地球科学概论---第十六章_风的地质作用.ppt

第十五章风的地质作用 概述 空气流动就形成了风 对风的描述 风向 指风的来向风速 单位时间内风的形成风力 指风的强度 作用特点 面状分布纯机械动力盛行于干旱 半干旱地区风力携带尘土升空 形成风砂流 风力等级表 第一节风的剥蚀作用 一 风的剥蚀作用 风蚀作用的方式 吹扬和磨蚀 吹扬 风本身的冲击力及上升气流产生的上举力将地面碎屑吹到空中或剥离原地的作用 吹扬作用的强度取决于 风力的大小 松散颗粒的粒径 地表植被状况 地面干燥程度 磨蚀 风力扬起的碎屑物对地表的冲积和摩擦以及碎屑物颗粒之间的冲撞和摩擦作用 磨蚀作用的强度取决于 风力的大小 距地表高度 地面岩性 碎屑的携带量 二 风蚀地貌 风蚀洼地 因风力向下侵蚀而形成的洼地 如果洼地达到地下水面 就会形成沙漠中的绿洲 风蚀谷和风蚀残丘 由暴雨洪流冲刷并因风蚀而扩大的谷底称为风蚀谷 谷底崎岖不平 谷壁一般较陡 风蚀谷扩大互相联结 而在地面残留下的孤立高地 称为风蚀残丘 风蚀城 层叠状的平顶残丘 犹如毁坏的古城堡 经常由产状平缓的基岩裸露区因其岩层软硬相间和垂直节理发育而被风力长期侵蚀形成 风蚀蘑菇 上大下小的蘑菇状风蚀地形称为风蚀蘑菇 主要是因为上下岩性的差异以及下部风力磨蚀作用较强所致 风蚀柱 垂直节理发育的岩石经常被侵蚀成柱状 称为风蚀柱 蜂窝石 又成石窝或石格子窗 形成于陡峭的石壁上大小不等 形状各异的洞穴和凹坑 形似蜂窝 第二节风的搬运作用 与流水相比 风的密度小 速度大水的密度大 速度小 风的搬运形式 悬浮搬运 指粒度很小的颗粒在紊流和涡流的上举力作用下悬浮在空中随风前进 占风力搬运量的10 以下 粒度与沉降速度的关系 跳跃搬运 指砂粒在气流中以跳跃方式前进 动力主要来源于其它砂粒的撞击作用 风力搬运以跃移为主 占总搬运量的70 80 蠕动搬运 风力较小或砂粒较大时 砂粒不能跳到空中 而是在地面上滚动或者滑动 称为蠕移或推移 跳跃砂粒撞击可使其直径6倍或质量200倍的砂粒蠕动 占总搬运量的20 风的搬运能力较小 但是搬运量相当大 面状分布 风的搬运与搬运颗粒的粒度大小关系密切 粒度小 搬运就远 粒度大 搬运就近 极细的尘土搬运距离可能达到数千公里 风搬运碎屑的分选很好 风的搬运能力归根结底取决与风速大小 风速大 则搬运颗粒粒度大 总量也多 搬运过程中由于风的阻滞力远小于水 因此风力搬运碎屑的磨圆速度是在水中的100 1000倍 碎屑表面粗糙呈毛玻璃状 风力与搬运颗粒粒径的关系 风速减缓 风在前进中遇到障碍物 风速下降 搬运能力降低 遇阻堆积 受阻后 风运物在迎风坡和背风坡均有堆积 降尘 风运物在空中遇到温冷气团或降雨时 与水滴结合到一起降落到地面 第三节风的沉积作用 风力作用堆积的物质称为风积物 风积物产生原因 风积物的特点 碎屑性 主要是砂 粉砂及少量粘土 粒径小于2mm 极好的分选性 好于冲积物 主要由于风力搬运的高度分选性所致 磨圆好 颗粒无论大小磨圆程度都很高 不稳定矿物 辉石 角闪石 黑云母 方解石等不稳定矿物都存在 因为风积物没有化学侵蚀 规模极大的交错层理 由于风积物的大规模移动而形成 颜色以红色为主 颜色多样 但主色调为红色 风积地貌 砂堆 是含砂气流在障碍物的背风面形成的堆积体 呈舌状 高 10m 长可达数十米至数百米 砂丘 是风积物形成的砂质丘岗 气流在砂堆背风坡上堆积 坡度超过34 时跌落 形成迎风面缓 背风面陡的形态 并且背风面上形成斜层理 根据砂丘的定向和风向的关系以及砂的供给条件可以将砂丘分为几种类型 新月型砂丘 平面上呈月牙形或新月形 高度一般1 5m 迎风破外凸 坡度缓 砂丘两侧对称的尖角称为砂角 顺风向延伸 横向砂丘 砂丘延长方向与风向垂直 形成于砂粒供应丰富且风向基本固定的地区或者海滩 多为波浪形 并具有弯曲的砂脊 通常面积很大 又被称为 砂海 纵向砂丘 是互相平行的长条形砂岗 其长轴平行于盛行风向或两股风合力的方向 高度最大可达100m 长度可达120km 内部有对称的交错层理发育 倾向垂直于砂丘延伸方向 星状砂丘 又叫金字塔形砂丘或砂山 具有较高的顶 从定点向四周伸出几条砂脊 砂体高度一般在50 100m 被几个近似三角形的斜面所包围 是由风力相差不大的几个方向的气流共同作用所形成的 第四节沙漠与黄土 一 沙漠 沙漠 指年降水量小于250mm或蒸发量大于降水量的地区 通常植被稀少 人烟荒凉 全世界沙漠面积约占陆地总面积的30 我国沙漠面积约有109万平方公里 约占全国总面积的11 1 现代沙漠的类型与分布 热带 副热带沙漠 位于南北纬15 35 之间的低纬带 受到副热带高压所控制 这里终年信风盛行 降雨极少 气候干旱 尤其是大陆西海岸 全球沙漠分布最集中的地区就在这一区域 大陆内部的温带沙漠 大陆内部距海较远的区域 来自海洋的暖是气流因为高山的阻隔难以到达 因此在这些区域降水极少 容易形成沙漠 例如我国西部的塔克拉玛干沙漠等 副热带大陆沿岸流影响带的沙漠 分布在南北半球冷洋流活动带沿岸 这些地区受到从海底垂直上升的洋流影响 气候既干且冷 形成沙漠 例如北非撒哈拉西部的大沙漠 极地沙漠 极地地区受到下降的寒冷干燥气流控制 降水少且终年冰冻 易形成沙漠 例如格陵兰北部以及南极无冰的地区 2 沙漠中的特征性现象 沙漠漆 指基岩或岩块表面黑色而光亮的薄膜 通常由锰的氧化物组成 见于长期暴露的岩石表面 锰可能来源于沙漠尘土的分解渗滤或微生物的作用 沙漠流水 沙漠中的绿洲指洼地达到地下水位 此外发源于临近山区的水流也经常在沙漠中留下干涸的谷道 冲积扇 指干旱地区洪流形成的冲积扇 其下可能蕴涵丰富的地下水 是干旱 半干旱地区城市建设的理想区域 干盐湖 沙漠中地面径流少且蒸发强烈 湖盆中反复充水 蒸发 湖底可以堆积很厚的盐层 称为重要化工原料来源 山麓面 基岩高地浅源向外倾斜的面状地形 其表面由流水搬运的来自附近基岩高地及山麓面本身剥蚀的产物 随着山麓面的扩大 基岩高地便逐渐降低乃至消失 3 沙漠化 指非沙漠地区逐渐转化为沙漠地区 盲目开荒砍伐森林过渡放牧地下水超采 地下水面降低 地面水减少水和土壤中盐分增加土壤加速侵蚀植物大量死亡沙漠面积扩大 到2004年 全国荒漠化土地总面积为263 62万km2 占国土总面积的27 46 年均减少7585平方公里每年因荒漠化造成的直接经济损失高达45亿元以上 二 黄土 黄土是干旱 半干旱地区一种特殊的第四纪沉积物 其形成与风的作用关系密切 1 黄土的一般特征 主要由粉砂组成颜色灰黄或棕黄 质地均一 固结差 质轻 稍具粘性 常含钙质结核发育柱状节理颗粒结合不紧密 孔隙度大无层理 易受到水的侵蚀 2 黄土的物质成分 化学成分 SiO2占50 60 Al2O3占9 12 CaO占7 10 MgO约3 Fe2O3约5 K2O约2 矿物成分 石英 长石 碳酸盐为主 含少量磁铁矿 角闪石 辉石 黑云母等 黄土矿物成分与大陆岩石平均成分相似 而与下伏基岩矿物成分无关 黄土地貌 3 黄土的分布 主要分布在中纬度温暖地带 尤其是半干旱草原附近 占全球陆地面界的1 10左右 集中在我国 乌克兰 阿根廷 美国 捷克等地 我国黄土分布很广 面积达61 3万km2 占我国国土的6 6 具体分布在昆仑山 祁连山 秦岭 鲁东山区和辽东半岛一线以北的干旱半干旱地区 主要围绕沙漠呈弧形带状分布 总体由西北向东南逐渐变薄 一般20 30m厚 最厚超过200m 见于陕西 甘肃一带 4 黄土的成因