1、第十五章 风的地质作用概述概述：u空气流动空气流动就形成了就形成了风风对风的描述：对风的描述：l风向风向：指风的来向：指风的来向l风速风速：单位时间内风的形成：单位时间内风的形成l风力风力：指风的强度：指风的强度作用特点：作用特点：l面状分布面状分布l纯机械动力纯机械动力l盛行于干旱、半干盛行于干旱、半干旱地区旱地区l风力携带尘土升空，风力携带尘土升空，形成风砂流形成风砂流风力风力陆地地面物征象陆地地面物征象距距 10 M 高处的相当风高处的相当风速速Km/hm/s0静、烟直上小于10-0.21烟能表示风向，但风标不能转动1-50.3-1.52人面感觉有风，树叶微响，风向标能转动6-111.6
2、-3.33树叶及微枝摇动不息，旌旗展开12-193.5-5.44能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动20-285.5-7.95有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波29-388.0-10.76大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难30-4910.8-13.87全树摇动，迎风步行感觉不便50-6113.9-17.18微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大62-7417.2-20.79建筑物有小损（烟囱顶部及平屋摇动）75-8820.8-24.410陆上少见，见时可使树木拔起或建筑物损坏较重89-10224.5-28.411陆上很少见，有则必有重大损毁103-11728.5-32.612陆上绝少见，摧毁力极大118-
3、13332.7-36.9风力等级表风力等级表第一节第一节 风的剥蚀作用风的剥蚀作用一、风的剥蚀作用一、风的剥蚀作用风蚀作用的方式：风蚀作用的方式：吹扬吹扬和和磨蚀磨蚀u吹扬吹扬：风本身的：风本身的冲击力冲击力及上升气流产生的及上升气流产生的上举力上举力将地面碎屑吹到空中或剥离原地的作用。将地面碎屑吹到空中或剥离原地的作用。吹扬作用的吹扬作用的强度取决于强度取决于l风力的大小风力的大小l松散颗粒的粒径松散颗粒的粒径l地表植被状况地表植被状况l地面干燥程度地面干燥程度u磨蚀磨蚀：风力扬起的碎屑物对地表的冲积和摩擦以：风力扬起的碎屑物对地表的冲积和摩擦以及碎屑物颗粒之间的冲撞和摩擦作用。及碎屑物颗粒
4、之间的冲撞和摩擦作用。磨蚀磨蚀作用作用的强的强度取度取决于决于l风力的大小风力的大小l距地表高度距地表高度l地面岩性地面岩性l碎屑的携带量碎屑的携带量二、风蚀地貌二、风蚀地貌风蚀洼地：风蚀洼地：因风力向下侵蚀因风力向下侵蚀而形成的洼地，如果洼地达而形成的洼地，如果洼地达到地下水面，就会形成沙漠到地下水面，就会形成沙漠中的绿洲。中的绿洲。风蚀谷风蚀谷和和风蚀残丘：风蚀残丘：由暴雨由暴雨洪流冲刷并因风蚀而扩大的洪流冲刷并因风蚀而扩大的谷底称为谷底称为风蚀谷风蚀谷，谷底崎岖，谷底崎岖不平，谷壁一般较陡；风蚀不平，谷壁一般较陡；风蚀谷扩大互相联结，而在地面谷扩大互相联结，而在地面残留下的孤立高地，称为
5、残留下的孤立高地，称为风风蚀残丘蚀残丘。风蚀城：风蚀城：层叠状的平顶残丘，层叠状的平顶残丘，犹如毁坏的古城堡，经常由犹如毁坏的古城堡，经常由产状平缓的基岩裸露区因其产状平缓的基岩裸露区因其岩层软硬相间和垂直节理发岩层软硬相间和垂直节理发育而被风力长期侵蚀形成，育而被风力长期侵蚀形成，风蚀蘑菇：风蚀蘑菇：上大下小的蘑菇上大下小的蘑菇状风蚀地形称为风蚀蘑菇，状风蚀地形称为风蚀蘑菇，主要是因为上下岩性的差异主要是因为上下岩性的差异以及下部风力磨蚀作用较强以及下部风力磨蚀作用较强所致。所致。风蚀柱：风蚀柱：垂直节理发育的岩垂直节理发育的岩石经常被侵蚀成柱状，称为石经常被侵蚀成柱状，称为风蚀柱。风蚀柱。
6、蜂窝石：蜂窝石：又成石窝或石格子又成石窝或石格子窗，形成于陡峭的石壁上大窗，形成于陡峭的石壁上大小不等、形状各异的洞穴和小不等、形状各异的洞穴和凹坑，形似蜂窝。凹坑，形似蜂窝。第二节第二节 风的搬运作用风的搬运作用与流水相比：风的与流水相比：风的密度密度小小，速度速度大大 水的水的密度密度大大，速度速度小小风的搬运形式：风的搬运形式：u悬浮搬运悬浮搬运：指粒度很：指粒度很小的颗粒在紊流和涡流小的颗粒在紊流和涡流的上举力作用下悬浮在的上举力作用下悬浮在空中随风前进，占风力空中随风前进，占风力搬运量的搬运量的10以下。以下。粒度（mm）沉降速度（cm/s)0.012.80.025.50.0516.
7、00.0650.00.1167.00.2250.02.0500.0粒度与沉降速度的关系粒度与沉降速度的关系u跳跃搬运跳跃搬运：指砂粒在：指砂粒在气流中以跳跃方式前进，气流中以跳跃方式前进，动力主要来源于其它砂动力主要来源于其它砂粒的撞击作用，风力搬粒的撞击作用，风力搬运以跃移为主，占总搬运以跃移为主，占总搬运量的运量的7080。u蠕动搬运蠕动搬运：风力较小：风力较小或砂粒较大时，砂粒不或砂粒较大时，砂粒不能跳到空中，而是在地能跳到空中，而是在地面上滚动或者滑动，称面上滚动或者滑动，称为蠕移或推移，跳跃砂为蠕移或推移，跳跃砂粒撞击可使其直径粒撞击可使其直径6倍或倍或质量质量200倍倍的砂粒蠕动。
8、的砂粒蠕动。占总搬运量的占总搬运量的20。u风的搬运能力较小，但是搬运量相当大（面状分布）u风的搬运与搬运颗粒的粒度大小关系密切，粒度小，搬运就远；粒度大，搬运就近，极细的尘土搬运距离可能达到数千公里，风搬运碎屑的分选很好。u风的搬运能力归根结底取决与风速大小，风速大，则搬运颗粒粒度大，总量也多，搬运过程中由于风的阻滞力远小于水，因此风力搬运碎屑的磨圆速度是在水中的1001000倍，碎屑表面粗糙呈毛玻璃状。风级名称风速(m/s)粒径（mm）3微风4.5-6.70.254和风6.7-8.40.505清劲风9.4-11.41.006强风11.4-131.50风力与搬运颗粒粒径的关系风力与搬运颗粒粒
9、径的关系u风速减缓：风在前进中遇到障碍物，风速下降，搬运能力降低。u遇阻堆积：受阻后，风运物在迎风坡和背风坡均有堆积。u降尘：风运物在空中遇到温冷气团或降雨时，与水滴结合到一起降落到地面。第三节第三节 风的沉积作用风的沉积作用风力作用堆积的物质称为风积物。风积物产生原因：风积物的特点：u碎屑性：主要是砂、粉砂及少量粘土，粒径小于2mm。u极好的分选性：好于冲积物，主要由于风力搬运的高度分选性所致。u磨圆好：颗粒无论大小磨圆程度都很高。u不稳定矿物：辉石、角闪石、黑云母、方解石等不稳定矿物都存在，因为风积物没有化学侵蚀。u规模极大的交错层理：由于风积物的大规模移动而形成。u颜色以红色为主：颜色多
10、样，但主色调为红色。风积地貌：u砂堆：是含砂气流在障碍物的背风面形成的堆积体，呈舌状，高10m，长可达数十米至数百米。u砂丘：是风积物形成的砂质丘岗，气流在砂堆背风坡上堆积，坡度超过34时跌落，形成迎风面缓，背风面陡的形态，并且背风面上形成斜层理。根据砂丘的定向和风向的关系以及砂的供给条件可以将砂丘分为几种类型：u新月型砂丘：平面上呈月牙形或新月形，高度一般15m，迎风破外凸，坡度缓，砂丘两侧对称的尖角称为砂角，顺风向延伸。u横向砂丘：砂丘延长方向与风向垂直，形成于砂粒供应丰富且风向基本固定的地区或者海滩，多为波浪形，并具有弯曲的砂脊，通常面积很大，又被称为“砂海”。u纵向砂丘：是互相平行的长
11、条形砂岗，其长轴平行于盛行风向或两股风合力的方向，高度最大可达100m，长度可达120km，内部有对称的交错层理发育，倾向垂直于砂丘延伸方向。u星状砂丘：又叫金字塔形砂丘或砂山，具有较高的顶，从定点向四周伸出几条砂脊，砂体高度一般在50100m，被几个近似三角形的斜面所包围，是由风力相差不大的几个方向的气流共同作用所形成的。第四节第四节 沙漠与黄土沙漠与黄土一、沙漠一、沙漠u沙漠：指年降水量小于250mm或蒸发量大于降水量的地区，通常植被稀少，人烟荒凉，全世界沙漠面积约占陆地总面积的30。我国沙漠面积约有109万平方公里，约占全国总面积的11。1.1.现代沙漠的类型与分布现代沙漠的类型与分布u
12、热带、副热带沙漠热带、副热带沙漠：位于南北纬：位于南北纬1535之间的低之间的低纬带，受到副热带高压所控制，这里终年信风盛行，纬带，受到副热带高压所控制，这里终年信风盛行，降雨极少，气候干旱，尤其是大陆西海岸，全球沙漠降雨极少，气候干旱，尤其是大陆西海岸，全球沙漠分布最集中的地区就在这一区域。分布最集中的地区就在这一区域。u大陆内部的温带沙漠大陆内部的温带沙漠：大陆内部距海较远的区域，：大陆内部距海较远的区域，来自海洋的暖是气流因为高山的阻隔难以到达，因此来自海洋的暖是气流因为高山的阻隔难以到达，因此在这些区域降水极少，容易形成沙漠，例如我国西部在这些区域降水极少，容易形成沙漠，例如我国西部的
13、塔克拉玛干沙漠等。的塔克拉玛干沙漠等。u副热带大陆沿岸流影响带的沙漠副热带大陆沿岸流影响带的沙漠：分布在南北半球：分布在南北半球冷洋流活动带沿岸，这些地区受到从海底垂直上升的冷洋流活动带沿岸，这些地区受到从海底垂直上升的洋流影响，气候既干且冷，形成沙漠，例如北非撒哈洋流影响，气候既干且冷，形成沙漠，例如北非撒哈拉西部的大沙漠。拉西部的大沙漠。u极地沙漠极地沙漠：极地地区受到下降的寒冷干燥气流控制，：极地地区受到下降的寒冷干燥气流控制，降水少且终年冰冻，易形成沙漠，例如格陵兰北部以降水少且终年冰冻，易形成沙漠，例如格陵兰北部以及南极无冰的地区。及南极无冰的地区。2.2.沙漠中的特征性现象沙漠中的
14、特征性现象u沙漠漆沙漠漆：指基岩或岩块表：指基岩或岩块表面黑色而光亮的薄膜，通常面黑色而光亮的薄膜，通常由锰的氧化物组成，见于长由锰的氧化物组成，见于长期暴露的岩石表面，锰可能期暴露的岩石表面，锰可能来源于沙漠尘土的分解渗滤来源于沙漠尘土的分解渗滤或微生物的作用。或微生物的作用。u沙漠流水沙漠流水：沙漠中的绿洲：沙漠中的绿洲指洼地达到地下水位，此外指洼地达到地下水位，此外发源于临近山区的水流也经发源于临近山区的水流也经常在沙漠中留下干涸的谷道。常在沙漠中留下干涸的谷道。u冲积扇冲积扇：指干旱地区洪流：指干旱地区洪流形成的冲积扇，其下可能蕴形成的冲积扇，其下可能蕴涵丰富的地下水，是干旱、涵丰富的
15、地下水，是干旱、半干旱地区城市建设的理想半干旱地区城市建设的理想区域。区域。u干盐湖干盐湖：沙漠中地面径流：沙漠中地面径流少且蒸发强烈，湖盆中反复少且蒸发强烈，湖盆中反复充水蒸发，湖底可以堆充水蒸发，湖底可以堆积很厚的盐层，称为重要化积很厚的盐层，称为重要化工原料来源。工原料来源。u山麓面山麓面：基岩高地浅源向：基岩高地浅源向外倾斜的面状地形，其表面外倾斜的面状地形，其表面由流水搬运的来自附近基岩由流水搬运的来自附近基岩高地及山麓面本身剥蚀的产高地及山麓面本身剥蚀的产物，随着山麓面的扩大，基物，随着山麓面的扩大，基岩高地便逐渐降低乃至消失。岩高地便逐渐降低乃至消失。3.3.沙漠化沙漠化指非沙漠
16、地区逐渐转化为沙漠地区指非沙漠地区逐渐转化为沙漠地区l盲目开荒盲目开荒l砍伐森林砍伐森林l过渡放牧过渡放牧l地下水超采地下水超采l地下水面降低，地面水减少地下水面降低，地面水减少l水和土壤中盐分增加水和土壤中盐分增加l土壤加速侵蚀土壤加速侵蚀l植物大量死亡植物大量死亡l沙漠面积扩大沙漠面积扩大到2004年，全国荒漠化土地总面积为263.62万km2，占国土总面积的27.46%，年均减少7585平方公里每年因荒漠化造成的直接经济损失高达45亿元以上。二、黄土二、黄土u黄土黄土是干旱、半干旱地区一种特殊的第四纪沉积物，是干旱、半干旱地区一种特殊的第四纪沉积物，其形成与风的作用关系密切。其形成与风的
17、作用关系密切。1.黄土的一般特征l主要由粉砂组成主要由粉砂组成l颜色灰黄或棕黄，质地均一、颜色灰黄或棕黄，质地均一、固结差、质轻、稍具粘性，常固结差、质轻、稍具粘性，常含钙质结核含钙质结核l发育柱状节理发育柱状节理l颗粒结合不紧密，孔隙度大颗粒结合不紧密，孔隙度大l无层理，易受到水的侵蚀无层理，易受到水的侵蚀2.黄土的物质成分黄土的物质成分l化学成分：SiO2占5060，Al2O3占9-12%，CaO占710，MgO约3，Fe2O3约5，K2O约2。l矿物成分：石英、长石、碳酸盐为主，含少量磁铁矿、角闪石、辉石、黑云母等。l黄土矿物成分与大陆岩石平均成分相似，而与下伏基岩矿物成分无关。黄土地貌
18、黄土地貌3.黄土的分布黄土的分布主要分布在中纬度温暖地带，尤其是半干旱草原附近，主要分布在中纬度温暖地带，尤其是半干旱草原附近，占全球陆地面界的占全球陆地面界的1/101/10左右。集中在我国、乌克兰、左右。集中在我国、乌克兰、阿根廷、美国、捷克等地。阿根廷、美国、捷克等地。我国黄土分布很广，面积达我国黄土分布很广，面积达61.3万万km2，占我国国土的，占我国国土的6.6%，具体分布在具体分布在昆仑山祁连山秦岭鲁东山区和辽东半岛昆仑山祁连山秦岭鲁东山区和辽东半岛一线以北的干旱半干旱地区，主要围绕沙漠呈弧形带状分一线以北的干旱半干旱地区，主要围绕沙漠呈弧形带状分布，总体由西北向东南逐渐变薄，一
19、般布，总体由西北向东南逐渐变薄，一般2030m厚，最厚超厚，最厚超过过200m，见于陕西、甘肃一带。，见于陕西、甘肃一带。4.黄土的成因黄土的成因u原生黄土原生黄土是是风成的风成的，原因是：，原因是：l黄土厚度从沙漠边缘向外逐渐变薄黄土厚度从沙漠边缘向外逐渐变薄l组成黄土的颗粒向外逐渐变细组成黄土的颗粒向外逐渐变细l不仅部分在低平地区，也见于几千米的高山之巅不仅部分在低平地区，也见于几千米的高山之巅l黄土矿物成分与基岩无关，而且含有在水中不稳黄土矿物成分与基岩无关，而且含有在水中不稳定的矿物定的矿物u黄土状沉积物（次生黄土）黄土状沉积物（次生黄土）是是水成的水成的，是原生黄，是原生黄土经过水流冲刷、搬运、堆积后形成的，外观类似土经过水流冲刷、搬运、堆积后形成的，外观类似黄土，例如长江中下游地区许多次生黄土就堆积在黄土，例如长江中下游地区许多次生黄土就堆积在河流的二、三级阶地上。河流的二、三级阶地上。
