风的沉积发生在大气介质中,是纯机械的沉积作用。风在搬运过程中,因风速减小或遇到各种障碍物,风运物便沉积下来形成风积物。高空的悬浮物,遇到冷湿气团时,粉砂、微尘可作为水滴的凝聚核心,并随雨滴降落到地面。风的沉积作用具有明显的分带性,干旱的风源地区以风成砂沉积为主,在风源外围的半干旱地区则发育风成黄土。
1.风成砂沉积
风沙流遇到障碍物时,砂粒打在障碍物的迎风面上,因能量消耗,沉积下来。如果障碍物是灌木、草丛,部分砂粒便会沉落于灌木或草丛中,最后把障碍物埋没,形成沙堆。沙堆的出现改变了近地面气流的动力结构,在沙堆的背风面,产生涡流,使风力减弱,发生沉积。涡流还可以将沙堆两侧的砂粒卷进背风区沉积,随着沉积作用的进行,背风坡逐渐变陡,最后形成沙丘。风将迎风坡上的砂粒带走,并在背风坡堆积下来,沙丘内部也随之形成顺风向的斜层理。在沙源稀少的地区,如沙漠的边缘,风沙流在开阔平坦的地面上,所形成的月状沙丘称为新月形沙丘。
沙丘和沙堆可以孤立存在,也可以连接起来形成沙垅。当一个地区终年盛行两个方向相近的风,并且风力一大一小时,沙堆、沙丘则顺主风向伸延,形成纵向沙垅。如果两股相反方向的风交替作用,并以一个方向的作用占优势,则风沙可聚集成垂直风向的横向沙垅。在干旱区,风力和风向变化很复杂,因此形成的沙丘、沙垅形态各异,风积物中也具有不同倾向的斜层理,于是形成了风成交错层。在风力作用下,沙堆、沙丘和沙垅表面形成起伏的沙波纹,远远望去,就像浩瀚的海洋一样,这种地貌称为沙漠。
风成砂的特征:①砂粒大多为石英,亦有长石、暗色矿物、碳酸盐等不稳定矿物;②分选良好;③磨圆度高,石英砂的表面呈毛玻璃状,并有小的碰撞坑;④较粗的砂粒表面常有氧化铁、氧化锰析出,形成具有油脂光泽的薄膜,称为沙漠岩漆;⑤风成砂中有中小型交错层理,有时出现大型风成板状交错层理;⑥风成砂中生物遗迹稀少,有时存在蒸发盐矿物。
2.风成黄土沉积
黄土是一种灰黄或棕黄色的松散土状沉积物,以粉砂和粘土为主,孔隙及垂直节理发育。其成因复杂,但以风成为主。
风吹蚀地面时,使大量粉砂和粘土离开地面。在紊流上举力的作用下,悬浮空中,被风带出沙漠区,随着风力的减弱徐徐沉降下来,形成风成黄土。风成黄土沉积基本不受地形影响,山顶、山坡、沟谷中都可发生沉积,降落面积广大。例如,在我国北方大兴安岭、太行山几乎连续分布,面积约为631000km2。
风成黄土的特征:①各地风成黄土的矿物组成基本一致,不受下伏基岩影响。黄土中的矿物碎屑成分有50余种,石英和长石占90%以上;②分选性良好,大部分颗粒粒度局限在0.05~0.005mm的范围内;③由于黄土颗粒细,又呈悬移搬运,故其磨圆度差;④黄土层理不明显,发育垂直节理;⑤孔隙度高达44%~55%,常含钙质结核。