風(fēng)成地貌及黃土地貌

風(fēng)對(duì)地表物質(zhì)的吹蝕、搬運(yùn)和堆積過(guò)程中形成的各種地貌，稱為風(fēng)成地貌。風(fēng)的作用可以發(fā)生在不同的地區(qū)，但以干旱、半干旱地區(qū)最為強(qiáng)盛，因?yàn)樵谶@些地區(qū)有很多地方性的特點(diǎn)。我國(guó)的風(fēng)成地貌，除極少部分散布在濕潤(rùn)地區(qū)不計(jì)以外，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％。當(dāng)然，風(fēng)沙作用并不局限于干旱、半干旱地區(qū)，在大陸性冰川外緣、在植被稀少的沙質(zhì)海岸、湖岸、河岸，也有風(fēng)沙作用，同樣可以形成各種風(fēng)成地貌。黃土是一種黃色的、質(zhì)地均一的第四紀(jì)土狀堆積物，它具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)（疏松、多孔隙、富含CaCO3、垂直節(jié)理發(fā)育、透水性強(qiáng)、易沉陷等），是風(fēng)把干旱荒漠地區(qū)以及大陸冰川區(qū)冰水平原上的細(xì)顆粒吹送到半干旱地區(qū)堆積，在外力作用下（主要是流水作用）形成許多正向、負(fù)向地形，造成了獨(dú)特的黃土地貌。

我國(guó)的風(fēng)成地貌，除極少部分散布在濕潤(rùn)地區(qū)不計(jì)以外，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％。當(dāng)然，風(fēng)沙作用并不局限于干旱、半干旱地區(qū)，在大陸性冰川外緣、在植被稀少的沙質(zhì)海岸、湖岸、河岸，也有風(fēng)沙作用，同樣可以形成各種風(fēng)成地貌。

黃土是一種黃色的、質(zhì)地均一的第四紀(jì)土狀堆積物，它具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)（疏松、多孔隙、富含CaCO3、垂直節(jié)理發(fā)育、透水性強(qiáng)、易沉陷等），是風(fēng)把干旱荒漠地區(qū)以及大陸冰川區(qū)冰水平原上的細(xì)顆粒吹送到半干旱地區(qū)堆積，在外力作用下（主要是流水作用）形成許多正向、負(fù)向地形，造成了獨(dú)特的黃土地貌。

第一節(jié)風(fēng)沙流和風(fēng)沙作用

一.風(fēng)沙流——沙粒的群體運(yùn)動(dòng)

含沙的氣流稱風(fēng)沙流。它是一種氣－固兩相流。運(yùn)動(dòng)的沙粒是從氣流中獲取運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量，因此，沙粒只有在一定的風(fēng)力條件下才開始移動(dòng)。沙粒開始移動(dòng)的臨界風(fēng)速稱起動(dòng)風(fēng)速，一切超過(guò)起動(dòng)風(fēng)速的風(fēng)稱起沙風(fēng)。沙粒起動(dòng)風(fēng)速的大小與沙粒的粒徑、地表性質(zhì)、沙子的含水率等多種因素有關(guān)。根據(jù)拜格諾的研究，對(duì)于粒徑大于0.1mm的石英顆粒來(lái)說(shuō)，沙粒起動(dòng)風(fēng)速（vt）與粒徑（d）的平方根成正比。

近地面的氣流密度較小，粘滯性低，氣流經(jīng)常呈渦動(dòng)，此外，地形起伏和熱對(duì)流，能使地表氣流產(chǎn)生大的旋渦，加強(qiáng)氣流的紊動(dòng)作用。地表的松散沙粒或基巖上的風(fēng)化產(chǎn)物，在紊動(dòng)氣流的作用下被吹揚(yáng)。地表最易遭受風(fēng)力吹蝕的是0.1mm的松散沙粒。粒徑大于0.5mm的沙粒則極少被吹蝕，而粒徑小于0.1mm的細(xì)小泥沙，由于受到近地面層流層的隱蔽作用，同時(shí)易從大氣中吸收水分使顆粒間產(chǎn)生一定的粘結(jié)力，因此也不易被吹蝕。近地表的風(fēng)，由于受到地面摩擦阻力的影響而減速，一般摩擦力隨高度的增加而減少。沙漠地區(qū)的沙，多屬于粒徑0.1～0.25mm的細(xì)紗，對(duì)于一般干燥裸露的沙質(zhì)地表來(lái)說(shuō)，沙粒起動(dòng)形成風(fēng)沙流的風(fēng)速約為4～5m/s；但在顆粒較粗的山前洪積沙礫戈壁地區(qū)，一般風(fēng)速要達(dá)到8～9m/s才有風(fēng)沙流活動(dòng)。粒徑（mm)不同含水率下沙粒的起動(dòng)風(fēng)速（m/s）干燥狀態(tài)含水率（％）12342.0－1.09.010.812.0——1.0-0.56.07.09.512.0—0.5-0.254.85.87.512.0—0.25-0.1753.84.66.010.512.0沙子含水率與起動(dòng)風(fēng)速的關(guān)系（根據(jù)格恩諾爾諾）粒徑d(mm)起動(dòng)風(fēng)速（離地面2m高處）（m/s）0.10－0.254.00.25－0.505.60.50－1.006.7＞1.007.1不同粒徑的起動(dòng)風(fēng)速（新疆布古里沙漠）二.沙粒運(yùn)動(dòng)的基本形式

——懸移、躍移和蠕移由于風(fēng)力的強(qiáng)弱不同，使粒徑大小和質(zhì)量不同的沙粒以懸移、躍移和蠕移三種方式向前移動(dòng)。通常粒徑<0.05mm的細(xì)小顆粒（粉砂、塵土），質(zhì)量輕微，在空氣中的自由沉速很小，一旦被風(fēng)揚(yáng)招，不易沉落，能夠隨風(fēng)懸移搬運(yùn)到很遠(yuǎn)的地方。

躍移是沙粒運(yùn)動(dòng)的主要形式。躍移運(yùn)動(dòng)是由風(fēng)壓力和顆粒的沖擊而引起的。沙粒在受風(fēng)力上揚(yáng)作用脫離地表面而進(jìn)入氣流后，就從氣流中不斷取得動(dòng)量加速前進(jìn)，并在沙粒自身重量作用下，以相對(duì)于水平線一個(gè)很小的角度迅速下落。由于空氣的密度比沙粒要小得多，沙粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力較小，在落到沙面時(shí)仍然具有相當(dāng)大的動(dòng)量。因此，不但下落的沙粒本身由可能反彈起來(lái)，繼續(xù)跳躍前進(jìn)，而且由于它的沖擊作用，還能使下落點(diǎn)周圍的一部分沙粒飛濺起來(lái)進(jìn)入跳躍運(yùn)動(dòng)，這樣就會(huì)引起一連串的反應(yīng),如此跳躍著前進(jìn)。風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的三種基本形式不同粒徑沙土顆粒的運(yùn)移方式(引自M.Holy,1980)（0.1~0.15最易以躍移的形式運(yùn)動(dòng)）三.風(fēng)沙流的結(jié)構(gòu)特征及輸沙率1.風(fēng)沙流的特征氣流中搬運(yùn)的沙粒，在搬運(yùn)層內(nèi)的隨高度的分布，稱為風(fēng)沙流的結(jié)構(gòu)。

由此可見(jiàn)，對(duì)于流沙地表風(fēng)沙流而言，風(fēng)沙流是一種貼近地面的沙子搬運(yùn)現(xiàn)象。認(rèn)識(shí)風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的這一性質(zhì)，對(duì)防沙工程具有重要指導(dǎo)意義。如：設(shè)計(jì)用于防風(fēng)固沙的沙障就不需要很高的尺寸，一般只要露出沙面20-30cm即可收到良好的效果。2.輸沙率氣流搬運(yùn)的沙量（輸沙率），它是指氣流在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位寬度（或單位面積）所搬運(yùn)的沙量。輸沙率與風(fēng)速的關(guān)系（野外測(cè)定，莎車）

前面提到風(fēng)沙流是一種貼近地面的沙子搬運(yùn)現(xiàn)象。我們?cè)谝巴獬?huì)看到，在疏松的沙土平原上一般要比沙礫質(zhì)戈壁上積沙多，易于形成沙堆。這里除了沙源豐富以外，你能從輸沙率的角度分析一下原因嗎?

容量：在一定的風(fēng)力下可能搬運(yùn)的沙量；強(qiáng)度：實(shí)際的搬運(yùn)量；飽和度：強(qiáng)度和容量之比。四.風(fēng)沙作用風(fēng)和風(fēng)沙流對(duì)地表物質(zhì)的侵蝕、搬運(yùn)、堆積作用稱之為風(fēng)沙作用。1、風(fēng)蝕作用（分為吹蝕作用和磨蝕作用）2、風(fēng)沙的搬運(yùn)作用

風(fēng)沙搬運(yùn)的形式（1）懸移；（2）躍移；（3）蠕移；

3、風(fēng)沙的堆積作用風(fēng)沙在搬運(yùn)的過(guò)程中，當(dāng)風(fēng)速變?nèi)鯐r(shí)，或遇到障礙物以及地面結(jié)構(gòu)條件變化時(shí)，超過(guò)風(fēng)力所能搬運(yùn)的最大容量，都可能使挾帶的沙粒發(fā)生堆積。（1）沉降堆積：（2）遇阻堆積：第二節(jié)風(fēng)成地貌風(fēng)對(duì)地面物質(zhì)的侵蝕、搬運(yùn)和堆積過(guò)程中，能形成各種風(fēng)蝕地貌和風(fēng)積地貌。風(fēng)蝕地貌1.石窩（風(fēng)蝕壁龕）

新疆西北的博爾塔拉州新疆西北的博爾塔拉州新疆西北的博爾塔拉州新疆西北的博爾塔拉州甘肅2.風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱

風(fēng)蝕蘑菇3.風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘

風(fēng)蝕殘丘風(fēng)蝕城堡風(fēng)蝕城堡新疆烏爾禾新疆吐魯番，2000多年歷史4.雅丹（風(fēng)蝕壟槽）

敦煌－羅布泊風(fēng)蝕雅丹敦煌－羅布泊風(fēng)蝕雅丹敦煌－羅布泊風(fēng)蝕雅丹5.風(fēng)蝕洼地

寧夏銀川的沙湖風(fēng)蝕洼地寧夏銀川的沙湖風(fēng)蝕洼地風(fēng)蝕洼地積水成湖

二.風(fēng)積地貌一些人認(rèn)為風(fēng)成沙波是簡(jiǎn)單的初期沙丘，隨著時(shí)間的進(jìn)展，會(huì)發(fā)育成為沙丘。但比較普遍的看法是沙波紋與沙丘截然不同，它們的形成具有完全不同的機(jī)制。1.沙波紋

新月形沙丘鏈塔克拉瑪干沙漠2.沙堆沙堆是一種特殊形態(tài)的沙丘，其大小不等，形態(tài)各異。它主要是風(fēng)沙流在運(yùn)行過(guò)程中遇到了障礙物（植被或地形變化時(shí)），在背風(fēng)面產(chǎn)生渦流，消耗氣流的能量，引起風(fēng)速減小，在背風(fēng)面沙粒就發(fā)生沉積成為沙堆。

灌叢沙堆

沙丘是沙漠里最基本的風(fēng)積地貌形態(tài)，按其與塑造沙丘形態(tài)的風(fēng)之間的相互關(guān)系，主要可分為三類：（1）垂直于風(fēng)向的橫向沙丘形態(tài)——新月形沙丘、沙丘鏈和復(fù)合型沙丘鏈等；（2）平行于風(fēng)向的縱向沙丘形態(tài)——新月形沙壟、沙壟和復(fù)合型沙壟等；（3）多方向作用下的沙丘形態(tài)——金字塔沙丘等。3.橫向沙丘

塔克拉瑪干沙漠新月形沙丘復(fù)合型新月形沙丘鏈敦煌鳴沙山4．縱向沙丘關(guān)于新月形沙丘演變?yōu)樯驰獾倪^(guò)程，請(qǐng)參閱教材P110頁(yè)圖6－9

，

再一種認(rèn)為縱向沙丘的形成，主要是與大氣邊界層的縱向螺旋狀渦流作用有關(guān)，通過(guò)在大氣層中、實(shí)驗(yàn)室的觀測(cè)，以及流體力學(xué)穩(wěn)定性理論的分析，認(rèn)為大氣邊界層運(yùn)動(dòng)主要形式是近乎平行于氣流方向的一種縱向卷軸渦流。產(chǎn)生這種大規(guī)模的空氣運(yùn)動(dòng)的必要條件是近乎平坦的、均一的下墊面，如果對(duì)于氣流存在著足夠的障礙，哪怕是風(fēng)向完全不變，就不能形成縱向渦流，所形成的將是新月形沙丘，而不是縱向沙丘。沙壟沙壟新月形沙壟5.多方向作用下的沙丘

沙丘的移動(dòng)1、沙丘移動(dòng)方向：與年合成風(fēng)向一致；2、移動(dòng)方式：前進(jìn)式、往復(fù)前進(jìn)式、往復(fù)式；

3、移動(dòng)速度：

第三節(jié)荒漠的類型一.荒漠地區(qū)自然地理特征氣候干旱，地面缺乏植被覆蓋，物質(zhì)粗脊的自然地帶，稱為荒漠。

世界荒漠的分布二.荒漠的類型根據(jù)干旱區(qū)荒漠地貌特征與組成地表物質(zhì)的差異，可將荒漠分成巖漠、礫漠、沙漠和泥漠四種類型。1.巖漠

山麓剝蝕面（山足面）島狀山2.礫漠

祁連山前戈壁（礫質(zhì)荒漠）風(fēng)棱石敦煌3.沙漠

沙漠4.泥漠（粘土荒漠）

鹽漠三.荒漠的成因

1、沙塵天氣2、沙塵暴的產(chǎn)生3、世界四大沙塵暴源地4、沙漠化5.中國(guó)沙漠化及其擴(kuò)展速率四.沙塵暴與沙漠化5.中國(guó)沙漠化及其擴(kuò)展速率

我國(guó)的沙漠、沙漠化土地約占國(guó)土總面積16％（153萬(wàn)km2），即東起吉林白城，西至寧夏鹽池的5500km長(zhǎng)的農(nóng)牧交錯(cuò)地帶。我國(guó)是世界上沙漠面積較大、沙漠分布較廣、沙漠化擴(kuò)展速度較快、沙漠化危害較重的國(guó)家。◆治理措施：固定沙丘、退耕還草、退牧養(yǎng)草。植樹種草，甘肅沙丘固定，北京沙漠公路沙漠公路防護(hù)生長(zhǎng)在戈壁綠洲上的胡楊

第四節(jié)黃土地貌一.黃土的分布與特性1.黃土的分布－黃土是第四紀(jì)時(shí)期形成的一種特殊的土狀堆積物。2.黃土的特性－Q1-午城黃土、Q2-離石黃土、Q3-馬蘭黃土

a.黃土的成分與結(jié)構(gòu)：粒度成分：礦物成分：

b.黃土的結(jié)構(gòu)：c.黃土的物理性質(zhì)：

①黃土的孔隙

②黃土的垂直節(jié)理：

③黃土的濕陷性：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)齋堂村北山坡上黃土的結(jié)構(gòu)黃土的直立性黃土的侵蝕黃河河床二.黃土中的古土壤三.