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1、 第九章第九章 风沙地貌风沙地貌二.风积地貌风积地貌地貌被风搬运的沙物质,在一定条件下堆积所形成的各种地貌。主要有沙漠和黄土地貌。沙丘是风沙运动产生的最基本的地貌类型。风运物运动的基本形式风运物运动的基本形式:悬移悬移 (Suspension)跃移跃移 (Saltation)蠕移蠕移 (Creep)1.1.风运物的运动方式与分布特征风运物的运动方式与分布特征形成条件:气流的向上脉动分速度必须超过颗粒的沉速。粒径:一般 0.10 mm 或 0.05 mm,接近粘粒的粒级比例:5%(Bagnold),甚至 1%(Tsoar&Pye,1987)沙尘暴(浮尘)和黄土沉积的重要来源 颗粒保持一定时间悬浮
2、于空中而不接触地面,并与气流相同的速度前进,称为悬移运动。呈悬移运动的沙土颗粒称为悬移质。1.1 悬移悬移1.2 跃移跃移跃移运动是由风压力和颗粒冲击引起的。沙粒进入气流之后,不断获得动量加速,同时又在重力作用下降落而撞击床面,使更多沙粒飞溅起来进入跳跃运动,引起连锁反应,沙粒的这种连续跳跃运动,称为跃移运动。1.3 蠕移蠕移沙粒沿地表的滚动或滑动,称为蠕移运动。蠕移运动的沙土颗粒称为蠕移质。粒径为0.52.00 mm的沙粒(粗沙粒级),一般属于蠕移质。比例:20-25(Bagnold),15.7-24.9(Chepil)蠕移的两种方式:滚动、滑动风沙运动三种基本形式的比较风沙运动三种基本形式
3、的比较运动方式悬 移跃 移蠕 移主要作用力上升力正面推力冲击力正面推力正面推力冲击力粒径范围 0.10 mm(0.05 mm)0.05-0.50 mm(0.10-0.15 mm)0.5-2.0 mm所占比例 1-5%75%20-25%风沙运动以跃移运动最为重要,表现在:(1)一般跃移质是风沙运动的主体。(2)表层蠕移的动量主要来自跃移质的冲击。(3)悬移质被跃移沙粒冲击驱逐出地面,才易被气流带走。2.2.风的沉积作用风的沉积作用风积作用风积作用风沙流运动过程中,当风速变弱或遇到障碍物(如植物或地表微小的起伏),以及地面结构或下垫面性质改变(如由坚硬细石床面变为松散的沙粒地面)时,沙粒从气流中下
4、落堆积的作用。风积作用风积作用一类为悬运物的沉积,为粉沙和尘土,形成风成黄土;另一类为推运物、跃运物的停积。主要为沙,形成风成沙。2.2风沙沉积原因风沙沉积原因1.1.风力减小:风力减小:碎屑沉降堆积。2.2.遇阻堆积遇阻堆积:在轻缓起伏处,在背风坡堆积;遇阻(如树等)则在迎风坡堆积。3.3.潮湿气流潮湿气流:碎屑之间凝聚力增强而下降(降尘现象)。4.4.两股气流相碰气流相碰而使碎屑下降。3.风沉积地貌类型风沉积地貌类型按含沙气流分类:按含沙气流分类:(1)信风型)信风型(2)季风)季风-软风型软风型(3)对流型)对流型(4)干扰型风型)干扰型风型按沙丘的移动性:按沙丘的移动性:(1)流动沙丘
5、)流动沙丘(2)半固定沙丘)半固定沙丘(3)固定沙丘)固定沙丘含沙气流类型:含沙气流类型:(1)信风型)信风型(单风向或几个近方向风的作用)新月形沙丘、纵向沙垄、抛物线沙丘新月形沙丘、纵向沙垄、抛物线沙丘(2)季风)季风-软风型软风型(两个相反的风向交替出现,其中一个风向占优势)新月形沙丘链、横向沙垄、梁窝状沙丘新月形沙丘链、横向沙垄、梁窝状沙丘(3)对流型)对流型(龙卷风的作用)蜂窝状沙丘蜂窝状沙丘(4)干扰型风型)干扰型风型(主要气流向前运动,遇到山地阻挡,气流运行方向发生改变,引起气流干扰)金字塔形沙丘金字塔形沙丘沙沙斑斑沙沙饼饼沙沙堆堆新月形沙丘的形成新月形沙丘的形成新月形沙丘的形成新
6、月形沙丘的形成盾盾状状沙沙堆堆雏雏形形新新月月形形沙沙丘丘新新月月形形沙沙丘丘形成模式:形成模式:沙斑沙斑 饼状沙堆饼状沙堆 盾状沙丘盾状沙丘 雏形新月形沙丘雏形新月形沙丘 新月形沙丘新月形沙丘信风型信风型新月形沙丘新月形沙丘沙漠地区分布最广,形态最简单的沙丘类型。沙漠地区分布最广,形态最简单的沙丘类型。新月形沙丘俯视图新月形沙丘俯视图形成地区:单一风向或两个相反风向的风交互作用,且有形成地区:单一风向或两个相反风向的风交互作用,且有一风向为主导风向的地区一风向为主导风向的地区认识新月形沙丘认识新月形沙丘信风型信风型纵向沙垄纵向沙垄沙漠中顺着主要风向延伸的垄状堆积地貌。沙漠中顺着主要风向延伸的
7、垄状堆积地貌。在两种风向呈锐角斜交的情况下,新月形沙丘进一步发展,往往使尾部的新月形沙丘变得不明显,甚至消失,仅遗留下由一翼延伸所成的沙垄。纵向沙垄纵向沙垄这种沙垄的长度可从数百米到10余km,高度1050m,沙垄间的宽度可从数百米到几公里,多是固定或半固定状态。抛物线沙丘抛物线沙丘这类沙丘的形态特征与新月型沙丘相反,即沙丘两翼指向来风方向,迎风坡平缓而凹进,背风坡陡急呈弧形凸出,平面图形好似一条抛物线。新月形沙丘链新月形沙丘链在沙源供应丰富的情况下,由密集的新月形沙丘相互连接而成。它们与风向呈垂直分布,其高度一般在1030米,长达几百米至几公里。季风季风-软风型软风型横向沙垄横向沙垄它在两个
8、方向相反的风交替出现时形成。当两个不同气流相遇发生抑制或气流受山地阻碍发生反射时,形成与盛行风向垂直的横向沙垄,沙丘经常是呈前后往返式运动。梁窝状沙丘梁窝状沙丘在有两个相反风向,并有一个主风向,有草丛或灌木生长的条件下,常形成固定或半固定的、由隆起的弧状沙梁和半月形沙窝相间组成的沙丘。蜂窝状沙丘蜂窝状沙丘由多种分风向,而且风力较均衡的条件下,形成中间低洼而四周有沙埂围成圆形或椭圆形的沙窝,较多的沙窝组成蜂窝状沙丘。对流型对流型金字塔沙丘金字塔沙丘金字塔沙丘是在多风向,而且风力相差不大的情况下,发育起来的,棱面明显,呈角锥体状的沙丘。它具有三角形的斜面、尖的沙顶和狭窄的棱脊线,丘体高大,一般50100m。干扰型风型干扰型风型按沙丘的移动性,分为:按沙丘的移动性,分为:(1)流动沙丘)流动沙丘(2)半固定沙丘)半固定沙丘(3)固定沙丘)固定沙丘移动沙丘移动沙丘地面缺少植被,使位置不断发生变化的沙丘。沙漠里,这类沙丘最普遍。半固定沙丘半固定沙丘生长有喜湿而抗风强的植物,致使风沙运动受阻,移动能力减弱。固定沙丘固定沙丘地表植被覆盖率30%以上,植物不仅长在沙丘背风面,也长在迎风面,风沙运动几乎完全被禁止,沙丘位置基本是固定的。