（滾、滑）三種方式進(jìn)行

以躍移為主，其搬運(yùn)量約占70％一80％；蠕移量次之，約占20％；懸移量最少，一般不超過10％。

躍移和蠕移物主要是0.2—2mm砂，富集在離地30cm以下，尤在10cm下，緊貼地面運(yùn)行，搬運(yùn)距離近；

懸移物主要是小于0.2mm碎屑，搬運(yùn)距離遠(yuǎn)，且顆粒愈細(xì)搬運(yùn)愈遠(yuǎn)。我國西北塵土搬運(yùn)到達(dá)長江中下游地區(qū)，蒙古中部塵土吹送到西北黃土高原，美國西部細(xì)微塵土竟遠(yuǎn)揚(yáng)3200公里到達(dá)美國東部。即顆粒細(xì)、搬運(yùn)遠(yuǎn)；顆粒粗，搬運(yùn)近，細(xì)微塵土搬運(yùn)極遠(yuǎn)，而礫石等粗大顆粒殘留原地，這是風(fēng)力搬運(yùn)的重要特征。第二節(jié)

風(fēng)的沉積作用

風(fēng)力堆積的物質(zhì)稱為風(fēng)積物一、風(fēng)積物的特點(diǎn)（6個）1、碎屑性

主要是砂、粉砂及少量粘土級碎屑物，粒度2mm以下2、良好分選性

分選較沖積物高，由風(fēng)力搬運(yùn)高度選擇性決定3、較高圓度

碎屑顆粒即使是很細(xì)粉砂(石英為主)，也具有園度4、碎屑中可存在較多鐵鎂質(zhì)及其它化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定礦物如輝石、角閃石、黑云母、方解石等，這些性質(zhì)不穩(wěn)定的礦物在由水力搬運(yùn)的沉積物中較少存在5、具有規(guī)模極大的交錯層理其形成是由于風(fēng)積物作大規(guī)模移動的結(jié)果6、顏色多樣，優(yōu)勢色調(diào)是紅色二、堆積的方式1、沉降堆積因風(fēng)速減弱而發(fā)生2、遇阻堆積碎屑物因遇到障礙物(如樹林、砂丘、植被、石塊、陡坎等)而發(fā)生堆積

三、風(fēng)積地貌1、砂堆含砂氣流在障礙物背風(fēng)面所形成砂堆積體通常呈舌狀，高度不超10m，長度達(dá)效十至數(shù)百米，內(nèi)部具交錯層2、砂丘風(fēng)積物形成的砂質(zhì)丘崗，從砂堆演化而來。砂丘規(guī)模不一，小的高幾米，大的高達(dá)200m，其寬度可達(dá)1km。根據(jù)砂丘定向和風(fēng)向關(guān)系及砂供給條件因素，砂丘可分為四種類型：

(1)新月型砂丘

(2)橫向砂丘

(3)縱向砂丘

(4)星狀沙丘

(1)新月型砂丘

平面上呈月牙形或新月形，高度一般為l-5m，很少超過15m。寬度可達(dá)100—300m。

新月形砂丘在風(fēng)的持續(xù)吹動下，能較快向前移動，速度達(dá)每年7.5－15m?？裳跊]田園、村莊和道路，帶來嚴(yán)重危害。(2)橫向砂丘

砂丘總延長方向與盛行風(fēng)向直交。形成于砂粒供應(yīng)豐富且風(fēng)向基本固定區(qū)。橫向砂丘多為波浪形，順風(fēng)坡緩，背風(fēng)坡陡，并有彎曲砂脊。砂丘間開闊。

橫向砂丘覆蓋面積往往很大，像是波濤洶涌的海洋，所以又稱為砂海(3)縱向砂丘又稱賽夫砂丘是互相平行的長條形砂崗。其長軸平行于盛行風(fēng)向。脊線連續(xù)，略有曲折。砂丘的高度10-50m，最大可達(dá)100m。長度可達(dá)120km。相鄰砂丘之間距離為0.5km到3km，比較開闊?？v向砂丘廣泛見于澳大利亞中部、北美北部、阿拉伯半島以及我國塔克拉瑪干沙漠西南部的麻扎、塔格以南、皮山以北。(4)星狀砂丘又稱金字塔形砂丘或砂山

具較高的頂，從頂點(diǎn)向四周呈放射狀伸出三條或更多砂脊砂體高度一般為50一100m，由幾個近似三角形的斜面包圍而成，斜面坡度—·般在25一30o之間。星狀砂丘是由風(fēng)力相差不大的幾個方向氣流造成。每條脊代表一種風(fēng)向這類砂丘見于非洲北部、沙特阿拉伯以及我國北疆的古爾班通古特沙漠等地區(qū)。

第四節(jié)

沙漠與黃土

一、沙漠(desert)

沙漠是指年降雨量小于250mm或蒸發(fā)量大于降雨量的地區(qū)。主要特點(diǎn)：氣候干燥。全世界沙漠面積約占陸地30％。我國沙漠面積約110萬km2，約占全國11％

現(xiàn)代沙漠的類型與分布沙漠形成主要取決于氣候并受地形影響?，F(xiàn)代沙漠有以下四類：(1)熱帶、副熱帶沙漠位于南北緯15o-35o

之間的低緯帶，受副熱帶高壓所控制。終年有信風(fēng)吹刮，氣候干旱少雨。尤其是大陸西岸，氣候最為干旱，許多著名大沙漠都分布在這一帶上，如撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠、印度與巴基斯坦的塔爾沙漠；南半球有澳大利亞沙漠、西南非的卡拉哈里沙漠、納米布沙漠及智利的阿塔卡瑪沙漠。

(2)大陸內(nèi)部溫帶或暖溫帶沙漠距海較遠(yuǎn)，來自海洋的濕潤氣流受高大山體阻隔而難于到達(dá)，即使其中一小部分能到達(dá)而其所含水分已在沿途降落，所以在大陸中心和山間盆地降水稀少。尤其是歐亞大陸內(nèi)部在強(qiáng)大的蒙古西伯利亞冷氣團(tuán)控制下，又干又冷而多風(fēng)，沙漠容易形成。如我國新疆塔克拉瑪于沙漠、內(nèi)蒙巴丹吉林沙漠、烏蘭布和沙漠等以及蘇聯(lián)中亞的卡拉庫姆沙漠、美國西南部的沙漠等。

(3)副熱帶大陸沿岸冷洋流影響帶的沙漠

它分布在南北半球冷洋流活動帶沿岸，如北非撒哈拉大沙漠中的西部大沙漠、西南非的納米布沙漠中的濱海流動沙漠、南美的阿塔卡馬沙漠和秘魯沿岸沙漠等。這些地區(qū)風(fēng)從大陸吹向海洋，而濱海地區(qū)又受到從海底垂直上升的冷洋流影響，故氣候又干又冷，形成沙漠。(4)極地沙漠

極地地區(qū)受下降的寒冷而干燥的空氣控制，降雨量少且終年冰凍，易形成沙漠。它見于格陵蘭北部、極地加拿大以及南極的無冰谷地。

2、沙漠中某些特征性現(xiàn)象(1)沙漠漆

指基巖或石塊表面黑色而光亮薄膜(通常由錳氧化物組成)，見于長期暴露巖石表面。錳元素可能是從沙漠塵土分解滲濾而成，或由微生物在巖石表面活動而產(chǎn)生(2)沙漠流水

大部分沙漠中砂丘分布的范圍有限。在無砂處可出現(xiàn)一塊塊面積不大的綠洲。這里地下水面到達(dá)地表，植物生長很好。(3)沖積扇每次暴雨可伴隨著流的形成，它將大量碎屑物質(zhì)，搬運(yùn)到山前的低平地帶堆積下來，形成沖積扇，或形成由一系列沖積扇組合而成的洪積平原。其中有豐富的地下水，是干旱區(qū)、及半干旱區(qū)的城市建設(shè)的理想基地。(4)干鹽湖

沙漠中因地面徑流少且蒸發(fā)強(qiáng)烈，湖盆中往往是在暴雨后充水，雨停后積水很快被蒸干。如此反復(fù)作用，湖底可以堆積很厚的鹽層。3、沙漠化(desertification)

是非沙漠向沙漠的轉(zhuǎn)變。沙漠范圍隨之而擴(kuò)大。沙漠化在地質(zhì)歷史中是因氣候的變化及由構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致自然地理條件改變而發(fā)生；在當(dāng)今，則因人類的活動(如盲目的開荒、砍伐森林，過度放牧、過量的取用地下水等)破壞了自然界的生態(tài)平衡而加速產(chǎn)生。沙漠化的結(jié)果是地下水面降低，水和土壤中鹽分增加，地面水減少，土壤加速侵蝕以及植物界的死亡。目前大陸上近37％的干旱區(qū)面臨著沙漠化的威脅。因此，必須要保護(hù)自然界的生態(tài)平衡，并采取措施加強(qiáng)與治沙防沙工作。

二、黃土黃土(loess)是干旱、半干旱地區(qū)一種特殊的第四紀(jì)沉積物，其形成與風(fēng)的作用有關(guān)。1、黃土的一般特征

黃土主要由粉砂組成，并含一定數(shù)量的細(xì)砂與粘上。顏色為黃灰色或棕黃色。質(zhì)地均一、未固結(jié)(以手搓之易成粉末)、質(zhì)輕、稍具粘性和含有較多鈣質(zhì)。鈣質(zhì)常以不規(guī)則的鈣質(zhì)結(jié)核形式出現(xiàn)。常發(fā)育垂直節(jié)理。顆粒結(jié)合不緊密，孔隙度大。黃土無明顯層理，干燥時較堅固，遇水易于剝落，易受侵蝕，使地表支離破碎，形成黃土地區(qū)特有的地形。

2、黃土的物質(zhì)成分

黃土含SiO250％-60％、Al2O39％-12％、CaO7％-10％、MgO％-3％、Fe2O34％-5％、K2O2％。礦物成分以石英、長石和碳酸鹽礦物為主。石英和長石一般為粉砂級，碳酸鹽礦物呈微粒狀態(tài)，偶爾可見到重結(jié)晶的細(xì)粒方解石。此外，還有少量粉砂狀磁鐵礦、角閃石、輝石和黑云母等礦物。這些在水中不穩(wěn)定的礦物有時晶形完整，表面新鮮。黃土中的礦物成分與大陸巖石的平均成分相似，而與黃土分布地區(qū)的下伏基巖中的礦物成分無關(guān)。

3、黃土的分布

黃土主要分布于中緯度氣候溫暖的地帶，特別是在半干旱氣候的草原地帶。世界上黃土分布面積占整個陸地面積的1／10。廣見于烏克蘭、阿根廷、美國中部、捷克、蘇丹。我國是多黃土的國家，黃土的面積約占我國陸地總面積的6.6％。具體分布在昆侖山-祁連山-秦嶺-魯東山區(qū)和遼東半島一線以北的干旱和半干旱地帶，即位于北緯34o-35o以北地區(qū)，包括東北、山東、河北、河南、山西、陜西、甘肅、青海、新疆等省，主要圍繞沙漠由西北到華北直到東北呈弧形帶狀展布。一般厚度為20-30m，最大厚度達(dá)200余米。由西北向東南厚度有變薄的總趨勢。

在黃河中游有317600km2的黃土，約占整個黃土面積的50％，形成黃土高原。其厚度較大，常達(dá)80m以上，最大厚度見于陜西、甘肅一帶。

4、黃土的成因

典型的黃土是風(fēng)成的，其標(biāo)志是：(1)黃土的厚度從沙漠邊緣向外逐漸減??；(2)組成黃土的顆粒向外逐漸變細(xì)；(3)不僅分布在低平地區(qū)，也見于二、三千米高山之頂；(4)黃土的礦物成分與其