1、第十六章 风的地质作用,普通地质学,南京大学地球科学系 舒良树,第十六章 风的地质作用 风wind是运动的大气。 风向:风的来源方向。其表示与方位不同。 如西南风;不可南西风。 风速V (m/s);风力P(kg/m2); 风力与风速的平方成正比:P=1/2CV2 1850年,英国海军大将浦福将风力P划为13级(0- 12),最大风力12级(32.7-36.9 m/s)。沿用至今。 有时为了研究的需要,将风力划为18级,最 大17级风(56-61 m/s)。 风速与地形的关系:江河、海面平坦,风速 稳定,变化小;高度越大,风速也越大,越接 近真实风速。(黄山气象站、海岛气象站)。,风在人类文明中
2、起过重要作用:古代的风车动力、 航海;现代的风力发电站。 遮天蔽日的沙尘暴。在广阔的戈壁滩, 人们可以感受风的巨大作用力(98年,哈密沙泉子,不能推开车门;在哈密七角井山口,曾将吉普吹到空中)。 第一节 风的剥蚀作用 一.风的剥蚀作用 aeolian erosion 1.吹蚀deflation 条件有二:风速大及适宜的地面状况(有产生涡流,形成上举力的地形条件;地 面干燥,颗粒之间维系力小;地表起伏小,阻力小)。2.磨蚀作用abrasion:风对地表的摩擦与冲撞。 风棱石(windcut stone):风从多个方向对砾石磨蚀 而成(风向改变、砾石滚动)。边角奇异,油光滚圆。 风蚀洞:将软的地方
3、磨损成坑,而后产生坑内旋风, 磨损成洞。,风 棱 石,风蚀地貌: “石林”景点 (库车),风成天桥,二风蚀地貌 1.风蚀洼地:风长期吹蚀,碎屑入不敷出。 2.风蚀谷、风蚀残丘:沙漠暴雨形成小冲沟 风将其改造成形状极不规则的谷地谷与谷 之间为基岩残丘。 3.风蚀城堡:为一种特殊的风蚀残丘。 条件:岩层水平、软硬相间、垂直节理发育。 如克拉玛依魔鬼城,塔里木方城。 4.风蚀蘑菇、风蚀柱:蘑菇状风蚀残丘(由于 底部的风含沙高,磨蚀强而成);风蚀柱(风 蚀垂直节理而成)。 5.蜂窝石:岩石各部分砾石、矿物,软硬各不 相同,差异磨蚀而成。,风 蚀 沟 槽,风蚀城堡-克拉玛依魔鬼城,第二节 风的搬运 1.
4、风搬运与河流搬运的区别是风可将碎屑物 从低处运至高处。 2.风的搬运三方式:悬移质悬浮搬运、跃移 质跳跃搬运、推移质蠕动搬运。 在风沙流的剖面上,悬移质占10%、推移质 占20%、跃移质占70%. 3.悬移质虽少,但搬运距离可以很远,形成 黄土地貌如我国的黄土高原。 4.害处:北京风沙、水泥雨、沙尘暴。 优点:可防紫外线,第三节 风的沉积作用 一.风沉积物的特点: (1)都是碎屑物(石英是主要的碎屑矿物); (2)分选性好;磨圆度好; (3)铁镁质矿物即不稳定矿物(辉石、角闪石、 黑云母、方解石)可以在风积物中存在; (4)具大规模的交错层理,可达二十几米; (5)以红色和黄色为主。 对比:(
5、1)风成碎屑粒度0.03-0.04mm,小于水 动力碎屑粒度0.15mm;(2)圆度小于水动 力碎屑;(3)粗糙度大于水动力碎屑。,二风沙沉积 1.风力减小:碎屑沉降堆积。 2.遇阻堆积:由于风沙作用,在地形轻缓起伏处,碎屑物总是在在背风坡一侧堆积,形成顺风向的斜层理。 遇阻(如树等)则在迎风坡堆积。 3.潮湿气流:碎屑之间凝聚力增强而下降(降尘现象)。 4.两股气流相碰而使碎屑下降。 三.风积地貌 1.沙堆: 下部有障碍物,形成交错层理(图 16-6)。,风积过程中遇阻堆积,风成沙堆背风面的交错层理,2.砂丘: 由沙堆发展而成;此时无障碍核 心,整体是松散堆积。最大休止角为34 度;重力作用
6、下剪破,沙丘向前移动, 背风坡上形成顺风向的斜层理。 a.新月型砂丘:平面上呈新月形(有对称沙 角、涡流);若干相连成为新月型砂丘链。 b.横向沙丘:规模巨大的新月型砂丘链。 与风向垂直,丘间开阔,称沙海。 c.纵向沙丘:二股大致平行的风,破坏横 向条件,形成与风向平行的沙丘。 d.星状沙丘:风力相等的几个方向风的作 用产物。,风 成 砂 丘 模 块 图,第四节 沙漠与黄土 一.荒漠desert:无人居住的荒凉土地 1.岩漠:基岩裸露、地表区域平坦,局部参 差不齐,风化物很快被搬走。 戈壁滩gobi形成条件:干、冷、多风。 沙漠漆:黑-褐黑色光亮的铁锰氧化物薄膜。 2.砾漠:粗大的风成砾石。如
7、新疆石河子农场。 3.沙漠:风沙沉积物的覆盖区。 4.泥漠或盐漠:具盐碱泥质地面的荒漠。,二现代沙漠的分布 1.信风沙漠带:南北纬15度-35度之间。信 风狂吹、干热少雨。 2.大陆内部的温带、暖热带:干、冷、多 风,形成戈壁、沙漠。 3.大陆沿岸的干冷、副热带冷洋流作用区 4.沙漠化地区(自然与人为两种成因) 三黄土 loess 1.定义:风将荒漠中的粉沙、尘土搬运到沙 漠的边缘堆积而成的堆积物。颜色:黄 色到棕黄色;时代:第四纪;具垂直节 理,质地均一,无层理;遇水易剥落; 有钙质结核。,2.矿物成分:石英,长石,碳酸盐矿物为主。 3.化学成分:SiO250-60%、Al2O39-12%、
8、 CaO7-10%、MgO3%、Fe2O34-5%、K2O2%。 4.黄土分布:中纬度气候温暖地带。我国 分布见图16-13。 5.黄土的成因:原生黄土系风对沙漠物质 的搬运和沉积形成。 次生黄土为河流搬运沉积的产物。镇江地区的下蜀土堆积在河流阶地上,是造砖瓦的好材料。,6.黄土地貌:成片黄土分布区为黄土平原; 黄土平原上升则成黄土高原。我国的黄 土高原在世界上独一无二。 具体地形有:塬-梁-峁 塬:流水下切形成的四边陡、顶上平的高地。梁:长条状的黄土高地。 峁:具浑圆顶部的黄土小山包,俗称黄土高 坡;是下伏地形的反映。,世界各大陆的干地,中国黄土分布图,西夏古都黑城,本章重点一、术语terms风的剥蚀(吹蚀、磨蚀)、搬运、沉积;风棱石,沙漠漆;风蚀地貌,风积地貌;沙漠化。 二、黄土的特征1)定义, 2)特征,3)矿物成分;4)化学成分,5)黄土分布,6)黄土的成因(原生黄土系风对沙漠物质的搬运和沉积形成;次生黄土为河流搬运沉积的产物)三、风积物与冲积物有何异同四、现代沙漠的分布,