第八章 风力地貌及其堆积物
风力地貌(aeolian landform):风对地表物质的侵蚀、搬运和堆积所形成的地貌。包
括风沙地貌和黄土地貌。
主要分布在干旱气候区,即在副热带高压区(南、北纬15°—35°),如北非撒哈 拉和西南亚的阿拉伯沙漠等地,或温带内陆区(北纬35°—50°),如苏联的中亚,我国西北和美国西部等。
一、 风砂作用
风将地表沙粒吹离地面,随气流运动形成风沙流。它对地表物质所发生的侵蚀、搬运和 堆积作用称为风沙作用。 (一) 风砂侵蚀作用
风砂流:风沿地面吹动时,可将地面松散物质吹起进入空气中,这种携带砂的气流,称风砂
流。
只有当风速达到使砂粒脱离地表进入气流中移动的临界速度(即起砂风速)时,才能形成风砂流。起砂风速大小与砂粒粒径、地表干湿及植物多少等自然条件有关。 风蚀作用( aeolian erosion):风沿地表前进时,由于风力或携带碎屑物对地表的岩石和松
散沉积物的吹毁或磨损作用,称风蚀作用。
包括吹蚀和磨蚀两种方式。
1吹蚀作用:一定风力作用下,未固结或固结差的细粒物质发生移动而离开原地,当风
力进一步增大,较粗物质也被带走,从而使地面遭受破坏。
最容易被剥蚀的粒径为0.08毫米。剥蚀物的粒径与流速平方成正比。
发生吹蚀作用的力有:迎面冲力;碎屑粒上下风速不同产生的上举力;紊流产生的
上举力。
吹蚀作用的方式:其一、当风的迎面冲力和上举力的合力超过碎屑粒的重量和地表
摩擦力时,碎屑粒便被吹扬而去。
其二、被风吹扬起来的碎屑物在沿地表运动时,对组成地面的碎屑进行撞击,致使后者推移。
吹蚀作用强度取决于风速和地面性质。风速越大、地表颗粒越细、松散、干燥,吹蚀越强。
2磨蚀作用:砂粒一旦起动,在地表附近形成风沙流,移动的风沙流对地表岩土冲击、
摩擦,使其遭受磨蚀。
磨蚀作用强度取决于风力和地面性质。0--0.5米,尤其是10厘米高度范围内,沙砾数量最多,磨蚀作用最强。
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(二)风沙搬运作用
风运物运动方式主要有:
1悬移:细小砂粒受气流紊动上升分速的作用而悬浮于空中进行搬运。
2跃移:当风速超过起砂风速时,有一部分颗粒从地面跃起到一定高度,在风的推
动下而加速,并在空中掠过一条很短的弹道痕迹。绝大多数跃移砂粒在距地30厘米以下,1米以上者很少。
3蠕移:地表砂粒和细砾,当受到跃移砂粒冲击时,获得能量,并沿地面徐徐向前
移动或滚动。
风砂搬运的物质中,以跃移为主,一般占70-80%,蠕移次之,20%左右,悬移最少, 10%以下。
风砂流中风运物分布特点:
(1)风运物的80--90%集中在离地面10厘米高度内。 (2)不同高度处、不同风力下的含沙量不同。 (3)沙粒的粒度组成是下粗上细。 风砂搬运特点:
(1)风的搬运力取决于风力的大小;
(2)风的搬运力不大,在相同流速下,只及流水的 l/800左右; (3)搬运量巨大,随风速的增大而迅速增大; (4)累积搬运量可观;
(5)风的搬运作用具分选性:重大--跳跃、滑动或滚动--小段距离,细轻--悬浮
搬运--较远的距离;
(6)风搬运过程中的磨圆作用。
(三)风沙堆积作用
风积作用:被风移动的物质,在风力减小、遇到障碍物或地面结构及性质改变时,就
会停滞下来,堆积在一起,这种作用称为风积作用。
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风砂堆积包括沉降堆积和遇阻堆积: 沉降堆积:风速减弱或停息时发生。
遇阻堆积:风砂流遇山脉、森林等障碍物时发生沉积。
分选沉积作用平面粒度具有分带性:
从风源地开始,沿着风的前进方向,风积物从粗逐渐变细,依次出现细砾带、粗沙带、中沙带、细沙带、粉沙带和尘土带。 风积作用有两类:
一类为推运物、跃运物的停积,主要为沙,形成风成沙;
另一类为悬运物的沉积,为粉沙和尘土,形成风成黄土( Loess)。 二、 风积物
(一) 风成砂的层理:
1 水平层理:大面积分布在较平坦的砂地中,由沙层的粒度粗细变化显示出来的。
风速大时细粒吹走留下粗粒,形成粗砂层,弱风时细粒又沉积在上面,如此反复交替,形成许多极薄的微层。
2 斜层理和交错层理:单向风下,背风坡泻流形成倾斜一致的纹层,即风成单向斜
层理。
由于各次风向不同,形成不同倾向的风成斜层理,即风成交 错层理。
风力作用使沙丘迎风面呈波纹状,叫风成沙波纹。风成沙波纹的两坡不对称,缓坡为迎风坡,波峰和波谷走向垂直于风向。风成沙埋藏,压实、胶结成风成砂岩。
风积物:风搬运后堆积的物质。最常见的风积物是沙漠、黄土和风成粘土。 (二) 风成砂的粒度成分及砂粒表面特点:
1 粒度成分:颗粒粒径<2mm;以0.05-0.25毫米砂粒占优势,粒度均一,分选极好,
磨圆度高;分选比湖泊砂、河流砂和海滨砂都好;大砂粒表面有许多凹坑,是砂粒运动过程中互相撞击而成;砂粒以石英为主,少量长石和各种重矿物。易磨损矿物经风搬运大都磨成更细小颗粒被吹扬到更远处,如云母在风成沙中少见。
2 砂粒表面特点:由于风砂搬运过程中砂粒相互碰撞,因而砂粒表面常有许多凹坑
和麻点,呈毛玻璃状,无光泽。
三、 风沙地貌
(一) 风蚀地貌
风蚀作用在地表形成一系列的地貌形态,最常见的有岩漠(rock desert)、石漠(gravel deserd)、石蘑菇(mushroom rock)、石柱(deflaction column)、雅丹(yardan)、风蚀洼地(wind depression)和风蚀残丘(wind erosion unaka)等
1石窝(风蚀壁龛):陡峭岩壁上满布的大小不一的凹坑,小凹坑直径20cm左右,深10
-15cm。有的分散,有的集中,形如窗格或蜂窝,称石窝。
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