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第八章 风沙与黄土地貌 在干旱地区，日照强烈、昼夜温差大、降水变率大、植被稀疏、地表裸露、风大而频繁。因此，地表径流贫乏、流水作用微弱，代之而来的是物理风化盛行、风沙作用强烈，在风沙作用下形成一系列独特的地貌现象。当然风沙作用并不局限于干旱地区。在半干旱地区，大陆冰川的外缘，甚至在温润气候带的植被稀少的海岸、湖岸和河岸也都出现。因此研究风沙地貌有着重要的实践意义和理论意义。 现代的黄土侵蚀沟谷地貌，主要是流水作用的产物，但风力作用也十分重要。是风把干旱荒漠地区以及冰川区上的细颗粒物质吹送到半干旱草原区堆积才形成黄土地貌的。 因此，风沙地貌与黄土地貌，在时间和空间分布上，以及成因上都有密切的联系，它们都是第四纪广大干旱、半干旱区内特殊干燥气候环境的产物。而风力作用是其塑造地貌的主要营力。 风沙的移动和黄土的水土流失，都对工农业生产、交通等经济建设有很大危害。 §1 风沙地貌 一、风沙作用 （一）风蚀作用 在干旱地区，含沙的气流称风沙流。 是一种气固两相流。 临界起动风速：沙粒要运动主要从气流中获取足够的能量以克服起阻力，因此，只有当风速达到一定条件时，它才能运动。使一个沙粒开始脱离静止状态发生运动的风速称为临界起动风速，一切超过起动临界风速的风，谓之起沙风。 影响临界起动风速大小的因素： 沙粒粒径； 地表的性质，植被和水份状态； 风本身的性质，主要指风中含沙量的大小。 风沙流是一种贴近地面的搬运现象。其搬运的沙量绝大部分是在离地表30厘米的高度内通过的。其中又特别集中在近地面0——10厘米的气流层中。 风吹经地表时，由于风的作用，将地表的松散沉积物或基岩上的风化产物吹走，使地面遭到破坏，这种作用称为吹蚀作用。 风携带沙质物质贴地面运动时，风沙流中的沙粒对地表物质进行冲击、摩擦，如果岩石表面有裂隙灯凹进的表面，风沙可以钻进去进行旋磨。风的这种作用称为磨蚀作用。 吹蚀作用和磨蚀作用统称为风蚀作用。 （二）搬运作用 沙粒的运动方式 悬移：沙土颗粒保持一定时间悬浮于空气中，并以与气流相同的速度向前运移，此即为悬移运动。小于0.05mm的粉沙和粘土物质才能发生悬移运动，并随风悬移数千里之外。 跃移：0.1—0.15mm直径的沙粒最易跃移。 蠕移：0.5—2.0mm直径的沙粒一般属于蠕移。 输沙量（风沙流及其输沙量） 输沙量：单位时间内通过单位面积沙的量（g/cm2），决定输沙量的因素是风速和高度。 风的堆积作用 （1）沉降堆积作用 气流中悬浮运行的沙粒当风速减弱，其下降速度大于湍流的垂直分速度时，发生降落沉积的作用，此即为沉降堆积。 （2）遇阻堆积作用 风沙流运行时，遇到障阻使沙粒堆积的作用称遇阻堆积。 二、风沙地貌 （一）风蚀地貌 1、风棱石 风棱石是指散布在荒漠或戈壁滩上的岩石，经风沙长期磨蚀，形成光滑的棱面或棱角，棱线常和风向近于一致。 荒漠岩漆 2、石窝（石窗、风蚀壁龛） 风沙在陡峭的迎风岩壁上进行磨蚀和吹蚀形成的大小不等形状各异的凹坑。它在砂岩和花岗岩壁上发育的最好，其直径多在20厘米，深度10—15厘米。有的分散，有的群集。密集分布的凹坑，中间隔以狭窄的石条，形状似窗格或蜂窝，称为风蚀壁龛或叫石窝。 风蚀壁龛的形成原因，在于阳光晒热岩壁，使岩石内部矿物的体积不同程度的膨胀，产生热力差别风化，加之岩石受热时，其内部的盐溶液顺毛细管上升到近表面的细孔中结晶，撑胀岩石，使其发生崩解。风吹蚀风化了的疏松岩面，形成许多浅小凹坑，风沙再沿凹坑钻磨，使凹坑不断加深扩大，逐渐发展成风蚀壁龛。 3、风蚀蘑菇和风蚀柱 原因：风沙流对岩石的磨蚀。 风蚀地貌—风蚀蘑菇 风蚀地貌—风蚀柱 4、风蚀谷和风蚀残丘 干旱地区雨量稀少，偶有暴雨产生洪流（暴流）冲刷地面，形成许多冲沟。冲沟再经长期风蚀作用改造，加深和扩大成为风蚀谷。风蚀谷无一定形状，可为狭长的濠沟，也可为宽广的谷地；沿主要风向延伸，底部崎岖不平，宽窄不均，蜿蜒曲折，长者可达数十千米。 一个由基岩组成的地面，随着风蚀谷扩宽，原始地面不断缩小，最后残留下一些孤立的小丘，称为风蚀残丘。 它的形状各不相同，主要受岩性、岩层产状和构造控制。如果层岩是由软硬相间的水平岩层组成，垂直节理发育不均，则多形成平顶的层状山丘，也有宝塔状的。这些山丘高低起伏，远望宛如废弃的古城堡的断垣残壁屹立在平地上，故又称“风城”地貌。 克拉玛依市乌尔禾乡东南三公里，有一处独特的风蚀地貌，定名为风城，人们习惯称它为“魔鬼城”。风城地处风口，四季多风。每当大风到来，黄沙遮天，大风在风城里激荡回旋，凄厉呼啸，如同鬼哭狼嚎，令人毛骨竦然，“魔鬼城”因此而得名，蒙古语称风城为“苏木哈克”，哈萨克语为“沙依坦克尔西”，其意皆为魔鬼。方圆约10平方公里，地面海拔350米左右。 5、风蚀垄槽（雅丹地貌） 发育在古代河湖相的土状堆积物