普通地质学第六章.ppt

,第六章 风的地质作用 第一节 风力作用原理 风的形成？ 风力纯为一种机械动力，不稳定，具阵发性，具有面状性质。,根据风速把风分为十三级。 风力与风速的关系满足伯努里方程： P = 1/2V2 风力与风速的平方成正比。 风沙流-风沿地面吹动时，可将地面松散物吹起进入空气中，这种携带沙的气流，称风沙流。,风流动的两种状态：层流、紊流。 层流-质点在流动过程中相对位置保持平行。 紊流-质点在流动过程中相对位置随时变换。 流体的层流与紊流转换符合雷诺公式： Re = Vd / V与d成反比。,第二节 风的剥蚀作用 一、风蚀作用的方式与特点 风蚀作用( aeolian erosion)-风沿地表前进时，由于风力或携带碎屑物对地表的岩石和松散沉积物的吹毁或磨损作用，称风蚀作用。 包括吹蚀和磨蚀两种方式。,(一) 吹蚀作用 吹蚀作用(deflation)-是指风力将地表松散沉积物或基岩物理风化产物，吹离原地的作用。 1、最容易被剥蚀的粒径为0.08毫米。 2、剥蚀物的粒径与流速平方成正比。 3、发生吹蚀作用的力有： 迎面冲力 碎屑粒上下风速不同产生的上举力 紊流产生的上举力,吹蚀作用的方式？ 其一、当风的迎面冲力和上举力的合力超过碎屑粒的重量和地表摩擦力时，碎屑粒便被吹扬而去。 其二、被风吹扬起来的碎屑物在沿地表运动时，对组成地面的碎屑进行撞击，致使后者推移。 吹蚀作用强度取决于风速和地面性质。,(二) 磨蚀作用(abrasion) 磨蚀作用-被风吹扬起来的碎屑物质和风一起组成风沙流，当其沿地表运动时，对地面岩石和粗大的碎屑、砾石进行碰撞和磨损的作用。 磨蚀作用强度取决于风力和地面性质。 0-0.5米，尤其是10厘米高度范围内，沙砾数量最多，磨蚀作用最强。,二、风蚀作用的产物,风棱石 风蚀蜂窝石,风蚀洞 风蚀蘑菇,风蚀柱 风蚀谷 风蚀残丘,风城 风蚀盆地,第三节 风的搬运作用 一、风运物的运动方式与分布特征 风运物运动方式主要有： 悬运 跃运,推运（包括滑动、滚动）,风沙流中风运物分布特点： （1）风运物的80-90集中在离地面10厘米高度内。 （2）不同高度处、不同风力下的含沙量不同。 （3）沙粒的粒度组成是下粗上细。,二、风的搬运力和搬运量 风的搬运力取决于风力的大小。 风的搬运力不大，在相同流速下，只及流水的 l800左右， 搬运量巨大。 Q44310-6V3L，Q随风速的增大而迅速增大。 累积搬运量可观。,三、风的分选作用与磨圆作用 风的搬运作用具分选性。 重大-跳跃、滑动或滚动-小段距离， 细轻-悬浮搬运-较远的距离， 风搬运过程中的磨圆作用。,第四节 风的沉积作用 一、风的分选沉积作用 分选沉积作用平面粒度具有分带性： 从风源地开始，沿着风的前进方向，风积物从粗逐渐变细，依次出现细砾带、粗沙带、中沙带、细沙带、粉沙带和尘土带。,风积作用有两类： 一类为推运物、跃运物的停积，主要为沙，形成风成沙； 另一类为悬运物的沉积，为粉沙和尘土，形成风成黄土( Loess)。,二、风成沙沉积 推运物和跃运物-障碍物-反弹回来-大量停积-障碍物埋没-沙堆-气流动力结构改变-沙堆背风面出现涡流-风速减弱-风积作用-涡流后面沉积-背风坡上部沙粒远多于下部-坡度变陡-坡度34-泻溜，形成沙丘(sand dune)。,单向风下，背风坡泻流形成倾斜一致的纹层，即风成单向斜层理。 由于各次风向不同，形成不同倾向的风成斜层理，即风成交错层理。 风力作用使沙丘迎风面呈波纹状，叫风成沙波纹。风成沙波纹的两坡不对称，缓坡为迎风坡，波峰和波谷走向垂直于风向。 风成沙埋藏，压实、胶结成风成砂岩。,三、风成黄土沉积 风吹蚀地面，使大量粉沙和尘土离开地面，在紊流上举力作用下，悬浮空中。当它们被风带往沙漠的下风处，随着风力的减弱徐徐沉降下来，形成风成黄土(简称黄土)。,风成黄土的特征： 灰黄、棕黄色，不显层理，岩性一致。 分选性良好。主要为粉沙和粘土粒级。 颗粒细，垂直节理发育。 颗粒磨圆度和球度差。 孔隙度高达44-55，具大孔隙。, 矿物组成较一致，石英和长石为主，次为绿帘石、黝帘石、磁铁矿、角闪石和黑云母等。不同于下伏基岩和上风区岩石。 化学成份相近，均以 SiO2和Al2O3为主，其次为 CaO、Fe2O3和 MgO，其它成分极少。,世界黄土均分布在现代半干燥气候的草原地带。 我国为世界黄土最发育的地区。 现在仍在进行着黄土的堆积过程。 黄土是近40万年内的年轻沉积物。,风成沙和黄土是干燥气候的产物，掌握风成沙和黄土的岩性和岩相特征，可帮助我们识别古代气候。,地球自有大气圈以来，亚热带高压带和古大陆内地终归是存在的，因而出现沙漠和黄士势所必然。由此可见地质历史上风成沙形成的砂岩和由黄土形成的粉砂岩，理应存在，可惜地质学在这方面的工作还很有限。,第五节 荒漠概况 荒漠( desert)-是大陆内气候干旱、草木异常稀少的不毛之地。根据地面形态和堆积物特征，划分为岩漠、砾漠、沙漠