地貌学：第六章 风成地貌与黄土地貌

3、形成机理：
热力风化
小坑
风的磨蚀
石窝
新疆西北的博尔塔拉州
（二） 风蚀蘑菇和风蚀柱
1、概念及形态特征：
发育在水平节理和裂隙上孤立突起的岩石，经受长 期的风蚀作用以后，可形成上部大、基部小、外形为蘑 菇状的岩石。
风蚀ห้องสมุดไป่ตู้菇
2、形成机理
①岩石水平层理、裂隙发育； ②岩石岩性软硬不同上部坚硬，下部较软； ③发生了岩石上部与下部的差异磨蚀； 受高度限制，水平岩层的岩石下部受到近地面含 沙量较多的风沙流的磨蚀，而上部受到含沙量较少的 风沙流的磨蚀，导致岩石上下部发生差异性风化，下 部磨蚀比上部快。
12.0 —
4.8 5.8 7.5
12.0 —
3.8 4.6 6.0
10.5 12.0
3、起动风速与地面性质的关系
起动风速与地面的粗糙程度呈正比，即沙子的起动 风速随地面粗糙度的增大而增大。
三、风沙运动形式
风沙运动的三种基本运动形式：悬移；跃移；蠕移 风沙流(wind-drift sand flow)贴近地面运动，其
起动风速与沙粒粒径、地表性质和沙子的含水量等 因素有关。
1、起动风速与粒径的关系
粒径（mm） 0.10—0.25 0.25—0.50
0.5—1.0 >1.0
起动风速（m/s) 4.0 5.6 6.7 7.1
根据拜格诺的研究，对粒径大于0.1mm的石英颗粒来说，沙 粒的起动风速与粒径的平方根成正比。
2、起动风速与沙子含水量的关系
研究风成地貌的意义 防治沙害，水土保持
第一节 风沙流
含沙的气流称作风沙流，它是一种气－固两相流。
一、风沙运动的力学分析
风向 平均床面高度
沙粒的受力：F1：风的动应力产生的力矩； F2：沙粒重力产生的力矩
风沙运动条件： F1 ＞ F2
二、起动风速与起沙风
起动风速：是指沙粒开始运动的临界风速。 起沙风：是指大于起动风速的风。
第二节 风蚀地貌
一、风蚀作用(wind-erosion)
风蚀作用有两种侵蚀方式：
1、吹蚀作用(deflation)：
风吹经地表时，由于风的动压力作用，将地表的 松散沉积物或基岩上的风化产物吹走，从而使表面遭 到破坏。
2、磨蚀作用(abrasion)：
风夹带沙子贴地面运动，风沙流中的沙粒对地表 物质进行冲击、摩擦、旋磨等作用。
1、概念与形态特征
发育在古代河湖相冲积物中未固结、较松散的土 状堆积物，经风化作用、暂时性流水侵蚀和风蚀作用， 形成与主风向平行的、长条形排列的风蚀土墩和风蚀 凹地（沟槽）的地貌组合。这种地貌在地表形态上呈 现出支离破碎的景观。又称之风蚀垄槽。
3、风蚀城堡
若基岩软硬相间，水平成层，经风化后形成许多 平顶的层状山丘和宝塔状的山丘，远看宛如废弃的古 城堡的断垣残壁屹立于平地之上。
尖塔状
风蚀天生桥 风蚀天生桥
桌状平顶
美国阿齐斯国家公园风蚀残丘地貌
风 蚀 残 丘
新疆乌尔禾
风蚀城堡
（四）风蚀雅丹
风蚀雅丹是维语，意思是“险峻的土丘”。19世纪 末20世纪初，瑞典人斯文·赫定和英国人斯坦因到罗布泊 地区考察，他们在撰文中采用了这个名词。以后就成为 地理和历史工作者的通用术语，专指干旱地区的一种特 殊地貌。
搬运的沙子绝大部分集中在离地面30厘米的高度内，尤 其集中在0——10厘米的气流层中。
四、输沙率
理论研究表明，输沙率与风速超过起沙风速部分 的三次方成正比。如新疆莎车布古里沙漠观测得出的 经验公式：
Q=1.47*10-3V3.7 R=0.99 影响输沙率的因素主要有风力、沙粒直径、形状 和比重、沙质的湿度、地面性质和空气稳定程度等。
第五章 风成地貌及黄土地貌
第一节 风沙流 第二节 风蚀地貌 第三节 风积地貌 第四节 荒漠的类型 第五节 黄土地貌
2004年3月29日北京市
风成地貌是风沙（风力）作用形成的，而黄土地貌主 要是流水作用的结果，但其在时间、空间和成因上 都有密切联系。
风沙作用---风沙作用指气流沿地表流动时，对地 面物质的侵蚀、搬运和堆积等过程。风蚀作用包括 吹蚀作用和磨蚀作用。
二、风蚀地貌
由风蚀作用形成的地貌形式称风蚀地貌。 主要有以下五种形态：
石窝和石檐 风蚀蘑菇和风蚀柱 风蚀谷和风蚀残丘 风蚀雅丹 风蚀洼地
（一）石窝和石檐
1、概念：
石窝是在陡峭的迎风岩壁上，经风蚀形成的许多圆 形或不规则椭圆形的小洞穴和凹坑;
石檐是相对突出的硬岩石。
2、形态特征:
圆形或不规则椭圆形的小洞穴和凹坑，其直径 20cm，深10—15cm，有的散布，有的密集成群，形 如蜂窝。它们为附属在残丘、石柱或石蘑菇表面上 的小地貌
风成地貌的分布 1、主要分布于大陆内部的干旱和半干旱区,尤 其 是亚热带大陆西岸(纬度15°～35°) 2、沙质海岸带、河湖岸、冰缘区 如海南岛的海岸 沙丘，黄河下游沿岸等
我国的风成地貌主要分布在我国的西北、华 北北部和东北西部的干旱和半干旱地带内，共有 109.5万km2,约占全国面积的11.4％。
④如果岩石的垂直节理发育的话，还容易形成柱 状岩石，称之为风蚀柱。
（三）风蚀谷和风蚀残丘
1、风蚀谷
干旱的荒漠地区由基岩组成的丘陵或台地，偶 尔因暴雨产生洪流冲刷地面，可形成许多冲沟。冲 沟再经长期风蚀改造，可加深和扩大成为风蚀谷。
2、风蚀残丘
风蚀谷之间的原始地面，它是经风化作用和暂时 性流水的冲刷以及长期的风蚀作用以后，原始地面不 断缩小，最后残留下一些孤立的小丘，形状为桌状平 顶、或尖塔状。
风成地貌的成因：
干旱区降水稀少日照强烈、蒸发旺盛，植被稀少， 地表径流欠缺，昼夜温差大，物理风化强烈，形成 了大量的风化碎屑物质来源，同时，容易引起气压 变化，进而形成风，又因地表植被稀疏，因此有利 于气流对地面的直接作用，从而引起沙粒的吹扬， 沙丘的移动，使地面受到风沙的侵蚀。
形成风沙流的基本条件：即有丰富的沙源外，还要 有强劲的风力。干旱地区风的强度和频度都较大。
湿润能增加沙子的粘滞性，加大沙子的团聚作用， 因而要更大的起动风速，才能吹扬起沙子。
沙子的含水率与起动风速的关系
粒径(mm)
2—1 1—0.5 0.5--0.25 0.25--0.175
不同含水率下的沙粒的起动风速 （m/s)
干燥
含水率（%）
状态 1
2
3
4
9.0 10.8 12.0 —
—
6.0 7.0 9.5