风成地貌与黄土地貌
第九章 风成地貌与黄土地貌
第一节 风成地貌
引言
在干旱地区，日照强烈、昼夜温差大、降水变率大、植被稀疏、地表裸露、风大而频繁。因此，地表径流贫乏、流水作用微弱，代之而来的是物理风化盛行、风沙作用强烈，在风沙作用下形成一系列独特的地貌现象。当然风沙作用并不局限于干旱地区。在半干旱地区，大陆冰川的外缘，甚至在温润气候带的植被稀少的海岸、湖岸和河岸也都出现。因此研究风沙地貌有着重要的实践意义和理论意义。
一、干旱区和半干旱区的自然地理特征
（一）气候干旱
干旱区的定义： 干旱区一般是指降雨少，年降水量小于年蒸发量，降水不能满足一般作物或植物生长所需的地区。广义的干旱区包括极端干旱、干旱、半干旱三个亚地区或类型。关于干旱区的范围和界限，直至现在仍缺少较一致的认识，不同的学者根据不同的研究目的有着不同的划分标准，在这当中最重要的当属根据气候来划分。
干旱区的分布：根据梅格斯的分类，全世界的干旱区面积为4800多平方公里，约占陆地面积的33％，主要分布在长大区域，即：北非、亚洲中部、西南非、北美中部、南美的西南部和澳大利亚。
在我国干旱区是一条弧形条带绵亘于西北、华北北部和东北部、西部地区，总面积达71万多平方公里。其中干旱的沙质荒漠约占60万平方公里，占干旱区面积的84.5％。主要在新疆、甘肃、青海、宁夏和内蒙西部；半干旱地区11万平方公里，主要分布于内蒙东部、陕西北部和东三省的西部。
（二）风沙流
干旱、半干旱地区，风在与沙质地表相互作用的过程中所形成的含沙的气流称为风沙流。
1.起动风速与起沙风
沙粒开始运动的临界风速称为起动风速。它与沙粒粒径、地表性质和沙子含水率等多种因素有关。
一切超过起动风速的风称为起沙风。
2.风沙流的结构
风沙流中沙粒的运动，依风力、颗粒大小和质量不同，有下列三种运动形式： 沙粒的运动方式
悬移：沙土颗粒保持一定时间悬浮于空气中，并以与气流相同的速度向前运移，此即为悬移运动。小于0.05mm的粉沙和粘土物质才能发生悬移运动，并随风悬移数千里之外。
跃移：0.1—0.15mm直径的沙粒最易跃移。
蠕移：0.5—2.0mm直径的沙粒一般属于蠕移。
其中，以跃移为主要运动形式。
3.风沙流的特征
1．风沙流的含沙量是随高度的增加而逐渐减少的，绝大部分的沙子集中在离地面30cm的范围内，其中又特别集中在近地面0～10cm的气流层中。
2．风沙流的含沙量与风速成正比。
3．风沙流的含沙量与气流经过的地面性质有关。
二、风蚀地貌
（一）风蚀作用
风蚀的方式：吹蚀、磨蚀。
（二）风蚀地貌类型
1、 风棱石
2、 石窗（风蚀壁龛）
3、 风蚀蘑菇和风蚀柱
4、 风蚀垄槽（雅丹地貌）
5、 风蚀洼地
6、 风蚀谷地与风蚀城堡
三、风积地貌
（一）风积作用
产生风积作用的原因主要有：
①风速减小
②地面结构或下垫面性质改变
③气流运行受到阻碍，产生阻碍堆积
（二）风积地貌类型
1.沙堆
沙堆是沙丘地貌的初级形态。是风沙流通过草灌丛植物时，风速减弱，发生大量沙粒堆积在植物根部形成。最初的形态为蝌蚪状，以后，随沙堆的增高而掩埋草灌丛发育成盾形沙堆。
2.横向沙丘
新月形沙丘是最简单的一种横向沙丘。它是在一组比较稳定的单向风的作用下形成的。
1．新月形沙丘的形态特征
平面图形如新月，故名为新月形沙丘；具有两个不对称的斜坡，迎风坡凸出而平缓，坡度50—200，背风坡凹而陡，坡度280—340；有两对对称的叉角，叉角延伸方向与主风向一致；有一弧形的丘脊线，丘脊线的延伸方向与主风向相垂直。
2．新月形沙丘的形成
新月形沙丘是在一组比较稳定的单向风的作用下、在不断移动过程中形成的。其形成过程可以概括为：盾形沙堆→雏形新月形沙丘→新月形沙丘
新月形沙丘相互联接，就形成与风向垂直的新月形沙丘链。如在新月形沙丘或沙丘链的迎风坡上发育次一级的新月形沙丘和沙丘链，就形成复合新月形沙丘和复合型沙丘链。
3.纵向沙丘
顺主风向延伸，垄体较狭长平直，两坡较对称。世界沙漠中一半以上的面积由纵向沙丘组成。纵向沙丘的成因有多种。
4.金字塔沙丘
金字塔沙丘是在多风向、且风力相差不大的情况下形成的。其形态与金字塔相似而得名。
（三）沙丘的移动
沙丘移动的动力是起沙风作用，沙子从迎风坡吹扬搬运，而在背风坡堆积，产生沙丘的移动。
1．沙丘移动的方向
它是随起沙风方向的变化而变化，移动的总方向是和起沙风的年合成风向大
致相一致。
2．沙丘移动的方式
取决于风向及风力等变化。有下列三种基本方式：①前进式；②往复前进式；③往复式。
3．沙丘移动的速度
主要取决于风速和沙丘本身的高度。另外，还与风向频率，沙丘的形态、密度、水分状况及植被等有关。一般沙漠边缘低矮、分散的沙丘，移动速度较快；而沙漠内部高大、密集的沙丘，移动速度较小。
四、荒漠类型
荒漠是气候干旱、地面缺乏植物覆盖、组成物质粗瘠的自然地带。地面呈一片荒凉的景象。
世界荒漠主要分布于以下二地区：①南、北纬15～35“之间的地带。②温带的内陆地区。
按地貌形态与地表组成物质，荒漠可分为：岩漠、砾漠、沙漠和泥漠。前二者属于剥蚀地貌，后二者属于堆积地貌。另外，在高纬及高山地带，因低温引起生理干旱、植被贫乏的地区，称寒漠。
荒漠的形成，除风力作用外，还有水流的作用，特别是暂时性沟谷水流和片状水流起着重要作用。
（一）岩漠
岩漠又称石质荒漠，是指在干旱地区，遭受强烈风化和风蚀的裸露的基岩地表。
大多分布在干旱区的山地边缘或山前地带。
其特点是地面破碎、山坡陡峭，水源缺乏，植被稀少，基岩裸露地表。 干旱区的山地，由于受物理风化作用、坡地重力作用及暂时性洪流作用，山坡不断地平行后退，在山麓地带形成缓缓倾斜的基岩剥蚀面，上覆薄层松散岩屑，称为山麓剥蚀面或山足面。山足面的日益扩大和联合，形成山前夷平面，它是干旱区地貌发育到成熟阶段的标志，犹如准平原是湿润气候带地貌发育成熟的标志一样。
（二）砾漠（砾石荒漠）
砾漠指地势起伏平缓、地面布满砾石的地区。
它多发育于内陆山前冲积一洪积平原上，在强劲的风力作用下，吹走了细粒物质，整个地表留下粗大砾石，形成砾漠。
（三）沙漠（沙质荒漠）
沙漠是指地表覆盖有大片风成沙的地区。它是荒漠中分布最广的一种类型。 沙漠的形成除了干旱气候外，还要有丰富的沙质物质来源。因此，沙漠多形成于内陆巨大的山间盆地里，以及干燥剥蚀的高原上。
（四）泥漠（粘土荒漠）
泥漠是由粘土物质（泥质沉积物）组成的地面。
分布在干旱区的低洼地带，尤其是封闭盆地的中心。
它是由洪流从山区搬运来的细土物质淤积干涸而成。常发育龟裂地和雅丹地形，多为盐沼泥漠。
五、沙漠化
1、 沙漠化的概念：沙漠化分为广义的沙漠化和狭义的沙漠化。
Le.Houerou（1977）的解释：沙漠化就是典型的沙漠景观和地貌向不久前还没有产生沙漠景观和地貌的那些地区扩展。这种扩张过程发生在降水量100—200mm，最大极限为50—100mm的干旱地区。
A.Rapp（1974）认为：沙漠化是指干旱和半干旱或年降水量在600mm的半湿润地区，由于人类影响和气候变化，沙漠条件的扩张过程。
Tolba则认为：沙漠化乃是干旱、半干旱及半湿润地区生态退化的过程，包括土地生产力完全丧失或大幅度下降，牧场停止适应牧草生长，旱作农业欠收，由于盐渍化和其他原因，使水浇地弃耕。
罗扎诺夫等的定义为：沙漠化是干旱土地的土壤和植被向着干旱化和生物生产力衰退的方向发生的不可逆变化的自然或认为的过程，在极端情况下，这种过程可能导致生产潜力的完全破坏，并使土地转变为沙漠。
2、 沙漠化的原因：气候变化、人类活动。
第二节 黄土地貌
一、黄土的分布与特性
1．黄土的分布
黄土是第四纪时期形成的一种特殊的土状堆积物。
主要分布于干旱或半干旱的中纬度地带。黄土地区的外缘，或是第四纪冰川的分布区，或是目前的温带沙漠。
2．黄土的特性
颜色为灰黄色或棕黄色；质地均一，以粉沙为主，细沙和粘粒较少；矿物成分以石英、长石和碳酸盐类为主，富含碳酸钙；无沉积层理，垂直节理发育，孔隙度大，具有湿陷性和潜蚀作用；含埋藏古土壤层；抗蚀力较小。
以上为原生黄土的特性，次生黄土往往具有沉积层理，粒度变化较大，孔隙度低，无明显的湿陷性。
二、黄土的成因
1．风成说
风成说的核心思想：荒漠地区是黄土物质的源地，强大的风力把黄土物质吹送到生长灌木的草原地带逐渐堆积而成。
（1）我国的黄土分布区与沙漠、戈壁呈明显地带状分布特征；
（2）黄土物质的粒度由西北向东南逐渐变细，厚度逐渐减薄；
（3）黄土的矿物成分具有高度的一致性，但与所在区域的下伏基岩没有多大联系；
（4）黄土具有连续沉积的特征；
（5）黄土剖面中具有多层埋藏古土壤层，说明黄土沉积具有间歇性，是连续反复进行的；
（6）黄土中含有多种陆生草原动、植物化石。
2．水成说
水成说认为，黄土的成土物质主要来源于附近，少部分为风力搬运而来；搬运方式为各种形式的流水作用，有坡积黄土、洪积黄土、冲积黄土等。
3．风化残积说
风化残积说认为，黄土是在干燥气候条件下，当地的基岩经过特殊的风化作用和黄土化作用而形成。认为黄土化作用是大规模的碳酸盐的形成过程，特别是钙质的移动和聚集与黄土的特性有密切的联系。但此学说难以解释黄土的均质性，含碳酸盐，含古土壤和大型生物化石等特性。
三、黄土地貌
沟谷和沟间地是黄土地貌的主要类型，其形成，一方面系现代的流水侵蚀作用和重力作用的影响，另一方面受黄土覆盖前的古地貌影响。
（一）黄土沟谷地貌
（二）黄土沟间地地貌
1．黄土塬
2．黄土梁
3．黄土峁
黄土梁和黄土峁经常密集的分布在一起，统称为黄土丘陵。
4．黄土涧
（三）黄土潜蚀地貌
黄土潜蚀作用所形成的地貌主要有黄土碟、黄土陷穴、黄土桥、黄土柱等。
四、黄土地貌区的水土流失