普通地质学风作用

第十六章风的地质作用一，风的剥蚀作用二，风的搬运作用三，风的沉积作用四，沙漠与黄土

风能搬运堆积砂和尘土，也能剥蚀破坏基岩，是重要地质营力。尤其是在干旱气候区，风的地质作用十分重要。在地质历史中，特别是地球上植物还未出现的时候，风的地质作用更为显著。

第一节

风的剥蚀作用（风蚀与地貌）一、风的剥蚀作用风的剥蚀作用简称风蚀，包括吹扬和磨蚀两种方式。

1、吹扬

风将地表砂粒和尘土扬起吹走吹扬作用在风速大、地面干燥、植被稀少及松散物覆盖区尤其强烈。主要见于沙漠及海滩等地2、磨蚀

风力扬起的碎屑物对地表的冲击和摩擦以及碎屑物颗粒之间的冲撞和摩擦如地面岩石松软，则易遭受磨蚀卵石或砾石可被磨蚀成多个磨光面，且边棱清晰鲜明，这种石块称为风棱石二、风蚀地貌

1、风蚀洼地因风蚀而形成的洼地洼地底面如达地下水面，会成为沙漠中的绿洲。

2、风蚀谷和风蚀残丘

由暴雨和洪流强烈冲刷产生，并因风蚀而扩大的谷地称为风蚀谷。如风蚀谷不断扩大联结，地面仅残留许多孤立的高地，称为风蚀残丘，高度一般在10-20m左右。水平岩层常构成平顶丘，单斜岩层常形成单面山。风蚀谷呈狭长壕沟或宽广谷地，常蜿蜒曲折，长达数十公里，谷底崎岖不平，谷壁一般较陡，谷坡坡脚因堆积着崩塌的岩块较平缓。

风蚀谷不断扩大联结，地面仅残留许多孤立的高地，称为风蚀残丘，高度一般在10-20m左右。水平岩层常构成平顶丘。产状平缓的基岩裸露区因其岩层软硬相间和垂直节理发育经长期风蚀而成风蚀城。

3、风蚀城

层叠状的平顶残丘，犹如毁坏的古城堡。我国新疆东部吐鲁番盆地的库姆达格沙漠北部以及柴达木盆地西部都有由第三纪砂岩、页岩及泥岩所构成的风蚀城。4、风蚀蘑菇与风蚀柱上大下小的蘑菇状地形称风蚀蘑菇。其形成是因气流在近地面部分所含砂粒多，一些突出地面的孤立岩石，下部受风蚀较甚所致。如下部岩性较上部软，或因水平节理发育，在差别风蚀下，更易形成风蚀蘑菇垂直节理发育的岩石经长期风烛后，易成为柱状，称为风蚀柱。它可以成群分布，成为风蚀柱群

第二节

风的搬运作用以悬浮、跳跃和蠕动（滚、滑）三种方式进行

以跃移为主，其搬运量约占70％一80％；蠕移量次之，约占20％；悬移量最少，一般不超过10％。

跃移和蠕移物主要是0.2—2mm砂，富集在离地30cm以下，尤在10cm下，紧贴地面运行，搬运距离近；

悬移物主要是小于0.2mm碎屑，搬运距离远，且颗粒愈细搬运愈远。我国西北尘土搬运到达长江中下游地区，蒙古中部尘土吹送到西北黄土高原，美国西部细微尘土竟远扬3200公里到达美国东部。即颗粒细、搬运远；颗粒粗，搬运近，细微尘土搬运极远，而砾石等粗大颗粒残留原地，这是风力搬运的重要特征。第二节

风的沉积作用

风力堆积的物质称为风积物一、风积物的特点（6个）1、碎屑性

主要是砂、粉砂及少量粘土级碎屑物，粒度2mm以下2、良好分选性

分选较冲积物高，由风力搬运高度选择性决定3、较高圆度

碎屑颗粒即使是很细粉砂(石英为主)，也具有园度4、碎屑中可存在较多铁镁质及其它化学性质不稳定矿物如辉石、角闪石、黑云母、方解石等，这些性质不稳定的矿物在由水力搬运的沉积物中较少存在5、具有规模极大的交错层理其形成是由于风积物作大规模移动的结果6、颜色多样，优势色调是红色二、堆积的方式1、沉降堆积因风速减弱而发生2、遇阻堆积碎屑物因遇到障碍物(如树林、砂丘、植被、石块、陡坎等)而发生堆积

三、风积地貌1、砂堆含砂气流在障碍物背风面所形成砂堆积体通常呈舌状，高度不超10m，长度达效十至数百米，内部具交错层2、砂丘风积物形成的砂质丘岗，从砂堆演化而来。砂丘规模不一，小的高几米，大的高达200m，其宽度可达1km。根据砂丘定向和风向关系及砂供给条件因素，砂丘可分为四种类型：

(1)新月型砂丘

(2)横向砂丘

(3)纵向砂丘

(4)星状沙丘

(1)新月型砂丘

平面上呈月牙形或新月形，高度一般为l-5m，很少超过15m。宽度可达100—300m。

新月形砂丘在风的持续吹动下，能较快向前移动，速度达每年7.5－15m。可掩没田园、村庄和道路，带来严重危害。(2)横向砂丘

砂丘总延长方向与盛行风向直交。形成于砂粒供应丰富且风向基本固定区。横向砂丘多为波浪形，顺风坡缓，背风坡陡，并有弯曲砂脊。砂丘间开阔。

横向砂丘覆盖面积往往很大，像是波涛汹涌的海洋，所以又称为砂海(3)纵向砂丘又称赛夫砂丘是互相平行的长条形砂岗。其长轴平行于盛行风向。脊线连续，略有曲折。砂丘的高度10-50m，最大可达100m。长度可达120km。相邻砂丘之间距离为0.5km到3km，比较开阔。纵向砂丘广泛见于澳大利亚中部、北美北部、阿拉伯半岛以及我国塔克拉玛干沙漠西南部的麻扎、塔格以南、皮山以北。(4)星状砂丘又称金字塔形砂丘或砂山

具较高的顶，从顶点向四周呈放射状伸出三条或更多砂脊砂体高度一般为50一100m，由几个近似三角形的斜面包围而成，斜面坡度—·般在25一30o之间。星状砂丘是由风力相差不大的几个方向气流造成。每条脊代表一种风向这类砂丘见于非洲北部、沙特阿拉伯以及我国北疆的古尔班通古特沙漠等地区。

第四节

沙漠与黄土

一、沙漠(desert)

沙漠是指年降雨量小于250mm或蒸发量大于降雨量的地区。主要特点：气候干燥。全世界沙漠面积约占陆地30％。我国沙漠面积约110万km2，约占全国11％

现代沙漠的类型与分布沙漠形成主要取决于气候并受地形影响。现代沙漠有以下四类：(1)热带、副热带沙漠位于南北纬15º-35º

之间的低纬带，受副热带高压所控制。终年有信风吹刮，气候干旱少雨。尤其是大陆西岸，气候最为干旱，许多著名大沙漠都分布在这一带上，如撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠、印度与巴基斯坦的塔尔沙漠；南半球有澳大利亚沙漠、西南非的卡拉哈里沙漠、纳米布沙漠及智利的阿塔卡玛沙漠。

(2)大陆内部温带或暖温带沙漠距海较远，来自海洋的湿润气流受高大山体阻隔而难于到达，即使其中一小部分能到达而其所含水分已在沿途降落，所以在大陆中心和山间盆地降水稀少。尤其是欧亚大陆内部在强大的蒙古西伯利亚冷气团控制下，又干又冷而多风，沙漠容易形成。如我国新疆塔克拉玛于沙漠、内蒙巴丹吉林沙漠、乌兰布和沙漠等以及苏联中亚的卡拉库姆沙漠、美国西南部的沙漠等。

(3)副热带大陆沿岸冷洋流影响带的沙漠

它分布在南北半球冷洋流活动带沿岸，如北非撒哈拉大沙漠中的西部大沙漠、西南非的纳米布沙漠中的滨海流动沙漠、南美的阿塔卡马沙漠和秘鲁沿岸沙漠等。这些地区风从大陆吹向海洋，而滨海地区又受到从海底垂直上升的冷洋流影响，故气候又干又冷，形成沙漠。(4)极地沙漠

极地地区受下降的寒冷而干燥的空气控制，降雨量少且终年冰冻，易形成沙漠。它见于格陵兰北部、极地加拿大以及南极的无冰谷地。

2、沙漠中某些特征性现象(1)沙漠漆

指基岩或石块表面黑色而光亮薄膜(通常由锰氧化物组成)，见于长期暴露岩石表面。锰元素可能是从沙漠尘土分解渗滤而成，或由微生物在岩石表面活动而产生(2)沙漠流水

大部分沙漠中砂丘分布的范围有限。在无砂处可出现一块块面积不大的绿洲。这里地下水面到达地表，植物生长很好。(3)冲积扇每次暴雨可伴随着流的形成，它将大量碎屑物质，搬运到山前的低平地带堆积下来，形成冲积扇，或形成由一系列冲积扇组合而成的洪积平原。其中有丰富的地下水，是干旱区、及半干旱区的城市建设的理想基地。(4)干盐湖

沙漠中因地面径流少且蒸发强烈，湖盆中往往是在暴雨后充水，雨停后积水很快被蒸干。如此反复作用，湖底可以堆积很厚的盐层。3、沙漠化(desertification)

是非沙漠向沙漠的转变。沙漠范围随之而扩大。沙漠化在地质历史中是因气候的变化及由构造运动导致自然地理条件改变而发生；在当今，则因人类的活动(如盲目的开荒、砍伐森林，过度放牧、过量的取用地下水等)破坏了自然界的生态平衡而加速产生。沙漠化的结果是地下水面降低，水和土壤中盐分增加，地面水减少，土壤加速侵蚀以及植物界的死亡。目前大陆上近37％的干旱区面临着沙漠化的威胁。因此，必须要保护自然界的生态平衡，并采取措施加强与治沙防沙工作。

二、黄土黄土(loess)是干旱、半干旱地区一种特殊的第四纪沉积物，其形成与风的作用有关。1、黄土的一般特征

黄土主要由粉砂组成，并含一定数量的细砂与粘上。颜色为黄灰色或棕黄色。质地均一、未固结(以手搓之易成粉末)、质轻、稍具粘性和含有较多钙质。钙质常以不规则的钙质结核形式出现。常发育垂直节理。颗粒结合不紧密，孔隙度大。黄土无明显层理，干燥时较坚固，遇水易于剥落，易受侵蚀，使地表支离破碎，形成黄土地区特有的地形。

2、黄土的物质成分

黄土含SiO250％-60％、Al2O39％-12％、CaO7％-10％、MgO％-3％、Fe2O34％-5％、K2O2％。矿物成分以石英、长石和碳酸盐矿物为主。石英和长石一般为粉砂级，碳酸盐矿物呈微粒状态，偶尔可见到重结晶的细粒方解石。此外，还有少量粉砂状磁铁矿、角闪石、辉石和黑云母等矿物。这些在水中不稳定的矿物有时晶形完整，表面新鲜。黄土中的矿物成分与大陆岩石的平均成分相似，而与黄土分布地区的下伏基岩中的矿物成分无关。

3、黄土的分布

黄土主要分布于中纬度气候温暖的地带，特别是在半干旱气候的草原地带。世界上黄土分布面积占整个陆地面积的1／10。广见于乌克兰、阿根廷、美国中部、捷克、苏丹。我国是多黄土的国家，黄土的面积约占我国陆地总面积的6.6％。具体分布在昆仑山-祁连山-秦岭-鲁东山区和辽东半岛一线以北的干旱和半干旱地带，即位于北纬34º-35º以北地区，包括东北、山东、河北、河南、山西、陕西、甘肃、青海、新疆等省，主要围绕沙漠由西北到华北直到东北呈弧形带状展布。一般厚度为20-30m，最大厚度达200余米。由西北向东南厚度有变薄的总趋势。

在黄河中游有317600km2的黄土，约占整个黄土面积的50％，形成黄土高原。其厚度较大，常达80m以上，最大厚度见于陕西、甘肃一带。

4、黄土的成因

典型的黄土是风成的，其标志是：(1)黄土的厚度从沙漠边缘向外逐渐减薄；(2)组成黄土的颗粒向外逐渐变细；(3)不仅分布在低平地区，也见于二、三千米高山之顶；(4)黄土的矿物成分与其