♥ 风沙作用 ♥ 干旱区强烈的物理风化作用使地表广泛发育沙质风化物,植被稀少与地表处于干燥状态又使这些沙粒极易被风力吹扬、搬运和易地堆积。充足的沙源与多大风的气候特点相结合,使风沙作用成为干旱区最主要的地貌外动力,并形成独特的风沙地貌。风对地表细粒物质的作用,不外于风蚀、搬运和风积三种。 1、风蚀作用 风蚀作用包括吹蚀与磨蚀两方面。风吹过地面,由于风压力与气流紊动而引起沙粒吹扬,这种作用称为吹蚀。并非所有的风都可进行吹蚀,只有当风力达到足以使沙粒移动的临界速度时才能发生吹蚀,这种风称为起沙风。起沙风速因地表起伏、沙粒含水量多寡及粒径大小不同而异。起伏不平的粗糙地面摩擦阻力大,起沙风速也大;平坦光滑地面摩擦阻力小,起沙风速也小。沙粒含水量多则黏滞性强,需要较大风速才能启动,干燥沙粒则无需较大风速即可启动。以粒径0.25~0.5mm沙粒为例,干燥状态下起沙风速为4.8m/s,含水量较高时起沙风速可高达12m/s。我国的沙漠沙多为粒径0.1~0.25mm的细沙,通常情况下起沙风速为4m/s,而粒径0.25-0.5mm沙粒的启动风速为5.6m/s,当粒径大于1mm时,起沙风速更高达7.1m/s。 起沙风即挟带沙粒的风,不仅对地面进行吹蚀,更主要的是进行磨蚀,这种磨蚀使砾石表面形成风棱,甚至可深入岩石孔隙发生旋磨,形成风蚀龛、风蚀穴一类特殊地貌现象,或使石柱基部变细而成蘑菇状。干旱区铁路钢轨、列车车厢、电线杆及电缆钢架基部被风沙磨蚀破坏的现象均屡见不鲜。 沙漠中的风棱石 风蚀蘑菇(图自维基百科,摄影师Christine Schultz) 2、搬运作用 风的搬运作用主要是通过风沙流即挟带沙粒气流的运动实现的。绝大部分沙粒是在离地面30cm高度内,尤其是10cm以内分别以悬移、跃移和表层蠕动形式被搬运的。观测表明,跃移沙粒约占3/4,蠕移沙粒接近1/4,悬移沙粒仅占1%~5%。即使粒径是不足0.1mm的细沙,往往也只能接近悬移状态。 风力搬运沙粒的数量即风沙流强度与起沙风速的三次方成正比。这意味着风速显著超过起沙风速时,搬运沙粒数量将急剧增加。 3、风积作用 当风力减弱或风沙流遇阻,风中挟带的沙粒沉降于地面,这种现象就是风积作用。风积物质主要有风成沙和风成黄土两类。风成沙粒级多在黏土至沙之间,粒度均匀,分选好,磨圆度高,矿物成分因地而异,堆积形态则为各种沙丘。 沙丘示意图(图自维基百科,摄影师:Rosino) 参考文献:《自然地理学》第四版,伍光和等主编,高等教育出版社。 美术编辑:张腾飞 校 对:张燡敏 公众号:中科院地质地球所 ID:dizhidiqiusuo |
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