高教版自然地理学第五章(第六节)
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19
平 均
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78
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22
1.2 搬运作用
• 总 的 输 沙 量 ( q, g/s ) , 扎 金 诺 夫 (Zakinov,1969)的经验公式: q=0.160(V1.0-4.1)3
• 式中V1.0为1m高的风速(cm/s), 4.1(cm/s) 为起动风速,即总输沙量与实际风速的超过沙 粒起动风速部分的三次方成正比。
– ①粒间内聚力大,
– ②持水性强,
– ③地面粗糙程度低。
不同大小石英颗粒 进入气流的起动风速(吴正,1987)
1.2 搬运作用
• 通过风沙流的运动实现。
• 风力作用下的绝大部分沙粒运动(沿地表 的滚动和滑动)分蠕移、跃移和悬移。
• 下表列举了不同风速下蠕移沙量与跃移沙 量的变化。可见,风沙运动中跃移沙量的 比例较大,其原因在于空气密度小。
• 黄土塬:是大面积的黄土
(高原)平台。单个塬的面积
可达2000-3000km2,塬面
即为黄土高原地面,地面
倾斜一般不到1°,边缘部
分向外倾斜可增达5°,四
周为短小支沟割入而呈花
瓣状。如果两支沟源头十
分接近,它们之间的窄长
脊称“崾险”。
塬
3.2.1 黄土沟间地地貌
• 黄土梁:是长条形的黄
土高地。有的是平顶梁,
2.1.2 风蚀柱与风蘑菇
风蘑菇、摇摆石
2.1.3 风蚀洼地与风蚀盆地
• 风蚀洼地在干旱半干旱地区比较普遍,它的特 点是开阔宽浅,暴雨之后暂时性地积水为湖, 间歇性内流浅水湖。有的风蚀洼地底部有蒸发 形成的盐盘。
• 风蚀盆地规模较大。
风蚀洼地和干涸的河道
2.1.4 风蚀残丘与雅丹地貌
• 风蚀残丘是风蚀谷扩展之后残留的岩丘,高10 -30m不等,以桌状平顶居多,也有成尖峰状 的。甘肃金塔和民勤等地有砂砾组成的风蚀残 墩。
• 另外,局部地点还确有粉砂岩风化残积 的“黄土”,如长江三峡楚王台的黄土。
3.2 黄土地貌
• 黄土经侵蚀剥蚀后形成黄土区特有地貌 类型,借用当地的名称叫“塬”、 “梁”、“峁”、 “坪”。黄土区的 沟谷发育也比较特殊。
• 3.2.1 黄土沟间地地貌 • 3.2.2 黄土沟谷地貌
3.2.1 黄土沟间地地貌
准 噶 尔 盆 地 五 彩 湾
2.1.4 风蚀残丘与雅丹地貌
• 风城是水平岩层组成的风蚀残丘与风蚀残岗等, 远远望去好似废弃的古城堡。不过,也确有废 弃的古城堡遭受强烈的风蚀作用。
罗布泊汉代仓城遗址
2.1.4 风蚀残丘与雅丹地貌
• 雅丹是风蚀垄沟的概称。 • 浅湖萎缩或干涸之后,出露的湖滩地面干
山 东
8.95
64.7
25.7
山 西
27.2
53.56
19.09
陕 西
30.59
52.61
17.00
甘 肃
25.05
56.36
18.59
青 海 柴 达 木 41.93
41.25
16.81
3.1 黄土
• 因此,国内外许多学者倾向于认为大片 黄土是第四纪风扬尘沙的落积,可与历 史上的“尘暴”“雨土”相比拟,但仍 有少数学者认为中国黄土是第四纪以来 几个多水期的洪积冲积(张天曾,1993)。
第六节 风沙地貌与黄土地貌
• 思考题: • 1. 名词:起沙风 • 2. 风沙作用具体包括哪些作用? • 3. 风蚀地貌包括哪些类型? • 4. 沙丘的形态分类具体内容是什么? • 5 黄土的特征? • 6 黄土沟间地地貌中各种类型的概念和特点? • 7 黄土地貌中各种沟谷的特点及其相互之间的
关系?
A. 横向沙丘
• 新月形沙丘的形成条件:
• 一是主风向稳定,
• 二是有稳定的沙源。
• 新月形沙丘最高可达30m,宽100-300m,迎风坡10° -20°微凸,背风坡接近自然休止角为28°-30°, 有的可达36°。
• 新月形沙丘形成之后,迎风坡沙粒被风起动到背风坡 落积,于是在沙丘内部发育倾向与主风向相反、倾角 30°左右的略带弧凹的斜层理,与此同时出现沙丘的 顺主风向的迁移。沙丘移动速度与沙丘的高度成反比, 而与输沙量成正比,因而也与超过沙粒起动风速部分 的风速的三次方成正比。
大沙垄上叠置小 沙垄则形成复 合纵向沙垄。
B. 纵向沙(丘)垄
• 中国敦煌鸣沙山的沙垄高达130m;塔克拉玛 干的沙垄高50-80m,最长可达45km;北非的 沙垄高100-200m,长数十公里。
鸣沙山月牙湖
C. 多风向形成的沙丘
• 包括:金字塔形沙丘、蜂窝状沙丘、格状沙丘、 星状沙丘、反向沙丘
• 一般,跃移沙粒约占3/4,蠕移沙粒近1/4,悬 移沙粒仅1%~5%。
1.2 搬运作用
新 疆 莎 车 不 同 风 速 下 的 跃 移 沙 量 与 蠕 移 沙 量
( 吴 正 , 1987)
(2m高 处 的 )风 速 ( m/s)每 分 钟 的 总 输 沙 量 ( g)每 ( 分 g) 钟 的 跃 移 (沙 %)量
• 起沙风:当风力达到足以使沙粒移动的 临界速度时的风。
• 影响因素:地表起伏、沙粒含水量多少、 粒径大小
• 我国:0.1~0.25mm 4 m/s
•
0.25~0.5
5.6 m/s
•
>1mm
7.1 m/s
1.1 风蚀作用
• 起动风速与沙粒粒径 的平方根成正比。不 过,极小沙粒不易起 动,起动风速反而更 大。粒径d<0.1mm, 上述的平方根定律就 不复存在。小颗粒不 易起动的原因:
1.3 风积作用
• 概念:当风力减弱或风沙流遭遇阻碍, 风中挟带的沙粒沉降于地表的现象。
• 风成物质有:风成沙和风成黄土。 • 风成沙的特征:粒级在粘土与沙之间,
粒度均匀,分选好,磨圆度高,矿物成 分因地而异,堆积形态为各种沙丘。
2 风沙地貌
• 风沙地貌分为风蚀地貌和堆积地貌(风 积地貌)。
克 拉 玛 依 “ 魔 鬼 城 ”
每 分 钟 的 蠕 移 沙 量 (g) (g)
5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
0.78 1.39 2.83 4.05 6.19 9.42
0.54 69 0.24 31
1.08 78 0.31 22
1.94
77
0.59
23
3.23
80
0.82
20
5.04
81
1.15
19
7.56
81
1.86
A. 横向沙丘
新月形沙丘的形成示意图(杨景春,1985) A.沙堆使近地面风速发生变化 B.迎风坡受到风沙的冲击,并因上面风速增大而产生上举 分力,背风坡产生涡流 C.沙丘增高的同时,背风坡马蹄形洼地也增大 D.形成典型的新月形沙丘
A. 横向沙丘
角锥状沙丘
利比亚星状沙丘
A. 横向沙丘
• 新月形沙丘的翼角彼此相连而成新月型沙丘链。 阿拉善东南部的腾格里沙漠,有北东—南西走 向的新月形沙丘链,它与冬季盛行西北风、夏 季又多东南风有关。
以粉沙为主;
• 所含生物化石方面以耐旱草本植物花粉和耐干 旱动物化石为主;
• 黄土结构方面松散,发育大孔隙和垂直节理, 有湿陷性;
• 黄土的空间分布多位在干旱沙漠区的外围。
3.1 黄土
晚更新世马兰黄土的粒度结构
地 区
粒 级 含 量 ( % )
> 0.05m m 0.05-0.005m m < 0.005m m
第六节 风沙地貌与黄土地貌
• 1 风沙作用 • 2 风沙地貌 • 3 黄土与黄土地貌
1 风沙作用
• 风是产生尘沙飞扬与风成地貌的主要动力。风 成地貌发育的本质仍然是风力作用下的尘沙颗 粒运动。
1 风沙作用
• 1.1 风蚀作用 • 1.2 搬运作用 • 1.3 风积作用
1.1 风蚀作用
• 包括吹蚀和磨蚀两方面。
A. 横向沙丘
• 巨型的复合新月形沙丘链称横向沙垄,长可达 10-20km,高100m左右。横向沙垄表面常叠 许 多 次 级 的 沙 丘 链 。 相 邻 沙 丘 链 间 距 1.5 - 3.0km,并由一些小新月形沙丘链分隔成一个 个封闭洼地。
B. 纵向沙(丘)垄
纵向沙垄指走向 与起沙风风向 平行或夹角 <30°。
宽几百米,长数公里,
中间分水部位的纵向坡
度1°-3°,两侧向外
倾斜1°-5°,向下转
为较陡(10°以上)的梁
坡。有的称斜梁,沿梁
脊有较大的倾斜和起伏,
两侧的倾斜可达5°-
10°,梁坡倾斜15°-
35°。
梁
3.2.1 黄土沟间地地貌
• 黄土峁:孤立圆穹状的黄 土丘。若干黄土峁排列为 和缓起伏的梁峁,有的概 称为黄土丘陵。
• 黄土坪:是黄土区沟谷底 部黄土覆盖的阶地或平台。
峁
3.2.1 黄土沟间地地貌
• 黄土塬、梁、峁的相互关系是进一步流水侵蚀 分割的产物,许多情况下,又与被黄土掩埋的基 岩地形有关。
• 塬面上有时出现碟形凹地,直径10-20m,深数 米,是地表水下渗、地面沉陷形成的,称黄土堞。
• 快速类型沙丘移动>10m/a,主要是塔克 拉玛干沙漠西南和东南边缘,以及河西 走廊的民勤、金塔等绿洲附近的沙丘。
3 黄土与黄土地貌
• 3.1 黄土 • 黄土是灰黄色质地均一的土状堆积。
3.1 黄土
• 黄土主要分布于大陆中纬地带。
• 在中国主要分布在北纬34°-45°之间 地带,在黄河中下游地区组成有名的黄 土高原(海拔800-2000m),向东延布到 辽东半岛滨海地带,向南扩展到长江以 南,并被称为下蜀(黄)土。
合新月形沙丘链) • B. 纵向沙丘(沙垄) • C. 多风向形成的沙丘(金字塔形沙丘、蜂窝状
沙丘、格状沙丘、星状沙丘、反向沙丘)
A. 横向沙丘
• 沙丘走向与风向垂直或交角>60°。
• 新月形沙丘是由沙堆演化形成的,特别是背风 坡产生涡流和发展马蹄形的小洼地,导致沙丘 的平面形态呈新月形,而丘脊呈弧形。
C. 多风向形成的沙丘
格状沙丘
鱼鳞状沙丘
2.2 风积地貌
海岸沙丘(加拿大爱德华王子岛)
2.2 风积地貌
鄱阳湖沙山风沙丘
2.2.2 沙丘的移动
• 单位时间内沙丘移动距离为: • D=Q/rH • Q-单位时间通过单位宽度的沙量; • H-沙丘高度; • r-沙的容重
2.2.2 沙丘的移动
• 中国沙漠沙丘的移动分为慢速、中速、快速三种类型。 • 慢速类型的沙丘移动平均每年不到5m,包括塔克拉玛
全世界沙丘与黄土的分布(R.J.Chorley et al,1984)
*沙丘中不包括海岸沙丘。 1.活动沙丘, 2.固定沙丘, 3.厚层黄土, 4.可能有黄土或薄 层黄土, 5.150mm等雨量线(欧亚的等雨量线已省略)
2.2.1 沙丘及其形态类型
• 风积地貌主要指各种沙丘。 • 按沙丘形态与风向的关系,分为: • A. 横向沙丘(新月形沙丘、新月形沙丘链及复
2.1 风蚀地貌
• 2.1.1 风棱石与石窝 • 风棱石-戈壁砾石迎风面经长期风蚀磨平而形
成。 • 依据棱的数目,分单棱石、三棱石、多棱石等。
2.1.1 风棱石与石窝
• 石窝(风蚀壁龛)是陡峭岩壁上呈蜂窝状的凹坑。 • 小凹坑直径20cm左右,深10-15cm。
• 成因:首先是强烈的物理风化,岩面呈片状剥落,出 现浅凹坑,其后是风携沙粒的钻磨。
干沙漠与巴丹吉林沙漠的绝大部分,库姆塔格沙漠和 腾格里沙漠的大部分,乌兰布和沙漠东部和贺兰山以 东沙地的绝大部分。
柴 达 木 盆 地
2.2.2 沙丘的移动
• 塔克拉玛干沙漠与巴丹吉林沙漠,虽然 属于裸露流动沙丘,但因沙丘高大而又 密集,所以沙丘移动速度一般不超过 2m/a。
• 中速类型沙丘移动速度5-10m/a。
裂,风顺裂隙吹蚀形成槽沟,有时其上口 比底宽还窄,槽沟之间为鳍形垄脊。 • 塔里木的罗布泊区,风蚀槽沟深达十余米, 长数十数百米,走向与主风向一致,当地 人称这种支离破碎的地面叫雅丹。
2.1.4 风蚀残丘与雅丹地貌
雅丹(风蚀垄脊、土墩、风蚀沟槽、洼地)
2.2 风积地貌
• 风沙堆积地貌就基本类型而言则十分简单。 • 一是黄土,二是沙丘。
• 黄土的一般厚度20-30m,最厚可达175 -200m以上,总面积约63.5×104km2。
3.1 黄土
• 黄土的特征: • 化3%学-成10分%方以面上含);有比较多的易溶盐类(CaCO3, • 矿物成分方面高度混杂,多达数十种矿物,并
有比较多的易风化不稳定矿物; • 粒度成分方面高度集中在0.05-0.005mm粒级,
• 有些海滨岩壁上也有这样的小凹坑,如果具有口小内 大的特点,就是风携沙粒钻磨形成的。
Байду номын сангаас
2.1.2 风蚀柱与风蘑菇
• 风蚀柱、风蘑菇是风沙流磨蚀的产物。特别地 因为气流含沙的浓度以下部为高时。所以常将 孤立岩块磨蚀成上部展宽如帽、下部仅留支柱 的“蘑菇”,甚至蚀去支柱后该磨盘样的岩块 成了风动摇摆石。单个岩砾经风沙磨蚀后会成 为似尖嘴猴腮的风棱石。