第3章(5) 风沙地貌

2023/12/191主讲：郑永宏E-mail:zhengyh@武汉大学资源与环境科学学院第3章(5)风沙地貌19十二月20232

风对地表松散碎屑物（沙质土）的吹蚀、运移和堆积过程所形成的地貌，称为风成地貌或风沙地貌。风沙作用及其所形成地貌，虽然可出现在诸如大陆性冰川外缘（冰缘区），湿润区植被稀少的沙质海岸、湖岸和河岸，但主要还是分布在干旱和半土旱地区，特别是其中的沙漠地带。19十二月20233风成地貌分布区自然地理特点是:太阳辐射强烈，昼夜气温剧变，物理风化盛行；降水少、变率大而又集中，蒸发强，年蒸发量常数倍、数十倍于降水量；地表径流贫乏，流水作用微弱；植被稀疏矮小，疏松的沙质地表裸露；特别是风大而频繁。19十二月20234第五节风沙地貌

3.5.1我国风成地貌分布特征

1、空间分布：中国风成地貌主要分布在东经75-125度，北纬35-50度之间的西北、华北北部和东北西部（“三北”）的地带内，面积109.5万km2，约占全国总面积11.4%。其中大致在乌鞘岭和贺兰山以西地区，分布比较集中，占其总面积的90%，该区以东呈小片状比较分散。19十二月202352.气候特征：干旱少雨,风力强大而频繁的干旱和半干旱气候。

年降雨量都在400毫米以下，贺兰山以西则在200毫米以下，其中巴丹吉林沙漠在50毫米以内，新疆东部戈壁和塔克拉玛干沙漠的中部和东部不足10毫米，而柴达木盆地的芒崖仅5毫米。

大气降水高度集中，往往以暴雨形式在很短时间内结束，极端情况下在几年内只下一次雨。气候上的另一特点是温差显著，地面增温和冷却速度快，幅度大。年平均较差达60-70℃。日较差也达35-50℃。19十二月202363.地势特征内陆盆地、高原,山间盆地（四川盆地除外）或平缓地区河谷中.如塔里木盆地中央的塔克拉玛干沙漠、准噶尔盆地内的古尔班通古特沙漠（有厚达200～400m的沉积物）等。4.景观特征植被覆盖度低,只有稀少的荒漠草和灌木，沙土裸露，地表破碎。19十二月202373.5.2.风沙地貌发育的动力

干旱气候区风沙地貌的形成主要受物理风化作用、风力作用及暂时性流水作用影响

1.强烈的物理风化:温差引起的干旱地区由于日较差大（如新疆北部日较差达35～50℃），岩石的导热率低。白天高温时，岩石表层增温产生膨胀，形成一些与岩石表面平行的细小裂隙；夜间，岩石表层比内部冷却快而发生收缩，产生一些与岩石表层垂直的微细裂隙。这样在岩石表层布满了纵横交错的裂隙，产生鳞片状剥落。19十二月20238此外，入夜后气温迅速降低，空气中的水汽迅速在含盐岩石表层发生凝结并渗入岩石内部。白天在烈日下，水分蒸发，在岩石表面盐物结晶，撑胀岩石，裂隙使岩石崩解破裂，形成许多风化物。岩石层层剥落，地表风化碎屑物质丰富。这种由于强烈物理风化作用形成的岩屑，为风力作用和流水作用提供了十分有利的物质条件。19十二月202392.风力作用（吐鲁番盆地达坂城风力最强）

风沙侵蚀:吹蚀(风速4-5m/s---沙粒半径0.1mm)

磨蚀(距地0.5-1.5m高度范围内最强烈)

风沙运移:悬移(粒径小于0.2mm)

跃移(粒径0.2-0.5mm、跳跃高度1.5-2.5m)

蠕移(粒径0.5-2mm)

风速(m/s)4.5-6.76.7-9.89.8-11.411.4-13.0沙粒(mm)0.250.51.01.519十二月202310风的运移作用主要表现为风沙流的活动，其主要特点是：1.绝大部分沙粒集中于近地面30cm一下气流层中，顺地面前进，离地表越高，含沙量越少；2.气流中沙粒的大小，随高度增加而减小；3.气流含沙量多少，随风速变化，风速越大，气流所运移的沙量也越多；19十二月2023114.沙粒移动的速度和距离，是悬移大于跃移，跃移大于蠕移；5.风沙流含沙量多少影响速度，含沙量多时，能增加风沙流负载量，增大沙粒间内摩擦，使沙粒移动变慢。风沙流速度小于风速。风沙沉积：植物.山丘体.建筑物的障碍.19十二月2023123.暂时性流水作用（常形成水蚀劣地）19十二月2023133.5.3风蚀地貌形体1.风蚀洼地松散物质组成的地面，经风吹蚀后，能形成宽广而轮廓不大明显的洼地，其形态多呈椭圆形，成排分布，并沿主风向延伸，有时也呈马蹄形洼地，洼地的背风壁较陡，迎风壁较和缓。19十二月2023142、风蚀蘑菇和风蚀柱突起的弧立岩石，在长期风力作用下，能形成上部大下部小的石蘑菇形态。如果岩石露头的下部岩层较软而上部岩层较硬时，这种地貌就更易形成，更加明显。垂直节理发育的岩石，经风的长期吹蚀，裂缝逐渐扩大，可形成一些孤立的石柱，叫风蚀柱。19十二月202315风蚀柱风蚀蘑菇19十二月2023163.风蚀城堡多分布在岩性软硬相间的沉积岩（主要是砂岩、泥岩等）地区，是在流水侵蚀的基础上由于岩性软硬不同导致差异性风力吹蚀，所形成的许多层状墩台，高度多数为10-30米。由于岩层水平，墩台顶部多平坦，亦有呈宝塔状的。19十二月2023174.风蚀谷与风蚀丘风蚀丘是垅岗状小丘，有的长度很大，高度仅数十米，呈栅栏状相互平行排列，称为长丘。风蚀长丘由软硬相间成层的砂页岩组成的长轴褶皱经长期风力侵蚀作用而成，长丘组成物质是岩石不是沙粒，这类地貌在由倾角大、岩性差别明显、薄层的砂页岩组成地段发育最典型。19十二月202318风蚀残丘19十二月2023195.风蚀雅丹（又称风蚀垄槽）:极干旱地区的干涸湖底，常因干缩裂开，定向风沿着这些裂隙吹蚀，裂隙越来越大，使原来平坦的地面发育成许多不规则的背鳍形垄脊和宽浅沟槽，这种支离破碎的地面称风蚀雅丹。风蚀雅丹以罗布泊洼地西北部的古楼兰附近最为典型，高起的风蚀垄岗多为长条形，走向多与主风向平行，比高多在4-10米。19十二月202320雅丹19十二月20232119十二月2023226.石窝：陡峭的岩壁受风沙的吹蚀和磨蚀，岩壁表面形成大小不等形状各异的小凹坑，其直径大多约20cm，深达10-15cm，有群集，也有分散，使岩石表面具有蜂窝状的外貌。19十二月202323风蚀丘19十二月20232419十二月2023251.信风型沙丘地貌是由单风向或数个方向近似的风的作用下形成的沙丘地貌，主要的有新月形沙丘和纵向沙垄等。因单向风常发生在信风区，故称信风型。（1）新月形沙丘3.5.4风积地貌形体19十二月20232619十二月202327新月形沙丘形成过程19十二月202328纵向沙垄形成（2）纵向沙垄大致顺着主要风向延伸的长堤状沙丘草丛沙垄

19十二月202329纵向沙垄等高线19十二月202330纵向沙垄与风蚀柱19十二月2023312.季风一软风型沙丘地貌在沙源丰富、形成年代较久和风向不变的条件下，新月形沙丘则发展演变成新月形沙丘链。它由彼此相距很近的新月形沙丘的两翼彼此连接起来，形成一条条沙丘链。沙丘链的长度，短者几十米，长者几百米，甚至更长；沙丘链的高度一般为5-20米，也有高达30米的。19十二月2023323.对流型沙丘地貌沙漠地区空气对流时，其上升气流和下降气流的运动不是直线地进行的，而总是螺旋状移动，并受地球偏转力的影响。在螺旋状上升的龙卷风的作用下，地面被吹蚀成一个个圆形洼地，而洼地之间则是分隔它们的丘状高地，总称为蜂窝状沙丘。19十二月2023334.干扰型沙丘地貌当主要气流向前运动，遇到山地阻碍而发生折射，引起气流干扰时，形成的沙丘地貌，称为干扰型风积地貌，其中主要的是金字塔沙丘，或称角锥状沙丘。19十二月202334五.荒漠类型干旱荒漠区的地表，由于组成物质不同，可以划分出不同的类型。由裸露岩石、砾石、砂、或者泥岩（粘土）组成的荒漠，依次叫做岩漠、砾漠、沙漠或泥漠。1.岩漠：在干旱地区，遭受强烈风化和风蚀的裸露的基岩地表。2.砾漠：其重要特征是地面无细粒物质，主要是砾石或碎石。强烈的风力作用吹走了细沙和尘土，留下了粗大砾石覆盖着整个地表而成.19十二月2023353.沙漠：是荒漠中最常见的，面积最大的一种类型，它的最重要特征是荒沙覆盖着整个地表面.4.泥漠：常形成于干旱地区的低洼地带或封闭盆地中部，由流向洼地或湖沼的暂时性洪流所携带的粘土质淤积而成.

内陆盆地有环带圈层组合的特点19十二月202336剥蚀山地与岩漠19十二月202337岩漠与残丘19十二月202338风蚀残丘19十二月202339沙丘与砾漠19十二月20234019十二月20234119十二月202342六.荒漠地理分布1.副热带荒漠带：非洲撒哈拉荒漠,

亚洲的卡拉哈里荒漠，墨西哥荒漠,

澳大利亚中部沙漠，南美阿德卡马荒漠.2.温带荒漠带：中亚荒漠,

蒙古大戈壁,

中国西北荒漠,

美国西部荒漠.19十二月202343

沙尘暴问题

大风+尘沙（<0.2mm)，植被+降水+地表水涵养沙尘暴是风暴作用于干燥的具有丰富的松散的细粒物质组成的岩石圈表面而形成的，是大气圈与岩石圈相互作用的结果。人类活动的影响，对于沙尘暴的