地球科學(xué)概論---第十六章_風(fēng)的地質(zhì)作用.ppt

第十五章風(fēng)的地質(zhì)作用 概述 空氣流動就形成了風(fēng) 對風(fēng)的描述 風(fēng)向 指風(fēng)的來向風(fēng)速 單位時(shí)間內(nèi)風(fēng)的形成風(fēng)力 指風(fēng)的強(qiáng)度 作用特點(diǎn) 面狀分布純機(jī)械動力盛行于干旱 半干旱地區(qū)風(fēng)力攜帶塵土升空 形成風(fēng)砂流 風(fēng)力等級表 第一節(jié)風(fēng)的剝蝕作用 一 風(fēng)的剝蝕作用 風(fēng)蝕作用的方式 吹揚(yáng)和磨蝕 吹揚(yáng) 風(fēng)本身的沖擊力及上升氣流產(chǎn)生的上舉力將地面碎屑吹到空中或剝離原地的作用 吹揚(yáng)作用的強(qiáng)度取決于 風(fēng)力的大小 松散顆粒的粒徑 地表植被狀況 地面干燥程度 磨蝕 風(fēng)力揚(yáng)起的碎屑物對地表的沖積和摩擦以及碎屑物顆粒之間的沖撞和摩擦作用 磨蝕作用的強(qiáng)度取決于 風(fēng)力的大小 距地表高度 地面巖性 碎屑的攜帶量 二 風(fēng)蝕地貌 風(fēng)蝕洼地 因風(fēng)力向下侵蝕而形成的洼地 如果洼地達(dá)到地下水面 就會形成沙漠中的綠洲 風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘 由暴雨洪流沖刷并因風(fēng)蝕而擴(kuò)大的谷底稱為風(fēng)蝕谷 谷底崎嶇不平 谷壁一般較陡 風(fēng)蝕谷擴(kuò)大互相聯(lián)結(jié) 而在地面殘留下的孤立高地 稱為風(fēng)蝕殘丘 風(fēng)蝕城 層疊狀的平頂殘丘 猶如毀壞的古城堡 經(jīng)常由產(chǎn)狀平緩的基巖裸露區(qū)因其巖層軟硬相間和垂直節(jié)理發(fā)育而被風(fēng)力長期侵蝕形成 風(fēng)蝕蘑菇 上大下小的蘑菇狀風(fēng)蝕地形稱為風(fēng)蝕蘑菇 主要是因?yàn)樯舷聨r性的差異以及下部風(fēng)力磨蝕作用較強(qiáng)所致 風(fēng)蝕柱 垂直節(jié)理發(fā)育的巖石經(jīng)常被侵蝕成柱狀 稱為風(fēng)蝕柱 蜂窩石 又成石窩或石格子窗 形成于陡峭的石壁上大小不等 形狀各異的洞穴和凹坑 形似蜂窩 第二節(jié)風(fēng)的搬運(yùn)作用 與流水相比 風(fēng)的密度小 速度大水的密度大 速度小 風(fēng)的搬運(yùn)形式 懸浮搬運(yùn) 指粒度很小的顆粒在紊流和渦流的上舉力作用下懸浮在空中隨風(fēng)前進(jìn) 占風(fēng)力搬運(yùn)量的10 以下 粒度與沉降速度的關(guān)系 跳躍搬運(yùn) 指砂粒在氣流中以跳躍方式前進(jìn) 動力主要來源于其它砂粒的撞擊作用 風(fēng)力搬運(yùn)以躍移為主 占總搬運(yùn)量的70 80 蠕動搬運(yùn) 風(fēng)力較小或砂粒較大時(shí) 砂粒不能跳到空中 而是在地面上滾動或者滑動 稱為蠕移或推移 跳躍砂粒撞擊可使其直徑6倍或質(zhì)量200倍的砂粒蠕動 占總搬運(yùn)量的20 風(fēng)的搬運(yùn)能力較小 但是搬運(yùn)量相當(dāng)大 面狀分布 風(fēng)的搬運(yùn)與搬運(yùn)顆粒的粒度大小關(guān)系密切 粒度小 搬運(yùn)就遠(yuǎn) 粒度大 搬運(yùn)就近 極細(xì)的塵土搬運(yùn)距離可能達(dá)到數(shù)千公里 風(fēng)搬運(yùn)碎屑的分選很好 風(fēng)的搬運(yùn)能力歸根結(jié)底取決與風(fēng)速大小 風(fēng)速大 則搬運(yùn)顆粒粒度大 總量也多 搬運(yùn)過程中由于風(fēng)的阻滯力遠(yuǎn)小于水 因此風(fēng)力搬運(yùn)碎屑的磨圓速度是在水中的100 1000倍 碎屑表面粗糙呈毛玻璃狀 風(fēng)力與搬運(yùn)顆粒粒徑的關(guān)系 風(fēng)速減緩 風(fēng)在前進(jìn)中遇到障礙物 風(fēng)速下降 搬運(yùn)能力降低 遇阻堆積 受阻后 風(fēng)運(yùn)物在迎風(fēng)坡和背風(fēng)坡均有堆積 降塵 風(fēng)運(yùn)物在空中遇到溫冷氣團(tuán)或降雨時(shí) 與水滴結(jié)合到一起降落到地面 第三節(jié)風(fēng)的沉積作用 風(fēng)力作用堆積的物質(zhì)稱為風(fēng)積物 風(fēng)積物產(chǎn)生原因 風(fēng)積物的特點(diǎn) 碎屑性 主要是砂 粉砂及少量粘土 粒徑小于2mm 極好的分選性 好于沖積物 主要由于風(fēng)力搬運(yùn)的高度分選性所致 磨圓好 顆粒無論大小磨圓程度都很高 不穩(wěn)定礦物 輝石 角閃石 黑云母 方解石等不穩(wěn)定礦物都存在 因?yàn)轱L(fēng)積物沒有化學(xué)侵蝕 規(guī)模極大的交錯層理 由于風(fēng)積物的大規(guī)模移動而形成 顏色以紅色為主 顏色多樣 但主色調(diào)為紅色 風(fēng)積地貌 砂堆 是含砂氣流在障礙物的背風(fēng)面形成的堆積體 呈舌狀 高 10m 長可達(dá)數(shù)十米至數(shù)百米 砂丘 是風(fēng)積物形成的砂質(zhì)丘崗 氣流在砂堆背風(fēng)坡上堆積 坡度超過34 時(shí)跌落 形成迎風(fēng)面緩 背風(fēng)面陡的形態(tài) 并且背風(fēng)面上形成斜層理 根據(jù)砂丘的定向和風(fēng)向的關(guān)系以及砂的供給條件可以將砂丘分為幾種類型 新月型砂丘 平面上呈月牙形或新月形 高度一般1 5m 迎風(fēng)破外凸 坡度緩 砂丘兩側(cè)對稱的尖角稱為砂角 順風(fēng)向延伸 橫向砂丘 砂丘延長方向與風(fēng)向垂直 形成于砂粒供應(yīng)豐富且風(fēng)向基本固定的地區(qū)或者海灘 多為波浪形 并具有彎曲的砂脊 通常面積很大 又被稱為 砂海 縱向砂丘 是互相平行的長條形砂崗 其長軸平行于盛行風(fēng)向或兩股風(fēng)合力的方向 高度最大可達(dá)100m 長度可達(dá)120km 內(nèi)部有對稱的交錯層理發(fā)育 傾向垂直于砂丘延伸方向 星狀砂丘 又叫金字塔形砂丘或砂山 具有較高的頂 從定點(diǎn)向四周伸出幾條砂脊 砂體高度一般在50 100m 被幾個近似三角形的斜面所包圍 是由風(fēng)力相差不大的幾個方向的氣流共同作用所形成的 第四節(jié)沙漠與黃土 一 沙漠 沙漠 指年降水量小于250mm或蒸發(fā)量大于降水量的地區(qū) 通常植被稀少 人煙荒涼 全世界沙漠面積約占陸地總面積的30 我國沙漠面積約有109萬平方公里 約占全國總面積的11 1 現(xiàn)代沙漠的類型與分布 熱帶 副熱帶沙漠 位于南北緯15 35 之間的低緯帶 受到副熱帶高壓所控制 這里終年信風(fēng)盛行 降雨極少 氣候干旱 尤其是大陸西海岸 全球沙漠分布最集中的地區(qū)就在這一區(qū)域 大陸內(nèi)部的溫帶沙漠 大陸內(nèi)部距海較遠(yuǎn)的區(qū)域 來自海洋的暖是氣流因?yàn)楦呱降淖韪綦y以到達(dá) 因此在這些區(qū)域降水極少 容易形成沙漠 例如我國西部的塔克拉瑪干沙漠等 副熱帶大陸沿岸流影響帶的沙漠 分布在南北半球冷洋流活動帶沿岸 這些地區(qū)受到從海底垂直上升的洋流影響 氣候既干且冷 形成沙漠 例如北非撒哈拉西部的大沙漠 極地沙漠 極地地區(qū)受到下降的寒冷干燥氣流控制 降水少且終年冰凍 易形成沙漠 例如格陵蘭北部以及南極無冰的地區(qū) 2 沙漠中的特征性現(xiàn)象 沙漠漆 指基巖或巖塊表面黑色而光亮的薄膜 通常由錳的氧化物組成 見于長期暴露的巖石表面 錳可能來源于沙漠塵土的分解滲濾或微生物的作用 沙漠流水 沙漠中的綠洲指洼地達(dá)到地下水位 此外發(fā)源于臨近山區(qū)的水流也經(jīng)常在沙漠中留下干涸的谷道 沖積扇 指干旱地區(qū)洪流形成的沖積扇 其下可能蘊(yùn)涵豐富的地下水 是干旱 半干旱地區(qū)城市建設(shè)的理想?yún)^(qū)域 干鹽湖 沙漠中地面徑流少且蒸發(fā)強(qiáng)烈 湖盆中反復(fù)充水 蒸發(fā) 湖底可以堆積很厚的鹽層 稱為重要化工原料來源 山麓面 基巖高地淺源向外傾斜的面狀地形 其表面由流水搬運(yùn)的來自附近基巖高地及山麓面本身剝蝕的產(chǎn)物 隨著山麓面的擴(kuò)大 基巖高地便逐漸降低乃至消失 3 沙漠化 指非沙漠地區(qū)逐漸轉(zhuǎn)化為沙漠地區(qū) 盲目開荒砍伐森林過渡放牧地下水超采 地下水面降低 地面水減少水和土壤中鹽分增加土壤加速侵蝕植物大量死亡沙漠面積擴(kuò)大 到2004年 全國荒漠化土地總面積為263 62萬km2 占國土總面積的27 46 年均減少7585平方公里每年因荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)45億元以上 二 黃土 黃土是干旱 半干旱地區(qū)一種特殊的第四紀(jì)沉積物 其形成與風(fēng)的作用關(guān)系密切 1 黃土的一般特征 主要由粉砂組成顏色灰黃或棕黃 質(zhì)地均一 固結(jié)差 質(zhì)輕 稍具粘性 常含鈣質(zhì)結(jié)核發(fā)育柱狀節(jié)理顆粒結(jié)合不緊密 孔隙度大無層理 易受到水的侵蝕 2 黃土的物質(zhì)成分 化學(xué)成分 SiO2占50 60 Al2O3占9 12 CaO占7 10 MgO約3 Fe2O3約5 K2O約2 礦物成分 石英 長石 碳酸鹽為主 含少量磁鐵礦 角閃石 輝石 黑云母等 黃土礦物成分與大陸巖石平均成分相似 而與下伏基巖礦物成分無關(guān) 黃土地貌 3 黃土的分布 主要分布在中緯度溫暖地帶 尤其是半干旱草原附近 占全球陸地面界的1 10左右 集中在我國 烏克蘭 阿根廷 美國 捷克等地 我國黃土分布很廣 面積達(dá)61 3萬km2 占我國國土的6 6 具體分布在昆侖山 祁連山 秦嶺 魯東山區(qū)和遼東半島一線以北的干旱半干旱地區(qū) 主要圍繞沙漠呈弧形帶狀分布 總體由西北向東南逐漸變薄 一般20 30m厚 最厚超過200m 見于陜西 甘肅一帶 4 黃土的成因