第七章风成地貌及黄土地貌第一节风力地貌第二节黄土与黄土地貌1第一节风力地貌风力对地表物质的侵蚀、搬运和堆积过程中所成的地貌,称为风力(沙)地貌。风沙地貌是干旱和半干旱区发育的独特地貌。2青海干旱和半干旱区降水量极少,蒸发强烈,蒸发量往往大于降水量数十倍,甚至百倍以上。植物稀少,地表径流欠缺,呈现一片荒漠景观。3世界荒漠的分布①南、北纬15°—35°之间的亚热带区域,即各大陆的西岸,由副热带高压引起的荒漠。如北非的撒哈拉、阿拉伯半岛、澳洲中西部、南美的阿塔卡马等地。4②北纬35—45°之间的温带大陆内陆地区。如中亚、我国的西北、美国的西部等地。主要是由于地形闭塞阻挡,湿润的海洋性气流不能深入而终年干燥形成的。56青藏高原的隆起,把中国和原苏联中亚部分的沙漠推到纬度较北的地方7中国是世界上干旱和沙漠地区分布最广的国家之一。风成地貌分布呈弧带形,纵横于西北、华北北部和东北西部,南北宽约600km,东西长4000km,总面积达116.8万km2。一、风力作用二、风沙地貌三、荒漠类型四、沙尘暴和沙漠化第一节风力地貌8一、风力作用风是导致尘沙飞扬与塑造风成地貌的主要动力。风与流水一样,是一种流体动力,能对地面进行侵蚀、搬运和堆积,而且作用形式相似。9(一)风蚀作用风蚀作用包括风的吹蚀与磨蚀作用两方面。吹蚀作用:风吹过地面,由于风压力与气流紊动而引起沙粒吹扬,这种作用称为吹蚀作用。一般风速越大,吹蚀作用越强。但并不是所有的风都有吹蚀作用,只有当风力达到起沙风的速度时,才能发生吹蚀作用。10起沙风砂粒开始起动的临界风速称为起动风速,一切超过起动风速的风称为起沙风。起动风速与砂粒粒径、地表性质和砂子含水率等多种因素有关。沙漠地区的砂,多为粒径0.1~0.25mm的细砂,砂粒起动的风速约为4~5m/S。11磨蚀作用:风携带沙粒移动,沙粒与岩石表面发生碰撞和摩擦,如果岩石表面有裂隙或凹坑,被风携带的沙粒可钻进其内部进行旋磨,即为磨蚀作用。12风沙流413风洞实验2风洞(WindTunnel)是用来研究空气动力学的一种大型试验设施。风洞其实不是个洞,而是一条大型隧道或管道,里面有一个巨型扇叶,能产生一股强劲气流。气流经过一些风格栅,减少涡流产生后才进入试验室。风洞可以模拟不同的气候环境,如炎热、寒冷、下雨或下雪等。14风洞实验415风沙流1风向(二)搬运作用风携带不同粒径的沙粒,使其发生不同形式和不同距离的位移,称为风的搬运作用。16风沙搬运的形式,依风力、颗粒大小和质量不同,有三种形式:(1)悬移(小于0.05mm)、(2)跃移(0.05~0.5mm)、(3)蠕移(大于0.5mm)在三种搬运方式之中,以跃移为主,搬运量约占总量的75%;蠕移为次,搬运量约占总量的25%;悬移最少.17风沙流3风向搬运的高度,据实例资料表明,约90%的沙量是在距地面10cm的范围内进行的18(三)风积作用当风力减弱或风沙流遇阻,或遇到较冷的气流时,风中挟带的沙粒沉降于地面发生堆积,这种现象就是风积作用。19风积物:经风的搬运再堆积的物质粒径一般小于1mm粒度均一,分选好磨圆度好较大沙粒的表面有许多小凹坑,是在运动过程中撞击而成20二、风沙地貌风沙地貌分为风吹蚀和磨蚀形成的风蚀地貌,以及风扬沙土沉积形成的风积地貌。21(一)、风蚀地貌风棱石与石窝、风蚀柱与风蚀蘑菇、风蚀洼地、风蚀残丘与雅丹地貌22风棱石大漠中的砾石,经过风沙长时间的磨蚀作用后,变成棱角明显的、表面光滑的风棱石。23其成因是:部分突露地表的砾石,经定向风沙长期打磨形成一个风蚀面;以后由于风向的改变或砾石的翻转重新取向,又形成另一个磨光面;面与面之间则隔着尖棱,这样就形成了风棱石。24石窝和风蚀壁龛3新疆西北的博尔塔拉州石窝是陡峭岩壁上在风的吹蚀和磨蚀作用下形成的凹坑,呈蜂窝状。25石窝和风蚀壁龛1新疆西北的博尔塔拉州圆形或不规则椭圆形,直径约20cm,深10~15cm,大的称为风蚀壁龛。26石窝和风蚀壁龛4新疆西北的博尔塔拉州其成因,首先是强烈的物理风化,岩面呈片状剥落,出现浅凹坑,后是风携沙粒的钻磨.如具有口小内大的特点,是风携沙粒钻磨形成的27风蚀柱1垂直裂隙发达的基岩,经长期的风蚀作用后,形成柱状的岩石形态称为风蚀柱。28风蚀柱229风蚀蘑菇1石柱的下部由于磨蚀作用很强,特别是具有水平层理和上硬下软的水平岩层,经长期的风蚀作用,结果往往形成顶部大、下部小的形状,称为蘑菇石。30风蚀蘑菇331风蚀洼地平坦地面经长期的风蚀作用形成的大小不等的洼地,平面呈圆或椭圆形,直径数十米。32沙湖1宁夏银川的沙湖是一处融江南水乡与大漠风光为一体的著名景区,是国家35个旅游王牌景点之一,2001年1月被国家旅游局评为国家4A级景区。33沙湖2宁夏银川的沙湖34风蚀残丘地面经长期的风化、流水侵蚀和风蚀作用后,残留下一些孤立的小丘。以桌状平顶形居多。35风蚀城堡其排列与盛行风向基本一致。36雅丹1雅丹是维吾尔语,意即陡壁小丘。它只发育在已干涸的湖泊或河床上,由沙及沙粘土堆积层组成,结构疏松。37雅丹3敦煌-罗布泊极干旱区的干涸的河、湖底,常因干旱裂开,风沿裂隙吹蚀,裂隙越来越大,原平坦的地面发育成许多不规则的槽沟,槽沟之间为鳍形垄脊,形成雅丹。38雅丹2曾经是牛马成群、绿林环绕、河流清澈的生命绿洲,现已成为一望无际的戈壁滩,没有一棵草,夏季气温高达70℃。天空不见一只鸟,没有任何飞禽敢于穿越。3940美国犹他州的土林1指在垂向节理发育的、水平层状构造的古代河湖相土状堆积物上所形成的、密集分布的林状地貌形态。41美国犹他州的土林2是由暂时性流水垂向侵蚀和风蚀作用所造成42云南元谋的土林143云南元谋的土林244(二)风积地貌被搬运的沙粒在一定条件下发生堆积形成的各种地貌。主要指在沙漠里、由风积作用所形成的各种沙丘形态,以新月形沙丘、复合新月形沙丘、新月形沙丘链最为常见。451.沙丘:沙丘是沙漠里的最基本的地貌形态,依据沙丘的形态与风向之间的关系,可分为:(1)、横向沙丘:走向与起沙风合成风向垂直或不小于60°,主要包括新月型沙丘、新月型沙丘链和复合新月型沙丘。(2)、纵向沙丘:走向与起沙风合成方向平行或夹角小于30°的沙丘,通常为沙垄。(3)、多风向形成的沙丘:如金字塔形沙丘、蜂窝状沙丘、星状沙丘等。46新月形沙丘2新月形沙丘是一种最简单的横向沙丘。平面图形如新月,两侧有两个向前顺风向延伸的翼。两个不对称的斜坡,迎风坡凸而平缓;背风坡凹入而较陡。其高度都不大,一般为1-5m,很少超过15m;(1)横向沙丘—新月形沙丘47风向48落沙坡风向落沙坡迎风坡背风坡49滑沙落沙坡50新月形沙丘链2在沙源充分的条件下,新月形沙丘的翼角彼此相连而形成与风向垂直分布的新月型沙丘链。高度一般在10~30m左右,长度可达数百米,甚至1km以上。51新月形沙丘链152复合型新月形沙丘链在沙源丰富的地区,在新月型沙丘和沙丘链的迎风坡上逐渐发育许多次一级的小新月形沙丘和沙丘链,形成复合新月形沙丘链。它们是一种巨型的横向沙丘形态,丘体十分高大,高度一般在50~100m,高的200m以上。53敦煌鸣沙山东起莫高窟崖顶,西接党河水库,东西绵延40公里,蜿蜒像一条巨龙。虽为流沙所堆积,但是沙漠里的一座山,白天被人从上而下践踏留下的脚印,一夜之间又会被风吹复原状。54敦煌鸣沙山景区55月牙泉月牙泉南北长近100米,东西宽约25米,泉水东深西浅,最深处约5米,弯曲如新月,因而得名,有“沙漠第一泉”之称。泉在流沙中,干旱不枯竭,风吹沙不落,蔚为奇观。56沙垄2塔克拉玛干沙漠(2)纵向沙丘:它是长条形的沙丘,延伸方向与风向一致。高度一般为10-25m,长数百米至数公里。横剖面有较对称的两坡57沙垄158纵向沙垄成因纵向沙垄的形成最初是在主风向作用下,形成新月形沙丘(A)以后受次风向作用时,迎风的一翼顺次风向继续延长,而另一翼因处于被风坡而逐渐萎缩(B)。当风又转变为主风向时,新月形沙丘伸长的一翼便逐渐沿两种力的合力方向延伸很长,成为外形像钓鱼钩状的沙垄。(C)主风向主风向次风向ABC次风向59新月形沙垄非洲纳米比亚60灌丛沙堆1沙堆是一种特殊的沙丘形态.它是风沙通过草灌丛植物时,风速受到减弱,发生大量沙粒堆积在植物根部形成的.61灌丛沙堆2沙篙62灌丛沙堆3红柳耐旱、耐热,尤对沙漠地区的干旱和高温有很强的适应力,饲料63灌丛沙堆4沙棘(沙枣):藏族习用药材,止咳祛痰,消食化滞,活血散瘀64胡杨2长期适应极端干旱的大陆性气候;对温度大幅度变化的适应能力很强,耐大气干旱,耐高温,也较耐寒,是荒漠地区特有的珍贵森林资源。65胡杨1它对于稳定荒漠河流地带的生态平衡,防风固沙,调节绿洲气候和形成肥沃的森林土壤,具有十分重要的作用。是荒漠地区农牧业发展的天然屏障。66胡杨4活千年不死,死千年不倒,倒千年不朽。67胡杨568(3)多风向形成的沙丘金字塔形沙丘利比亚星状沙丘格状沙丘鱼鳞状沙丘692、沙丘的移动沙丘的移动是通过沙子由迎风坡向背风坡搬运及堆积来实现的。移动方向和起沙风的合成风向一致。沙丘移动速度与沙丘高度成反比,与输沙量成正比。而输沙量又与风速的三次方成正比。其次,当沙子潮湿时,粘滞性较强,沙子不易搬运,沙丘移动慢。如果植被覆盖好,风力被削弱,沙丘的移动也会减慢或停止移动。70三、荒漠1、岩漠(石质荒漠);2、砾漠(砾质荒漠,戈壁);3、沙漠(砂质荒漠);4、泥漠(粘土荒漠,盐沼荒漠)荒漠的类型71岩漠发育在干旱山地中,特点是地面切割得破碎不堪,山岭陡峭,基岩突露地表。基岩表面往往覆盖着“荒漠岩漆”(由凝结水溶解带出的黑色铁锰矿物沉淀物,经风沙磨蚀后,油黑发亮)。岩漠(石质荒漠)72戈壁(砾质荒漠)祁连山前砾漠为起伏平缓、地面布满砾石的地区。它多发育于内陆山前冲积—洪积平原上,砾石的来源主要是古代的冲积物和洪积物。73昆仑山昆仑山前砾漠中的砾石常被风所挟带的砂子磨蚀成带棱角的、表面光滑的风棱石。砾石荒漠蒙古语称“戈壁”。74敦煌敦煌砾漠(砾质荒漠、戈壁)75沙漠沙漠是指地表覆盖有大面积风成沙的地区。这里风沙活动强烈,形成各种风成地貌形态。沙漠是荒漠中分布最广的一种类型。此外,在半干旱的干草原地区,也常有大面积为风成沙所覆盖的地面,称为“沙地”。但在一般人的习惯中,也常把它叫沙漠。76泥漠(粘土荒漠)是由粘土物质组成的地面,分布在干旱区的低洼地带。它是由洪流从山区搬运来的细土物质淤积干涸而成。泥漠的地面平坦,发育有龟裂纹,植物稀少,地表光裸。77盐漠,罗布泊有的泥漠地区,地下水位较浅且含有大量盐分,在干燥气候条件下水分不断蒸发,盐分析出在地表不断积聚,形成盐土、盐壳甚至盐岩层,则称为盐沼荒漠或盐漠。78新疆东南部。在塔里木盆地的最低处。盆地中河流如塔里木河、孔雀河、车尔臣河等汇集于此,曾经是巨大的湖泊。西北侧的楼兰城为著名的丝绸之路咽喉。后湖水减少,楼兰城成为废墟。1970年以后干涸,现仅为大片盐壳。79石块在干盐湖的表面运动!美国死亡谷赛马场盐湖四、沙尘暴与沙漠化沙尘暴是突然发生的携带大量沙尘的大风,使空气浑浊,水平能见度小于1km的天气现象。主要发生在干旱、半干旱地区,如西北地区的河西走廊地区、河套地区。81从古到今,沙尘暴一直是威胁人类生存的自然现象.尤其21世纪,沙尘暴在世界各地频繁发生,而且呈增强趋势。82澳洲沙尘暴83伊拉克的沙尘暴84甘肃酒泉的沙尘暴85阳关的沙尘暴86甘肃武威87西安8889北京为什么沙尘暴常常出现在春季?(小组讨论)90近年来,我国北方地区春天气温常常偏高,使土壤解冻的时间比往年提前,加速了土壤水分的蒸发。而北方地区冬春降水稀少,地表土壤干燥、疏松,植被还未形成,难以抑制沙尘天气的产生。与此同时,全球性气候变暖、厄尔尼诺现象等气候异常,造成冷空气活动异常频繁,多大风天气,为沙尘天气的形成提供了动力。91是指非沙漠地区出现以风沙活动、沙丘起伏为主要标志的沙漠景观的环境退化过程。从地貌学的角度看,沙漠化的实质就是土地风蚀、出现流沙和产生沙漠的过程,包括原来固定、半固定沙丘活化,演变为流动沙丘的过程