2.4 风沙作用与风沙地貌
(1)风沙作用
风挟带沙粒沿地表流动时对地面物质的侵蚀、搬运和堆积等过程称风沙作用。风沙作用形成的地貌称为风沙地貌或风成地貌。风的作用以干旱地区最为活跃,因此那里的风沙地貌也最普遍。世界上的沙漠主要分布在热带、亚热带干旱区(如北非撒哈拉沙漠)和温带干旱区(如我国西北地区的沙漠)。但是,在非干旱地区,只要有丰富充足的沙源,平坦裸露的地表和一定强度的风力,也能形成各种风成地貌。特别是在古河道(如我国豫东平原的黄河古道)和现代沙质海岸(如我国北戴河海滨),常可见到沙丘分布。
地表特征、风动力状况是风沙作用及形成风沙地貌的基本条件。平坦的地面以及开阔的内陆盆地,有利于气流的运行;同时往往堆积有比较丰厚的碎屑物质,为沙丘的形成提供了重要物质来源。如我国西北地区的沙漠,大部分布在广大的内陆盆地中。干旱区雨量稀少,蒸发强烈,土质干燥,地表植被稀疏或完全裸露。因此有利于气流对地面的直接作用,从而引起沙粒的吹扬和沙丘的移动,使地面受到风沙的侵蚀。风沙流的形成主要取决于两点:即有丰富的沙源,还要有强劲的风力。干旱地区风的强度和频度都较大,例如我国西北受蒙古高压的影响,盛行强劲的西北风;另外,干旱地区由于地面裸露,受强烈的日照后地面温度急剧升高,造成强烈的上升气流,因此易出现强烈的狂风。这些都为风沙地貌的发育提供了基本的条件。
(2)风沙地貌
①风蚀地貌 垂直裂隙发育的基岩,经长期风蚀,形成一些孤立的石柱,称为风蚀柱。由于近地表的气流中含沙量较多,磨蚀较强,再加上岩性的差异,特别是下部岩性软于上部,则易形成顶大基小的风蚀蘑菇。风常沿着暴雨冲刷的沟谷吹蚀,使之进一步加深扩大,形成风蚀谷。风蚀谷外形宽窄不一,底部崎岖不平。风蚀谷不断扩展,使谷地不断缩小而形成岛状高地或孤立小丘,称为风蚀残丘。在水平岩层地区,由风蚀而成的平顶残丘,形态酷似城堡,称为“风城”(风蚀城堡)。由松散物质组成的地表,经长期吹蚀后在局部地方形成的凹地,称为风蚀洼地或风蚀坑。风蚀洼地呈椭圆形或马蹄形,背风坡较陡。干旱地区湖积和冲积平原常因干缩而产生龟裂,主要由定向风沿着裂隙不断吹蚀,使裂隙逐渐扩大而成沟槽,沟槽之间形成可达5~10m的垄脊。这种地貌在塔里木盆地的罗布泊地区最为典型,维吾尔语中称为“雅丹”,意即具有陡壁的风蚀垄槽。
②风积地貌 风积地貌主要是指各种类型的沙丘。其中新月形沙丘是在风向比较固定的风力作用下形成的堆积地貌,形似新月,其两翼顺着主风向延伸,迎风坡凸而平缓,背风坡位于两翼之间,凹而较陡。沙丘高度一般为数米至30m。新月形沙丘是由沙堆发育而成,新月形沙丘又不断扩大,或因不同大小沙丘移动速度的差别,使二个以上新月形沙丘连结起来,构成新月形沙丘链。规模巨大的沙丘链,在迎风坡上往往叠置着次一级新月形沙丘或沙丘链,因而形成复合新月形沙丘链。它常长达10余km,高达100m以上。单个新月形沙丘一般分布在沙漠的边缘地区。而新月形沙丘链发育在沙漠腹地,或是沙子来源丰富的地区。这类沙丘都属于垂直于风向的横向沙丘。此外,还有金字塔形沙丘、蜂窝状沙丘等。这类沙丘是在多风向、且风力又大致相似的情况下形成的。
沙丘移动速度与风速有关,还受植被、沙丘的水分和下伏地面等因素的影响。沙丘上植物的生长,使风速减小,从而使沙丘移动速度减慢;在地面湿润情况下,沙丘移动速度要比干燥时小,等等。风沙流动对于沙漠及其边缘地区的农业、交通与工程建设都有严重的危害。风沙流动包括风沙流和沙丘移动两个方面。风沙流的危害方式主要有吹蚀、沙打和沙埋;沙丘移动的危害主要是造成大规模的沙埋。与风沙作斗争,最重要的是要制止沙丘移动。因此,风沙地貌类型和风沙移动规律的研究,对防止沙害具有重大意义。