风积地貌
沙堆(sand heap)
沙堆是含砂气流在障碍物的背风面所形成的堆积体,呈舌状,高度一般不超过10m,长度可达数十米至数百米,其内部具有交错层。
沙丘(sand dune)
沙丘是松散砂粒堆积而成的突起,它是从沙堆演化而来的。气流在沙堆的背风坡形成具有水平旋转轴向的涡流,因而速度减弱,砂粒在沙堆背风坡上堆积。堆积的速度在沙堆顶部为零,在背风坡的上部最快,因而背风坡的坡度越来越陡。
当坡度超过砂粒的最大休止角(34°)时,沙体发生剪破,部分砂粒坠落,形成小型落沙坡。这就是新月形沙丘的雏形。迎风坡上的砂粒在风力作用下,以跃移的形式向上坡移动并在落沙坡的上部堆积:当砂粒堆积到坡度超过休止角时,又发生滑落。
这种过程反复进行,使沙丘不断向前移动,并在背风坡上形成顺风向倾斜的层理,即交错层或斜层。沙丘的规模不一,高度由几米到200m,宽度大的可达1km。根据沙丘的定向和风向关系,以及砂的供给条件等因素,沙丘分为下列类型:
横向沙丘(transverse dune)总的延长方向与盛行风向直交。形成于沙粒供应丰富且风向基本固定的地区,其邻近地区常有砂岩暴露,可以提供充足的沙源,由于强大的向岸风能将海砂向陆地搬运,因此形成的横向沙丘多为波浪形,顺风坡缓,背风坡陡,并具有弯曲的沙脊。
相邻沙丘之间比较开阔,在沿沙脊走向的面中,层理与面交线近于水平;在垂直于沙脊走向的削面中,交错层理发育,层薄、长而平整,顺着风向倾斜,傾角30°-34°。横向沙丘覆盖面积往往很大,像是波涛汹涌的海洋,所以又称为沙海(sand sea)。
纵向沙丘(longitudinal dune)是互相平行的长条形沙岗。其长轴平行于盛行风向,或两股风的合成矢量方向。其脊线连续,略有曲折。沙丘的高度为10-50m,最大可在20m左右。长度可达120km。相邻沙丘之间距离为0.5-3km,比较开阔。
纵向沙丘内部有交错层理,交错层向两侧倾斜,其倾向与沙脊走向垂直。沙体中部交错层的倾角较陡,多为23°~33°,两坡层理倾角变缓直至水平。
纵向沙丘广泛见于澳大利亚中部、北美北部、阿拉伯半岛以及我国塔克拉玛干沙漠西南部的麻扎、塔格以南、皮山以北。
新月形沙丘(barchan dune)平面上呈月牙形或新月形,高度一般为1-5m,很少超过15m。迎风坡外凸,其坡度缓,约5~20°;背风坡坡度陡,一般为28°~34°,两坡交接成弧形的脊。
新月形沙丘形成时风向基本固定,风速中等。在砂粒供应有限的情况下,新月形沙丘常分散而相互孤立:在砂粒供应较丰富的情况下,可以成群出现。
当新月形沙丘不断扩大或因不同大小的沙丘移动速度有差别时,两个以上的新月形沙丘可以连接起来,构成抛物线形的沙丘,或称新月形沙丘链。新月形沙丘在风的持续吹动下,其整体运移速度可以达到每年7.5-15m,导致大片田园、村庄和道路被其掩埋,危害极大。
星状沙丘(star dune)又称金字塔形的沙丘或沙山(sand hill)。沙体高度一般为5-100m,由从顶点向四周呈放射状伸出的三条或更多条沙脊,合围成具有几个近似三角形斜面的锥体,斜面坡度一般在25°~30°之间。
星状沙丘是由风力相差不大的几个方向气流造成的。每条脊代表一种风向。这类沙丘见于非洲北部、沙特阿拉伯以及我国北疆的塔克拉玛干沙漠等地区(朱震达,1981)。
注:'天天学普地'栏目的内容摘录自舒良树版《普通地质学》
文字:北土城最靓的仔
美编:胡小彤
校对:张腾飞
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中科院地质地球所

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