風(fēng)成地貌課件

風(fēng)成地貌8.1概述

風(fēng)成地貌（aeolianlandform)風(fēng)對地表物質(zhì)的侵蝕、搬運和堆積所形成的地貌。主要分布在干旱氣候區(qū)，即在副熱帶高壓區(qū)（南、北緯15°—35°），如北非撒哈拉和西南亞的阿拉伯沙漠等地，或溫帶內(nèi)陸區(qū)（北緯35°—50°），如蘇聯(lián)的中亞，我國西北和美國西部等。0°60°45°30°15°75°風(fēng)成地貌分類：

風(fēng)蝕地貌—風(fēng)起動沙土或風(fēng)沙流磨蝕形成的地貌。

風(fēng)積地貌—風(fēng)揚沙土沉落形成的地貌。

黃土地貌—黃土區(qū)形成的規(guī)模巨大的黃土高原、黃土平原和黃土丘陵及其上的侵蝕、溶蝕地貌。

風(fēng)成地貌風(fēng)蝕地貌：風(fēng)蝕壁龕（石窩）、風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕谷和風(fēng)城（雅丹）等。風(fēng)積地貌：沙堆、新月型沙丘、縱向沙壟、拋物線型沙丘、新月型沙丘鏈、橫向沙壟等?；哪簬r漠、礫漠（石漠或稱戈壁）、沙漠。黃土地貌：（1）侵蝕地貌：細(xì)溝、切溝、沖溝、拗溝等；（2）溶蝕地貌：黃土碟、黃土陷穴、黃土井、黃土柱和黃土橋等。8.2風(fēng)蝕作用與風(fēng)蝕地貌8.2.1風(fēng)蝕作用吹蝕作用—一定風(fēng)力作用下，未固結(jié)或固結(jié)差的細(xì)粒物質(zhì)發(fā)生移動，當(dāng)風(fēng)力增大時，較粗物質(zhì)也被帶走，從而使地面遭受破壞。磨蝕作用—砂粒一旦起動，在地表附近形成風(fēng)沙流，移動的風(fēng)沙流對地表巖土沖擊、摩擦，使其遭受磨蝕。風(fēng)蝕作用強(qiáng)度取決于風(fēng)速大小及地表巖土特征。因風(fēng)沙流中的沙粒集中分布在距地面30cm內(nèi)，故沙漠區(qū)內(nèi)的電線桿下部常因磨蝕作用而折斷。

8.2.2風(fēng)蝕地貌微地貌：石窩

（風(fēng)蝕壁龕）陡峭巖壁上滿布的大小不一的凹坑，小凹坑直徑20cm左右，深10－15cm?；蚍稚⒒蚣?，形如窗格或蜂窩，稱石窩。石窩成因：首先是強(qiáng)烈的物理風(fēng)化，巖面呈片狀剝落，出現(xiàn)淺凹坑，其后是風(fēng)攜沙粒的鉆磨。有些海濱巖壁上也有這樣的小凹坑，如具有口小內(nèi)大的特點，就是風(fēng)攜沙粒鉆磨形成。石窩石窩內(nèi)蒙古風(fēng)蝕穴（石窩）風(fēng)蝕蘑菇水平地層或水平節(jié)理發(fā)育的巖石，特別是當(dāng)氣流含沙濃度以下部為高時，風(fēng)蝕作用將孤立巖塊磨蝕成上部展寬如帽、下部僅留支柱的“蘑菇”，甚至蝕去支柱后該巖塊成了風(fēng)動的搖擺石。圖8-2風(fēng)蝕蘑菇

風(fēng)蘑菇、搖擺石（風(fēng)棱石）風(fēng)蝕蘑菇風(fēng)棱石（搖擺石）風(fēng)棱石戈壁、風(fēng)棱石（猴面石）風(fēng)蝕柱

垂直裂隙發(fā)育的巖石，經(jīng)風(fēng)蝕形成孤立的柱狀巖石。風(fēng)蝕谷

風(fēng)沿著暫時性洪水形成的沖溝吹蝕，使谷地進(jìn)一步擴(kuò)大，形成風(fēng)蝕谷，它常沿主風(fēng)向延伸，迂回曲折，長可達(dá)數(shù)十公里。風(fēng)蝕殘丘（山）風(fēng)蝕谷擴(kuò)展后殘留的殘丘，多成群分布，形狀不一，以平頂桌狀居多，也有成尖峰狀的。甘肅金塔和民勤等地有砂礫組成的風(fēng)蝕殘丘。風(fēng)城

水平巖層（或緩傾巖層）組成的風(fēng)蝕殘丘和風(fēng)蝕殘崗，遠(yuǎn)望好似廢棄的古城堡。也確有廢棄的古城堡遭受強(qiáng)烈的風(fēng)蝕形成的風(fēng)城。風(fēng)蝕殘丘風(fēng)蝕殘山(丘)-準(zhǔn)噶爾盆地五彩灣風(fēng)城風(fēng)城風(fēng)城風(fēng)城羅布泊漢代倉城遺址風(fēng)蝕洼地

松散物組成的地面，經(jīng)風(fēng)長期吹蝕所形成的大小不同的洼地。平面多呈沿主風(fēng)向伸長的橢圓形，有的呈星月形，其突出端面對主風(fēng)向。背風(fēng)面陡達(dá)30°。干旱半干旱區(qū)較普遍。特點是開闊寬淺，暴雨后暫時性積水為湖。風(fēng)蝕洼地和干涸的河道圖8-4風(fēng)蝕洼地

a.素描圖；b.剖面圖風(fēng)向風(fēng)向沙化地

不合理開墾或過渡放牧的草地或斷掉了灌溉水源后的一些草地。缺少植被保護(hù)，經(jīng)風(fēng)吹蝕后土壤表層粒度增粗，成為荒蕪的沙地。據(jù)吉爾萊德（Gillette，1982）觀測，耕作過的裸露沙質(zhì)土，在風(fēng)速25－40cm/s情況下就會有對細(xì)顆粒的風(fēng)蝕，裸露粘土的風(fēng)蝕風(fēng)速45－70cm/s。雅丹（風(fēng)蝕壟槽）

即風(fēng)蝕槽谷，沙漠區(qū)干枯湖底或沖積平原，因干縮形成裂隙，風(fēng)順裂隙或巖層走向吹蝕，使地表形成許多不規(guī)則的脊形壟崗和寬淺的溝槽。該地貌在塔克拉馬干沙漠東面的雅丹最為典型，故名。"雅丹"是維吾爾語，意為"險峻的土丘"專指干燥地區(qū)的一種風(fēng)蝕地貌。雅丹成因：風(fēng)對干旱區(qū)的湖積或沖積平原吹蝕，暫時性流水的沖蝕和湖水的侵蝕。圖8-3風(fēng)蝕壟槽（雅丹）

青海雅丹地貌雅丹地貌（風(fēng)蝕壟脊、土墩、風(fēng)蝕溝槽、洼地）雅丹地貌雅丹地貌雅丹地貌雅丹地貌雅丹地貌雅丹地貌克拉瑪依“魔鬼城”克拉瑪依“魔鬼城”

雅丹地貌新疆克拉瑪依魔鬼城的雅丹地貌巨型地貌：巖漠

風(fēng)蝕作用帶走表土，留下起伏不平的裸露基巖，該區(qū)叫巖漠。巖漠多發(fā)育于干旱區(qū)大山脈之低山前緣帶，例如我國的昆侖山脈和祁連山脈前就分布有巖漠。是我國西北一個重要的地質(zhì)災(zāi)害。石漠也稱礫漠或戈壁。山麓地帶由粗礫礫石和塊石等組成的洪積或冰磧物等，在風(fēng)的侵蝕作用下，細(xì)砂被吹走，由留下的粗礫礫石、塊石和碎石組成的平坦地面。如甘肅玉門、新疆的柴達(dá)木盆地邊緣等地有礫漠分布。沙漠指整個地面覆蓋著大量流沙，并發(fā)育有時代不同的各種沙丘組合的荒漠。貴州某處的巖漠化巖漠戈壁戈壁戈壁、風(fēng)棱石（猴面石）戈壁8.3風(fēng)的搬運、堆積作用與堆積地貌

8.3.1風(fēng)的搬運與堆積作用懸移（不超過10%）風(fēng)的搬運作用躍移（占搬運量70—80%）蠕（推）移（占20%）搬運作用特點：一般集中在地面0.5～1.5m高度內(nèi)（沙暴即發(fā)生在該高度內(nèi)）。搬運量大小受風(fēng)速、地面土體性質(zhì)及植被發(fā)育等因素影響。沙粒運動形式取決于風(fēng)力強(qiáng)弱、顆粒大小和質(zhì)量，>0.2mm的顆粒大都是滾動推移(躍移和推移)，<0.2mm的顆粒一般作懸移運動。風(fēng)積作用被風(fēng)移動的物質(zhì)，在風(fēng)力減小、遇到障礙物或地面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)改變時停滯下來，堆積在一起的作用，稱風(fēng)積作用。8.3.2風(fēng)積物的特點風(fēng)積物風(fēng)搬運后堆積的物質(zhì)。常見的是沙漠、黃土和風(fēng)成粘土。風(fēng)積物特點：顆粒粒徑<2mm；粒度均一，磨圓度高，分選比湖泊砂、河流砂和海濱砂都好，大砂粒表面有凹坑，為砂粒間撞擊而成；砂粒以石英為主，少量長石和各種重礦物。8.3.3風(fēng)積地貌風(fēng)積地貌風(fēng)積物在一定條件下堆積形成的地貌。主要有沙漠和黃土地貌等。沙漠指地表大范圍內(nèi)被風(fēng)沙覆蓋的地區(qū)，常見于巖漠或石漠順風(fēng)側(cè)，沙漠區(qū)地勢一般低平。我國沙漠主要分布在新疆、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙、陜西、遼寧、吉林和黑龍江九省，面積達(dá)63.7×104km2。連同戈壁面積共達(dá)109.5×104km2

，其中塔克拉馬干沙漠面積最大，達(dá)32.7×104km2

，約占全國沙漠面積的一半。沙漠成因干燥的氣候。世界許多沙漠位于南、北緯15°－35°間的副熱帶高壓控制的干旱區(qū)。中國沙漠位于北緯35°－50°、東經(jīng)75°－125°間，遠(yuǎn)離海洋，并有像青藏高原那樣對大氣環(huán)流有深刻影響的地區(qū)。豐富的沙漠沙來源。（1）強(qiáng)烈的物理風(fēng)化。如鄂爾多斯高原東部的毛鳥素沙地北部、騰格里沙漠東北部等；（2）厚層河湖相沉積分布區(qū)、被埋藏的地下河、已干涸的地表河槽。如塔里木盆地近地表有幾十米厚的沖積砂層；樓蘭附近一塊面積775km２的地區(qū)，年風(fēng)蝕供沙量可達(dá)2000×10４m3。全世界沙丘與黃土的分布（R.J.Chorleyetal，1984）

1.活動沙丘；2.固定沙丘；3.厚層黃土；4.可能有黃土或薄層黃土；

5.150mm等雨量線（歐亞的等雨量線已省略）注：沙丘中不包括海岸沙丘。沙漠寧夏騰格里沙漠沙漠化

沙漠化原非沙漠區(qū)出現(xiàn)類似沙漠的景觀。或認(rèn)為是干旱土地的土壤和植被，向著干旱化和生命力衰減方向發(fā)生不可逆變化的自然或人為過程，使土地轉(zhuǎn)變?yōu)樯衬?，按程度可分為輕微、輕度、中度、嚴(yán)重、非常嚴(yán)重的沙漠化（B.G.羅扎諾夫、I.S.佐思，1982）。沙漠化沙丘

風(fēng)沙運動產(chǎn)生的最基本的地貌類型，有三種（簡單）形態(tài)：新月型沙丘（圖8-5）、拋物線形沙丘（圖8-6）和金字塔形沙丘（圖8-7）。它們可組合出多種形態(tài)，如梁窩狀沙丘、格子狀沙丘、蜂窩狀沙丘（圖8-7）、橫向新月形沙鏈和縱向沙壟。沙漠各種形態(tài)沙丘組成（表8-2）。沙堆

風(fēng)沙流前進(jìn)中遇到障礙物（植物等），便在其背風(fēng)面沉積形成的各種不規(guī)則沙體。新月形沙丘

一種平面形態(tài)呈新月形的沙丘。由沙堆演化形成，特別是在背風(fēng)坡產(chǎn)生渦流和發(fā)展馬蹄形小洼地地區(qū)。圖8-5新月型沙丘

新月形沙丘的形成示意圖（楊景春，1985）A.沙堆使近地面風(fēng)速發(fā)生變化B.迎風(fēng)坡受到風(fēng)沙的沖擊，并因上面風(fēng)速增大而產(chǎn)生上舉分力，背風(fēng)坡產(chǎn)生渦流C.沙丘增高的同時，背風(fēng)坡馬蹄形洼地也增大D.形成典型的新月形沙丘星月形沙丘風(fēng)向雄偉的新月形沙丘波濤起伏的新月型沙丘圖8-6拋物線型沙丘

密集的新月型沙丘鏈寧夏如刃的沙山山脊沙丘形態(tài)新月形沙丘縱向沙丘橫向沙丘星形沙丘

新月形沙壟拋物線形沙丘新月形沙丘鏈新月形沙丘橫向沙丘拋物線形沙丘反向沙丘縱向沙丘穹狀沙丘星形沙丘格狀沙丘魚鱗狀沙丘阿拉善ES的騰格里沙漠中NE-SW向的新月形沙丘鏈角錐狀沙丘利比亞星狀沙丘大面積魚鱗狀復(fù)合沙丘陡然升起的復(fù)合型沙丘羽毛狀沙丘風(fēng)力作用下，迎風(fēng)坡沙子被搬運到背風(fēng)坡堆積，使沙丘順風(fēng)向前移，其移動與風(fēng)向、風(fēng)力、沙丘高度、水分和植被有關(guān)。據(jù)沙丘的移動性，可分為流動沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。①流動沙丘：地面缺少植被，使位置不斷發(fā)生變化的沙丘。沙漠里，這類沙丘最普遍。②半固定沙丘：沙丘分布區(qū)生長有喜濕而抗風(fēng)強(qiáng)的植物，致使風(fēng)沙運動受阻，移動能力減弱。隨條件改變，該沙丘可轉(zhuǎn)化成流動沙丘，也可轉(zhuǎn)為固定沙丘。③固定沙丘：地面植被覆蓋率30%以上，植物不僅長在沙丘背風(fēng)面，也長在迎風(fēng)面，風(fēng)沙運動幾乎完全被禁止，沙丘位置基本是固定的。

流動沙丘騰格里沙漠東南緣格狀沙丘圖塔克拉瑪干美麗的沙丘

大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁大漠戈壁8.4黃土及黃土地貌

8.4.1概述黃土（原生黃土）風(fēng)力搬運沉積，又未經(jīng)次生擾動，粉沙堆積為主、質(zhì)地均一、富含鈣質(zhì)、疏松多孔、無層理、有顯著垂直節(jié)理、具很強(qiáng)的濕陷性、黃色粉質(zhì)的土狀沉積物稱為黃土。次生黃土其他成因的、黃色的、略具層理和夾有砂、礫石層類似黃土堆積的土狀沉積物(也稱黃土狀土)。黃土和次生黃土多分布在較干燥的中緯區(qū)，面積達(dá)1300×104km2，約占全球大陸總面積的9.3%。中國黃土分布面積約63×104km2，占中國陸地總面積的4.4%。次生黃土覆蓋面積20×104km2，占全國陸地總面積的1.9%。我國黃土主要展布于秦嶺、祁連山、昆侖山以北，尤其是黃河中游區(qū)（圖8-8）。由老到新分為午城黃土、離石黃土、馬蘭黃土及全新世黃土。研究意義：黃土的濕陷性，常導(dǎo)致地基沉陷、邊坡失穩(wěn)及滲漏等地質(zhì)災(zāi)害；黃土區(qū)水土流失則為另一重要的地質(zhì)災(zāi)害。圖8-8中國黃土的分布

8.4.2黃土的基本特征

粒度成分粉沙顆粒（粒徑0.05-0.005mm）為主，含量>50%，少有>0.1mm顆粒。劉東生院士據(jù)中國各地黃土顆粒分析和相變化，將黃土分為沙黃土、黃土和粘黃土：（1）沙黃土細(xì)沙含量>30%，粘粒<15%。（2）黃土細(xì)沙含10—30%，粘粒占15—25%。（3）粘黃土細(xì)粒含量<15%,粘土含量>25%。從粒度成分可知黃土是由碎屑和基質(zhì)組成，碎屑以粉土為主，基質(zhì)為粘土。碎屑多呈棱角（如石英）、半棱角（長石)；磨圓度受礦物硬度影響；同種礦物成分的碎屑，粒粗的磨圓好，粒細(xì)的磨圓差，與黃土的搬運方式和環(huán)境有關(guān)?；|(zhì)粘土及比例不定，為粒級<0.005mm的鹽類物質(zhì)，主要是碳酸鹽。碎屑與基質(zhì)的三種膠結(jié)類型：接觸式、接觸—基底式和基底式。以最后一種固結(jié)較好，前兩類較松散。工程上，膠結(jié)類型分析較重要。黃土結(jié)構(gòu)垂直節(jié)理發(fā)育。其產(chǎn)生一是重力作用，使黃土內(nèi)部出現(xiàn)水平張應(yīng)力；二是黃土中的鉛直裂隙，削弱了水平方向的結(jié)合力，因而沿鉛直方向易產(chǎn)生裂隙。黃土中發(fā)育古土壤，尤其是黃土高原南部，多達(dá)數(shù)十層。古土壤呈紅褐色，具明顯的粘化層和碳酸鈣淀積層，風(fēng)化強(qiáng)，陸生動植物化石豐富，是溫濕條件下風(fēng)成黃土風(fēng)化產(chǎn)物。礦物成分多達(dá)60余種。碎屑礦物以輕礦物（比重<2.9）為主，石英（50%以上）、長石（29%-34%）、白云母（10%）、方解石、白云石、石膏等。重礦物僅占4%-7%，為磁鐵礦、赤鐵礦、輝石和角閃石等?；瘜W(xué)成分以SiO2(>50%),CaO(10-20%)和Al2O3(8-15%)為主,其次Fe2O3(4-5%),MgO(2-3%)和K2O(2%)等。

8.4.3黃土地貌在規(guī)模巨大的黃土高原、黃土平原和黃土丘陵上還發(fā)育著次一級按成因劃分的地貌類型：黃土侵蝕地貌和黃土溶蝕地貌。

黃土侵蝕地貌

（1）溝壑地貌侵蝕初期依次形成的溝谷形態(tài)（圖8-9）：

①紋溝：黃土坡面上面流反復(fù)侵蝕形成的細(xì)小溝紋，它們彼此穿插交織。②細(xì)溝：坡面上片流演化成股流，將坡面侵蝕成大致平行的細(xì)溝。寬度不超過0.5m，深度約0.1-0.4m，長數(shù)米至數(shù)十米，橫剖面呈“V”字形，溝底無明顯的坡度轉(zhuǎn)折。③切溝：細(xì)溝下切加深，形成切溝。切溝寬和深度均可達(dá)1-2m，長度可超過幾十米。其縱剖面和橫剖面坡度均不一致，溝床多陡坎。④沖溝：切溝進(jìn)一步下切侵蝕，縱剖面呈一下凹曲線，與凸形的斜坡剖面絕然不同，即為沖溝。沖溝的溝頭和溝壁都較陡，規(guī)模也較大，長度可達(dá)數(shù)千米至數(shù)十千米，深可達(dá)數(shù)十至百米。

⑤拗溝：沖溝進(jìn)一步發(fā)展，溝床縱剖面的坡度逐漸變緩，溝底平坦并沉積了較厚的堆積物，成為拗溝。拗溝較穩(wěn)定，一般不會加深，由于溝底寬、溝壁緩，常開墾成耕地。當(dāng)溝床達(dá)到潛水面時，接受地下水補(bǔ)給，成為溪流。

圖8-9黃土溝谷的發(fā)育階段

A.細(xì)溝；B.切溝；C.沖溝；D.坳溝。1.坡面地形線；2.溝底地形線當(dāng)坡面上水流增大時，片流逐漸演化成股流，將坡面侵蝕成大致平行的細(xì)溝。細(xì)溝進(jìn)一步發(fā)展，下切加深形成切溝切溝進(jìn)一步下切侵蝕形成沖溝。其縱剖面呈一下凹曲線，與凸形的斜坡剖面絕然不同。沖溝進(jìn)一步發(fā)展，溝床坡度逐漸變緩，溝底平坦并沉積了較厚的堆積物，成為拗溝侵蝕溝谷淺溝淺溝向切溝發(fā)展切溝黃土高原（2）溝間地貌（堆積地貌）黃土高原上的平緩地面經(jīng)水流切割侵蝕后的殘留部分。主要有塬、墚和峁（圖8-11）。黃土塬黃土高原受現(xiàn)代溝谷切割，保存下來的大型平坦地面。如陜西的洛川塬、甘肅的西峰塬等。黃土墚平行溝谷間的長條狀高地，長數(shù)百米至數(shù)十公里，寬僅數(shù)十至數(shù)百米，頂面平坦或微有起伏，為黃土塬進(jìn)一步切割或黃土覆蓋在古高梁地而成。黃土峁

頂部渾圓、斜坡較陡的黃土小丘。成因同黃土墚。圖8-11陜北黃土高原侵蝕地貌（據(jù)陳述彭）

陜北黃土塬破碎的黃土塬黃土墚黃土墚黃土峁黃土峁

黃土的溶蝕地貌黃土含較多的易溶鹽類，并具大量孔隙和節(jié)理，為地下水化學(xué)溶蝕創(chuàng)造了條件，其結(jié)果是在黃土區(qū)形成一系列與巖溶地貌類似的地貌形態(tài)，如黃土碟、黃土陷穴、黃土陷溝（圖8-10，8-12）、黃土井、黃土橋及黃土柱等。黃土碟

近似碟形的凹地。地表水下滲侵蝕黃土，在重力作用下，土層逐漸壓緊，地面均勻沉陷而成。黃土陷穴地表水匯集到黃土節(jié)理裂隙內(nèi)進(jìn)行潛蝕作用而形成。黃土橋

二個陷穴串通后，其表面沒有塌陷的部分，形如橋梁，稱黃土橋。黃土柱流水不斷沿垂直節(jié)理進(jìn)行侵蝕和溶蝕，使黃土發(fā)生崩塌，其殘留部分成為柱狀體。圖8-10黃土沖溝里的陷穴

圖8-12黃土溶蝕地貌1.黃土碟；2.黃土陷穴；3.黃土陷溝黃土橋黃土柱2002.3.20北京沙塵暴揚沙與沙塵暴都是由于本地或附近塵沙被風(fēng)吹起而造成。其共同特點是出現(xiàn)時天空混濁，一片黃色，能見度明顯下降。兩者大多在冷空氣過境或雷雨、颮線影響時出現(xiàn)，北方在春季容易出現(xiàn)。所不同的是揚沙天氣風(fēng)較大，影響的能見度在1