風成地貌及黃土地貌

風對地表物質的吹蝕、搬運和堆積過程中形成的各種地貌，稱為風成地貌。風的作用可以發生在不同的地區，但以干旱、半干旱地區最為強盛，因為在這些地區有很多地方性的特點。我國的風成地貌，除極少部分散布在濕潤地區不計以外，主要分布在我國的西北、華北北部和東北西部的干旱和半干旱地帶內，共有109.5萬km2,約占全國面積的11.4％。當然，風沙作用并不局限于干旱、半干旱地區，在大陸性冰川外緣、在植被稀少的沙質海岸、湖岸、河岸，也有風沙作用，同樣可以形成各種風成地貌。黃土是一種黃色的、質地均一的第四紀土狀堆積物，它具有特殊的物理化學性質（疏松、多孔隙、富含CaCO3、垂直節理發育、透水性強、易沉陷等），是風把干旱荒漠地區以及大陸冰川區冰水平原上的細顆粒吹送到半干旱地區堆積，在外力作用下（主要是流水作用）形成許多正向、負向地形，造成了獨特的黃土地貌。

我國的風成地貌，除極少部分散布在濕潤地區不計以外，主要分布在我國的西北、華北北部和東北西部的干旱和半干旱地帶內，共有109.5萬km2,約占全國面積的11.4％。當然，風沙作用并不局限于干旱、半干旱地區，在大陸性冰川外緣、在植被稀少的沙質海岸、湖岸、河岸，也有風沙作用，同樣可以形成各種風成地貌。

黃土是一種黃色的、質地均一的第四紀土狀堆積物，它具有特殊的物理化學性質（疏松、多孔隙、富含CaCO3、垂直節理發育、透水性強、易沉陷等），是風把干旱荒漠地區以及大陸冰川區冰水平原上的細顆粒吹送到半干旱地區堆積，在外力作用下（主要是流水作用）形成許多正向、負向地形，造成了獨特的黃土地貌。

第一節風沙流和風沙作用

一.風沙流——沙粒的群體運動

含沙的氣流稱風沙流。它是一種氣－固兩相流。運動的沙粒是從氣流中獲取運動的動量，因此，沙粒只有在一定的風力條件下才開始移動。沙粒開始移動的臨界風速稱起動風速，一切超過起動風速的風稱起沙風。沙粒起動風速的大小與沙粒的粒徑、地表性質、沙子的含水率等多種因素有關。根據拜格諾的研究，對于粒徑大于0.1mm的石英顆粒來說，沙粒起動風速（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，氣流經常呈渦動，此外，地形起伏和熱對流，能使地表氣流產生大的旋渦，加強氣流的紊動作用。地表的松散沙?；蚧鶐r上的風化產物，在紊動氣流的作用下被吹揚。地表最易遭受風力吹蝕的是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的細小泥沙，由于受到近地面層流層的隱蔽作用，同時易從大氣中吸收水分使顆粒間產生一定的粘結力，因此也不易被吹蝕。近地表的風，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。沙漠地區的沙，多屬于粒徑0.1～0.25mm的細紗，對于一般干燥裸露的沙質地表來說，沙粒起動形成風沙流的風速約為4～5m/s；但在顆粒較粗的山前洪積沙礫戈壁地區，一般風速要達到8～9m/s才有風沙流活動。粒徑（mm)不同含水率下沙粒的起動風速（m/s）干燥狀態含水率（％）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沙子含水率與起動風速的關系（根據格恩諾爾諾）粒徑d(mm)起動風速（離地面2m高處）（m/s）0.10－0.254.00.25－0.505.60.50－1.006.7＞1.007.1不同粒徑的起動風速（新疆布古里沙漠）二.沙粒運動的基本形式

——懸移、躍移和蠕移由于風力的強弱不同，使粒徑大小和質量不同的沙粒以懸移、躍移和蠕移三種方式向前移動。通常粒徑<0.05mm的細小顆粒（粉砂、塵土），質量輕微，在空氣中的自由沉速很小，一旦被風揚招，不易沉落，能夠隨風懸移搬運到很遠的地方。

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

由此可見，對于流沙地表風沙流而言，風沙流是一種貼近地面的沙子搬運現象。認識風沙運動的這一性質，對防沙工程具有重要指導意義。如：設計用于防風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.輸沙率氣流搬運的沙量（輸沙率），它是指氣流在單位時間內通過單位寬度（或單位面積）所搬運的沙量。輸沙率與風速的關系（野外測定，莎車）

前面提到風沙流是一種貼近地面的沙子搬運現象。我們在野外常會看到，在疏松的沙土平原上一般要比沙礫質戈壁上積沙多，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：在一定的風力下可能搬運的沙量；強度：實際的搬運量；飽和度：強度和容量之比。四.風沙作用風和風沙流對地表物質的侵蝕、搬運、堆積作用稱之為風沙作用。1、風蝕作用（分為吹蝕作用和磨蝕作用）2、風沙的搬運作用

風沙搬運的形式（1）懸移；（2）躍移；（3）蠕移；

3、風沙的堆積作用風沙在搬運的過程中，當風速變弱時，或遇到障礙物以及地面結構條件變化時，超過風力所能搬運的最大容量，都可能使挾帶的沙粒發生堆積。（1）沉降堆積：（2）遇阻堆積：第二節風成地貌風對地面物質的侵蝕、搬運和堆積過程中，能形成各種風蝕地貌和風積地貌。風蝕地貌1.石窩（風蝕壁龕）

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.風蝕蘑菇和風蝕柱

風蝕蘑菇3.風蝕谷和風蝕殘丘

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

敦煌－羅布泊風蝕雅丹敦煌－羅布泊風蝕雅丹敦煌－羅布泊風蝕雅丹5.風蝕洼地

寧夏銀川的沙湖風蝕洼地寧夏銀川的沙湖風蝕洼地風蝕洼地積水成湖

二.風積地貌一些人認為風成沙波是簡單的初期沙丘，隨著時間的進展，會發育成為沙丘。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的沙丘，其大小不等，形態各異。它主要是風沙流在運行過程中遇到了障礙物（植被或地形變化時），在背風面產生渦流，消耗氣流的能量，引起風速減小，在背風面沙粒就發生沉積成為沙堆。

灌叢沙堆

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

塔克拉瑪干沙漠新月形沙丘復合型新月形沙丘鏈敦煌鳴沙山4．縱向沙丘關于新月形沙丘演變為沙垅的過程，請參閱教材P110頁圖6－9

，

再一種認為縱向沙丘的形成，主要是與大氣邊界層的縱向螺旋狀渦流作用有關，通過在大氣層中、實驗室的觀測，以及流體力學穩定性理論的分析，認為大氣邊界層運動主要形式是近乎平行于氣流方向的一種縱向卷軸渦流。產生這種大規模的空氣運動的必要條件是近乎平坦的、均一的下墊面，如果對于氣流存在著足夠的障礙，哪怕是風向完全不變，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1、沙丘移動方向：與年合成風向一致；2、移動方式：前進式、往復前進式、往復式；

3、移動速度：

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

世界荒漠的分布二.荒漠的類型根據干旱區荒漠地貌特征與組成地表物質的差異，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（礫質荒漠）風棱石敦煌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、沙塵暴的產生3、世界四大沙塵暴源地4、沙漠化5.中國沙漠化及其擴展速率四.沙塵暴與沙漠化5.中國沙漠化及其擴展速率

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

第四節黃土地貌一.黃土的分布與特性1.黃土的分布－黃土是第四紀時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.黃土的成分與結構：粒度成分：礦物成分：

b.黃土的結構：c.黃土的物理性質：

①黃土的孔隙

②黃土的垂直節理：

③黃土的濕陷性：黃土剖面午城黃土（早更新世Q1）標準地點山西隰縣午城鎮離石黃土（中更新世Q2

）標準地點山西離石縣陳家崖馬蘭黃土（晚更新世Q3

）北京門頭溝區齋堂村北山坡上黃土的結構黃土的直立性黃土的侵蝕黃河河床二.黃土中的古土壤三.