风成地貌（课堂PPT）

1、.1第七章第七章 风力地貌和堆积物与黄土风力地貌和堆积物与黄土风力地貌和堆积物风力地貌和堆积物 黄土地层黄土地层 黄土研究的古气候和实际意义黄土研究的古气候和实际意义 .2一一. . 风力作用特征风力作用特征n干旱、半干旱地区干旱、半干旱地区 n降雨量少而集中降雨量少而集中 n植被稀少植被稀少 n地表松散物质裸露地表松散物质裸露我国沙漠和戈壁面积109.5万平方公里，占国土面积的11.4.3风的地质作用特点风的地质作用特点多发生于植被稀少、地表物质疏松、蒸发量远大于降雨量的干多发生于植被稀少、地表物质疏松、蒸发量远大于降雨量的干旱地区。旱地区。 风的地质作用是一种风的地质作用是一种纯机械性作用

2、纯机械性作用，即侵蚀、搬运、沉积均以，即侵蚀、搬运、沉积均以机械方式进行。机械方式进行。 风是气体介质，多无固定的流动路线，风速和风向变化大等。风是气体介质，多无固定的流动路线，风速和风向变化大等。.4（二）（二） 风蚀地貌风蚀地貌 1 1 概念概念 风蚀作用（风蚀作用（aeolian erosion)aeolian erosion)：风以其自风以其自身力量和所挟带的沙石对地表岩石、松散物的破坏作用。身力量和所挟带的沙石对地表岩石、松散物的破坏作用。 .5 2 2 风蚀作用的类型风蚀作用的类型吹蚀作用（吹蚀作用（deflation)deflation)：风将地表松散物质吹离原地的过程。风将地表

3、松散物质吹离原地的过程。对象主要为对象主要为粘土粘土 粉沙级粉沙级的松散物质。的松散物质。 磨蚀作用磨蚀作用(abrasion)(abrasion)：风携带的沙粒对地表岩石的冲击、磨风携带的沙粒对地表岩石的冲击、磨擦使其破坏的作用。擦使其破坏的作用。 因风的含沙量具明显的垂直分带性，绝大部分沙粒集中因风的含沙量具明显的垂直分带性，绝大部分沙粒集中在距地面在距地面30 cm 30 cm 范围内，尤其是范围内，尤其是10cm10cm以下范围，故风的以下范围，故风的磨蚀磨蚀作用主要发生在作用主要发生在30 cm30 cm的高度内的高度内。如电线杆近地表处变细等。如电线杆近地表处变细等。 .6风的侵蚀

4、作用风的侵蚀作用.7(1）风蚀小形态）风蚀小形态风蚀壁龛风蚀壁龛：风沙吹蚀岩壁所形成的蜂窝状小形态。：风沙吹蚀岩壁所形成的蜂窝状小形态。 风棱石风棱石: :由风沙流长期磨蚀形成的几个磨光面组成棱角明显的由风沙流长期磨蚀形成的几个磨光面组成棱角明显的砾石。砾石。 风蚀蘑菇石风蚀蘑菇石：风沙流对孤立突起岩石的长期磨蚀过程中，由于：风沙流对孤立突起岩石的长期磨蚀过程中，由于风沙主要集中在近地面附近部分，形成上大下小的风成蘑风沙主要集中在近地面附近部分，形成上大下小的风成蘑菇石。菇石。风蚀柱：风蚀柱： .8.9风棱石风棱石风棱石.10 风蚀磨菇风蚀磨菇.11风蚀蘑菇风蚀蘑菇.12（2）风蚀垄槽n在干旱

5、地区，干涸的湖底常因干缩而裂隙发育，风沿着裂隙不断地吹蚀，形成垄槽地形（雅丹地形，也可由暂时性流水形成）。.13雅丹地形雅丹地形.14风蚀雅丹群风蚀雅丹群（河西走廊（河西走廊）.15n松散物质组成的地面，经风吹蚀而形成的洼地。沿主要风向伸展，当风蚀作用达到地下水面时形成风蚀湖泊。（3）风蚀洼地.16风蚀风蚀洼地洼地的形的形成过成过程程.17（4）风蚀谷和风城n风沿着暂时性洪水所形成的冲沟吹蚀，使谷地进一步扩大，风沿着暂时性洪水所形成的冲沟吹蚀，使谷地进一步扩大，形成形成风蚀谷。风蚀谷。（无一定形态，可宽可窄，可长可短，主支流交汇无（无一定形态，可宽可窄，可长可短，主支流交汇无一定特征。）一定特

6、征。） n在较软弱的水平岩层分布区，风蚀作用常形成一些平顶层在较软弱的水平岩层分布区，风蚀作用常形成一些平顶层状山丘，类似残垣断壁的千载古城，称之为状山丘，类似残垣断壁的千载古城，称之为风城。风城。.18.19（三）风积地貌1 1信风型风积地貌信风型风积地貌 在单向风或几个方向近似的风的作用下形成的各种风积地貌。主要有：沙堆、新月型沙丘、纵向沙垄、抛物线型沙丘沙堆、新月型沙丘、纵向沙垄、抛物线型沙丘.20（1）沙堆n风沙流在前进中，遇到障碍物时，便在其背风面发生沉积，风沙流在前进中，遇到障碍物时，便在其背风面发生沉积，形成各种不规则的沙体，称为沙堆，是不稳定的堆积体。形成各种不规则的沙体，称为

7、沙堆，是不稳定的堆积体。.21柴达木盆地中的青藏公路柴达木盆地中的青藏公路 沙堆沙堆.22（2）新月型沙丘n是一种平面形如新月的沙丘。其纵剖面有两个不对称斜坡：是一种平面形如新月的沙丘。其纵剖面有两个不对称斜坡：迎风坡微凸而平缓，延伸较长，坡度为迎风坡微凸而平缓，延伸较长，坡度为5 5-20-20，背风坡微，背风坡微凹而陡，坡度为凹而陡，坡度为2828-34-34. .23.24（3）纵向沙垄n大致顺着主要风向延伸的长垄状沙丘。高度一般为大致顺着主要风向延伸的长垄状沙丘。高度一般为10-30m10-30m，也有更低或更高的，长数百米至数十公里。也有更低或更高的，长数百米至数十公里。 由灌丛沙堆

8、发育而来由灌丛沙堆发育而来 由新月型沙丘发展而成由新月型沙丘发展而成 受地形条件控制而形成受地形条件控制而形成 由单向风和龙卷风相互作用而成由单向风和龙卷风相互作用而成.25.26（4）抛物线沙丘n形态与新月型沙丘相形态与新月型沙丘相反，沙丘的反，沙丘的2 2个翼角个翼角指向风源方向，沙丘指向风源方向，沙丘的凹侧迎风，平面上的凹侧迎风，平面上像一条抛物线，一般像一条抛物线，一般高高2-8m.2-8m.272季风-软风型风积地貌n指在指在2 2个方向相反的风交替作用时，其中一个风向占优势所个方向相反的风交替作用时，其中一个风向占优势所形成的沙丘。形成的沙丘。风积地貌的排列延伸方向大都与主风向垂直

9、。风积地貌的排列延伸方向大都与主风向垂直。沙丘经常是前后往返移动。沙丘经常是前后往返移动。n主要有主要有新月形沙丘链、横向沙垄、梁窝状沙丘新月形沙丘链、横向沙垄、梁窝状沙丘.28（1）新月形沙丘链n在在2 2个方向相反的风交替个方向相反的风交替作用下，新月形沙丘的作用下，新月形沙丘的翼角彼此相连形成新月翼角彼此相连形成新月形沙丘链，高度一般为形沙丘链，高度一般为10-30m10-30m，长几百米至几，长几百米至几公里。公里。.29（2）横向沙垄n一种巨形的复合新月形沙丘链，一种巨形的复合新月形沙丘链，长长10-20km10-20km，一般高，一般高50-100m50-100m，最高可达最高可达

10、400m.400m.沙垄整体比较沙垄整体比较平直，两侧不对称，背风坡平直，两侧不对称，背风坡陡，迎风坡平缓。陡，迎风坡平缓。.30（3）梁窝状沙地n由隆起的沙梁与半月形的沙窝相间组成。由隆起的沙梁与半月形的沙窝相间组成。.313对流型风积地貌n夏季的沙漠中常形成龙卷风，在龙卷风作用下形成的堆积地貌。蜂窝状沙地蜂窝状沙地.324干扰型风积地貌n主要气流向前运动时，遇到山地阻挡而产生折射，引起气流干扰形成的各种地貌。金字塔型沙丘.33.34 沙漠化沙漠化.35 人与自然如此人与自然如此“和谐和谐 ” .36（四）荒漠 气候干旱、地面缺乏植物覆盖，组成物质粗瘠的自然带，称为荒漠荒漠。干旱荒漠面积约占

11、全球陆地总面积的1/4左右。根据荒漠地貌特征和地表物质组成，可将荒漠分成岩漠、岩漠、砾漠、沙漠和泥漠四种类型。砾漠、沙漠和泥漠四种类型。 .371岩漠n岩漠多形成在荒漠区的山前地带，岩石表面上的石子、沙粒和尘土被风和暴雨完全搬走，结果留下了一个裸露的岩石表面，这种地形叫做岩漠。 剥蚀地貌.382砾漠n砾漠是指由砾石组成的荒漠，又称“戈壁”。荒漠中的各种沉积物（洪积、冲积和冰积等）以及基岩风化后的碎屑残积物，在强烈的风力作用下，细粒的沙和粉尘被吹走，留下粗大砾石覆盖着地面，形成砾漠。.393沙漠n沙漠是指地面覆盖着大量流沙的荒漠。这里风力作用很强，形成各种风积地貌。荒漠中沙漠面积最大，中国沙漠面

12、积约63.7万平方千米。 n沙漠中的沙粒来源于古代或现代的河流、湖泊和洪积扇的沉积物中的细颗粒物质或风化残积物中的细颗粒物质。.40（五）风成沙特征n概念概念由风力搬运并堆积的沙级堆积物。.411粒度特征n风成沙的粒度成分主要集中在风成沙的粒度成分主要集中在0.25-0.1mm0.25-0.1mm的细沙部分，粉沙、的细沙部分，粉沙、粘土的成分一般不超过粘土的成分一般不超过10%10%。 n在粒度频率曲线上，风成沙通常成峰态。在粒度频率曲线上，风成沙通常成峰态。 n风成沙的概率曲线为精三段或多段式：地面滚动组分风成沙的概率曲线为精三段或多段式：地面滚动组分20.25mm)(0.25mm)，跃移组

13、分为，跃移组分为2-3 2-3 （0.25-0.125mm0.25-0.125mm），悬移），悬移组分组分3 3 。滚动和跃移组分占。滚动和跃移组分占90%90%以上，悬移组分以上，悬移组分10%10%。 .422形态特征n风成沙的磨圆度一般较高风成沙的磨圆度一般较高，特别是大于，特别是大于0.5mm0.5mm的沙粒，但很少的沙粒，但很少有滚圆的颗粒，这与沙粒以跳跃为主的搬运方式有关。风成沙有滚圆的颗粒，这与沙粒以跳跃为主的搬运方式有关。风成沙在搬运中由于连续的高能冲击，沙粒表面常呈在搬运中由于连续的高能冲击，沙粒表面常呈毛玻璃状，无光毛玻璃状，无光泽，并常有不规则的麻坑、碟形坑、裂纹等。泽，

14、并常有不规则的麻坑、碟形坑、裂纹等。.433矿物特征n风成沙的矿物成分风成沙的矿物成分90%90%以上是石英和长石等轻矿物组成以上是石英和长石等轻矿物组成，密度，密度大于大于2.92.9的矿物含量很少。由于风力搬运过程中的强烈冲击与的矿物含量很少。由于风力搬运过程中的强烈冲击与磨蚀作用，致使风成沙中的稳定矿物（如石英）含量高。磨蚀作用，致使风成沙中的稳定矿物（如石英）含量高。.444化学成分n由于风力搬运使风成沙的矿物成分变化，因而其由于风力搬运使风成沙的矿物成分变化，因而其化学成分也会发生改变。随着风的吹扬，沙中的化学成分也会发生改变。随着风的吹扬，沙中的AlAl2 2O O3 3、CaOC

15、aO、CaCOCaCO3 3和有机质成分不断减少，而和有机质成分不断减少，而SiOSiO2 2和和FeFe2 2O O3 3的含量则相应地有所增加。的含量则相应地有所增加。 .455结构构造n（1 1）近水平层理）近水平层理 n（2 2）斜层理）斜层理 n（3 3）交错层理）交错层理.46砂丘层理砂丘层理.47砂丘表面波纹砂丘表面波纹.48n黄土黄土是第四纪时期形成的广泛分布的松散土状堆积物，主要是第四纪时期形成的广泛分布的松散土状堆积物，主要特征是：呈浅灰色或棕黄色，主要由粉沙组成，富含钙质，特征是：呈浅灰色或棕黄色，主要由粉沙组成，富含钙质，疏松多孔，不显宏观层理，垂直节理发育，具有很强的

16、湿陷疏松多孔，不显宏观层理，垂直节理发育，具有很强的湿陷性。性。二黄土.49（一）黄土的分布和厚度1黄土的分布 从全球来看，黄土覆盖面积约占地球陆地表面的从全球来看，黄土覆盖面积约占地球陆地表面的10%10%，集中分布在温带，集中分布在温带和沙漠前缘的半干旱地带，即分布于北纬和沙漠前缘的半干旱地带，即分布于北纬30 30 -50 -50左右和南纬左右和南纬30 30 -40 -40 左右的地带内。从黄土的生成环境来看，黄土主要分布在两左右的地带内。从黄土的生成环境来看，黄土主要分布在两种区域：种区域： 古冰盖的前缘古冰盖的前缘 荒漠或半荒漠区的边缘荒漠或半荒漠区的边缘.50中国黄土的分布中国黄

17、土的分布中国黄土与黄土状沉积物有中国黄土与黄土状沉积物有6363万平方公里，约占万平方公里，约占全国总面积的全国总面积的4.4%4.4%，主要分布于北纬，主要分布于北纬35 35 -45 -45 的范围内。的范围内。.51.522黄土的厚度n中国黄土以黄河中游陕北的洛河、泾河中下游地区厚度最大，一般100m以上，最厚可达200m或更多。.53（二）中国黄土的岩性1黄土的粒度成分 黄土主要由黄土主要由0.05-0.005mm0.05-0.005mm粒径颗粒组成，其中以粒径颗粒组成，其中以0.05-0.05-0.01mm0.01mm为主。为主。.54黄河中游黄土颗粒粗细分带图黄河中游黄土颗粒粗细分

18、带图.552黄土的矿物成分n黄土中的矿物以石英（占黄土中的矿物以石英（占50%50%）、长石（）、长石（20%20%）和碳酸盐类）和碳酸盐类矿物为主，碳酸钙含量占矿物为主，碳酸钙含量占10%10%左右。左右。 n粘土矿物含量占粘土矿物含量占10%10%左右，种类很多，常见的有伊利石、高左右，种类很多，常见的有伊利石、高岭石和蒙脱石。岭石和蒙脱石。.563黄土的化学成分n以以SiOSiO2 2占优势，其次为占优势，其次为AlAl2 2O O3 3、CaOCaO，再次为，再次为FeFe2 2O O3 3，MgOMgO、K K2 2O O、NaNa2 2O O、FeOFeO和和MnOMnO。由于黄土

19、中易溶的化学成分含量很高，对。由于黄土中易溶的化学成分含量很高，对黄土地貌发育有很重要的影响。黄土地貌发育有很重要的影响。.574黄土的结构n黄土粗细颗粒的分布及有关孔隙的空间排列。.58（三）黄土的成因问题n1.1.风成黄土风成黄土 李希霍芬、奥布鲁契夫李希霍芬、奥布鲁契夫 刘东生、库克拉刘东生、库克拉 n2.2.水成黄土水成黄土 莱伊尔莱伊尔 张宗祐张宗祐.59风成黄土风成黄土.60( (四）黄土地貌四）黄土地貌 1 1黄土堆积地貌：黄土堆积地貌： （1 1）黄土高原）黄土高原 分布于新构造运动上升区，如陕北、陇东和山西高原，是分布于新构造运动上升区，如陕北、陇东和山西高原，是由黄土堆积形成的高而平坦的地面。由黄土堆积形成的高而平坦的地面。 黄土塬黄土塬 黄土梁黄土梁 黄土峁黄土峁.61黄土塬黄土塬: :是黄土高原受现代沟谷切割后，是黄土高原受现代沟谷切割后，保存下来的大型平坦地面。保存下来的大型平坦地面。.62黄土梁：是平行沟谷的长条状高地，长可达黄土梁：是平行沟谷的长条状高地，长可达几百米、几公里到几十公里，宽仅几十米到几百米、几公里到几十公里，宽仅几十米到几百米，顶面平坦或微有起伏。几百米，顶面平坦或微有起伏。.63黄