第七章風(fēng)成和黃土地貌地貌

第七章

風(fēng)成和黃土地貌地貌

風(fēng)力作用主要發(fā)生在干旱地區(qū)。干旱區(qū)氣候干燥，降水稀少，蒸發(fā)量大，地面植被極其稀疏，晝夜的溫度變化也十分強(qiáng)烈，日溫差可達(dá)35℃-50℃，晝夜溫差引起的巖石熱脹冷縮和鹽類結(jié)晶撐裂等物理風(fēng)化作用十分強(qiáng)烈，致使巖石崩解破碎，形成一片荒漠景象。

2002年2月1地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯半干旱地區(qū)廣泛發(fā)育黃土半干旱區(qū)，降水雖較干旱區(qū)有所增加，但降雨季節(jié)集中，片流和洪流的侵蝕強(qiáng)烈，不僅造成黃土區(qū)的大量水土流失而且形成了許多特殊的黃土地貌。全世界干旱、半干旱地區(qū)分布廣泛，分別占據(jù)全球陸地面積的24％和10.9％。我國(guó)沙漠和戈壁面積109.5平方公里占全國(guó)總面積的11.4％,黃土面積63.05萬(wàn)平方公里，占全國(guó)總面積6.3％，干旱和半干旱區(qū)面積達(dá)130.8萬(wàn)平方公里，占全國(guó)土地面積的13.6％。2002年2月2地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯西北地區(qū)的新疆、青海、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙等地有大面積的沙漠和戈壁分布，在陜西北部、甘肅的中部和東部、寧夏南部及山西西部等地黃土亦廣泛發(fā)育。

2002年2月3地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯第一節(jié)風(fēng)成地貌

一、風(fēng)的侵蝕、搬運(yùn)和堆積作用1.風(fēng)蝕作用風(fēng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)，地表的松散沙屑或基巖風(fēng)化物在紊動(dòng)氣流作用下吹揚(yáng)起來(lái)，這種作用稱吹蝕作用。風(fēng)狹帶的砂粒和石塊對(duì)地面進(jìn)行碰撞和摩擦，如果巖石表面有裂隙或凹坑，被風(fēng)狹帶的砂?？梢糟@進(jìn)其內(nèi)部進(jìn)行旋磨，這種作用稱磨蝕作用，吹蝕作用和磨蝕作用統(tǒng)稱風(fēng)蝕作用。2002年2月4地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯2.風(fēng)沙的搬運(yùn)作用松散物質(zhì)通過(guò)風(fēng)砂流的帶動(dòng)轉(zhuǎn)移到別處去的作用，稱為風(fēng)砂搬運(yùn)作用。按風(fēng)砂搬運(yùn)方式不同，可分為懸移、躍移和推移

風(fēng)對(duì)地表碎屑物的搬移以躍移為主，占70～80％，推移次之，占20％，懸移很少，占10％。同一粒徑的砂粒隨著風(fēng)速增大，可以從推移轉(zhuǎn)換為躍移，從躍移轉(zhuǎn)換為懸移。

2002年2月5地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯3.風(fēng)成地貌（風(fēng)砂地貌）

分風(fēng)蝕地貌和風(fēng)積地貌風(fēng)蝕地貌：石窩（風(fēng)蝕壁龕）、風(fēng)蝕蘑菇、風(fēng)蝕拱橋、風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕城堡（風(fēng)城）風(fēng)積地貌：沙地、沙堆、沙丘、沙垅新月形沙丘（確定風(fēng)向）2002年2月6地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯

“雅丹”的來(lái)歷與分布

在中國(guó)內(nèi)陸荒漠里，有一種奇特的地理景觀，它是一列列斷斷續(xù)續(xù)延伸的長(zhǎng)條形土墩與凹地溝槽間隔分布的地貌組合，被稱為雅丹地貌。上世紀(jì)初中外學(xué)者進(jìn)行羅布泊聯(lián)合考察時(shí)，在羅布泊西北部的古樓蘭附近，發(fā)現(xiàn)這種奇特的地貌，并根據(jù)維族人對(duì)此的稱呼來(lái)命名，再譯回中文就成了“雅丹”。

雅丹在世界上許多的干旱區(qū)都可以找到，在中國(guó)也并不僅限于新疆。從青海的魚(yú)卡向西通往南疆的公路沿途非?；臎?，在南八仙到一里平公路道班之間都可以看到“雅丹”，是西北內(nèi)陸的最大一片“雅丹”分布區(qū)；但新疆的雅丹地形分布最多，除了羅布泊和古樓蘭一帶的雅丹外，克拉瑪依的“魔鬼城”、奇臺(tái)的“風(fēng)城”等也都是典型的雅丹地貌。雅丹地貌的形成機(jī)理2002年2月7地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯

雅丹的形成有兩個(gè)關(guān)鍵因素。一是發(fā)育這種地貌的地質(zhì)基礎(chǔ)，即湖相沉積地層；二是外力侵蝕，即荒漠中強(qiáng)大的定向風(fēng)的吹蝕和流水的侵蝕。

形成雅丹的外力因素，一般認(rèn)為是強(qiáng)大的盛行風(fēng)在起主導(dǎo)作用，但這并不是單一的主導(dǎo)因素。比如在阿奇克谷地東段的三隴沙雅丹，其走向是南偏東，與盛行的西北風(fēng)向垂直，而與山地洪水流的方向一致，這就說(shuō)明在這一片雅丹中，洪水起了主導(dǎo)作用；另外有的雅丹，是風(fēng)和流水共同作用形成的，比如龍城雅丹。2002年2月8地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯第二節(jié)黃土地貌

黃土是一種黃色的，質(zhì)地均一的第四紀(jì)土狀堆積物。它富含鈣質(zhì)結(jié)核、厚層狀、無(wú)層理，垂直節(jié)理發(fā)育，易沉陷。廣義的黃土包括黃土(亦稱典型黃土或風(fēng)成黃土)，次生黃土和黃土狀土。具有上述典型特征的風(fēng)成黃土稱為黃土，它占據(jù)黃土沉積中的多數(shù)。次生黃土是指黃土經(jīng)流水的搬運(yùn)、再沉積后形成的黃土。而黃土狀土只具有黃土的部分特性，表現(xiàn)為有沉積層理，粒度變化大，孔隙度小，含鈣量變化顯著及無(wú)明顯的濕陷性等。2002年2月9地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯黃土地區(qū)在地表流水等外力作用下常切割成很多溝谷和溝澗地，形成許多特殊的正向和負(fù)向地形稱黃土地貌。黃土土層深厚，礦物養(yǎng)分豐富，對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展極為有利。但由于我國(guó)多數(shù)黃土地處半干旱地區(qū)，生態(tài)平衡脆弱，植被稀疏，雨季暴雨集中，黃土易被沖刷，造成嚴(yán)重的水土流失，常給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響，又由于黃土結(jié)構(gòu)疏松易塌，對(duì)工程建設(shè)也有一定影響，因此黃土和黃土地貌的研究具有重要的意義。2002年2月10地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯一、黃土的分布和性質(zhì)

1.黃土的分布世界上黃土的分布集中在中緯度干燥或半干燥的大陸性氣候區(qū)，即現(xiàn)代的溫帶森林草原，草原及部分半荒漠地區(qū)。也就是分布在現(xiàn)今北緯30°～50°左右和南緯30°～40°左右的二個(gè)條帶內(nèi)。具有全球性分布的特點(diǎn)。2002年2月11地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯我國(guó)的黃土集中分布在昆侖山、秦嶺以北，阿爾泰山、阿拉善和大興安嶺一線以南的近東西方向的帶狀地區(qū)內(nèi)。黃土分布區(qū)向西北方向依次變?yōu)樯衬透瓯?，向東南方向顆粒逐漸變細(xì)。黃土的這一特征說(shuō)明我國(guó)是從戈壁區(qū)吹來(lái)的西北風(fēng)，把沙漠的粉塵物質(zhì)帶向東南并不斷堆積形成的。

2002年2月12地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯2.黃土的性質(zhì)

(1)

顏色：多呈淺灰黃色、灰黃色或褐黃色。(2)成分：包括黃土的粒度成分、礦物成分和化學(xué)成分三部分。黃土的粒度成分以粉土（0.05～0.005毫米)為主，其含量一般超過(guò)50％～80％，其次夾有少量的細(xì)砂和粘土。從區(qū)域分布上看，自西向東，自北向南，顆粒由粗逐漸變細(xì)。以馬蘭黃土為例，由北向南細(xì)砂含量逐漸減少，而粘土含量不斷增多。從第四紀(jì)歷史的發(fā)展上看，由早期老黃土至晚期的新黃土顆粒由粗變細(xì)。

2002年2月13地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯黃土的礦物成分以石英為主，含量在50％以上。其次為長(zhǎng)石，約占20％，碳酸鹽礦物占10～15％。另外還有少量的粘土礦物（包括伊利石、蒙托石、高嶺石等）和少量重礦物（包括磁鐵礦、褐鐵礦、輝石、角閃石等）。黃土的化學(xué)成分以SiO2占優(yōu)勢(shì)，其含量在50％以上。其次是Al2O3,CaO及鐵、鎂、鉀、鈉的氧化物。2002年2月14地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯(3).黃土的結(jié)構(gòu)疏松，膠結(jié)程度差，易被手揉成粉末，敲擊易粉碎。這是由于黃土形成的時(shí)間短，固結(jié)成巖程度差。(4).具有多孔性，肉眼能見(jiàn)到大的孔隙。黃土的孔隙度大，一般在40～50％。黃土中常形成大孔隙，這是由于黃土形成過(guò)程中易溶鹽類的淋溶和粘土膠粒體積的收縮，或著是由于植物根管殘留及蠕蟲(chóng)動(dòng)物的活動(dòng)等因素所致。(5).構(gòu)造上無(wú)層理，垂直節(jié)理發(fā)育。這是由于水分沿垂直孔隙向下淋溶或水分的強(qiáng)烈蒸發(fā)，引起土體收縮，使孔隙擴(kuò)展而形成垂直節(jié)理。

2002年2月15地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯(6).富含鈣結(jié)核，一般在10～15%之間。黃土中富含的碳酸鈣有原生和次生兩種。原生碳酸鈣和黃土同時(shí)堆積而成。次生碳酸鈣的形成是由于黃土堆積后因風(fēng)化淋溶沉積或地下水蒸發(fā)，將可溶鹽類析出而形成的。次生碳酸鈣常以結(jié)核(也稱僵石)形式產(chǎn)生。(7).具有濕陷性。黃土迂水浸濕后，大量的可溶性鹽類，粘土、細(xì)顆粒物質(zhì)沿著大孔隙或垂直節(jié)理流失，致使黃土強(qiáng)度降低，造成自重塌陷或非自重塌陷現(xiàn)象。黃土濕陷可使其上的工程建筑物發(fā)生變形或毀壞。

(8).黃土中常含有古土壤層

2002年2月16地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯3.黃土地層及厚度

我國(guó)的黃土地層常分三期，即早更新世(Q1)的午城黃土，中更新世(Q2)的離石黃土和晚更新世(Q3)的馬蘭黃土。

我國(guó)黃土的厚度各地不一。最厚可達(dá)180～200米。一般來(lái)說(shuō)晚更新世的厚度較薄，中更新世的較厚。中更新世的黃土構(gòu)成了黃土高原的骨架。

2002年2月17地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯二、黃土地貌類型

黃土地貌可以分為黃土溝谷地貌，黃土溝谷間地地貌，黃土谷坡地貌和黃土潛蝕地貌等類型。主要介紹溝間、谷坡、潛蝕地貌1.黃土溝間地地貌黃土溝（谷）間地地貌是指黃土區(qū)平緩地面經(jīng)流水切割侵蝕后的殘留部分。它們的形成和黃土堆積前的地形起伏及堆積后的流水侵蝕有密切的關(guān)系。常見(jiàn)的黃土溝（各）間地地貌有黃土塬、黃土墚和黃土峁。

2002年2月18地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯黃土塬：黃土覆蓋面積較大的平坦高原面稱黃土塬。黃土塬具有巨厚的黃土堆積。塬的四周為溝谷的溝頭所吞食，從平面狀常呈花瓣?duì)?。塬的中央，地形平坦，斜度不?度，邊緣部分的斜度可增至5度左右。目前我國(guó)黃土高原保持較好的黃土塬中以隴中盆地的白草塬，隴東盆地的董志塬(甘肅慶陽(yáng))

，陜北盆地的洛川塬和晉西盆地的吉梁塬最為著名。塬的面積有些可分達(dá)2000～3000平方公里。例如隴東平原的董志塬長(zhǎng)達(dá)80公里，寬為40公里。

2002年2月19地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯

黃土墚：平行溝谷的長(zhǎng)條狀高地稱黃土墚。墚的長(zhǎng)度可達(dá)幾百米、幾公里到幾時(shí)公里，但寬度僅幾十到幾百米。根據(jù)黃土墚的頂面形態(tài)分為平墚和斜墚兩種。平墚的頂部較平坦，寬度不一，多數(shù)為400～500米，縱向延伸較長(zhǎng)，沿分水嶺的縱向坡度僅1～3°左右。斜墚的頂部寬度不大，沿分水嶺方向有較大的起伏。墚頂斜度一般為3～5°，有時(shí)擴(kuò)大至8～10°，墚坡較陡，坡度由15～35°不等

2002年2月20地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯黃土峁：是一種孤立的黃土丘。平面上呈橢圓形或圓形，峁頂?shù)匦纬蓤A穹形。大多數(shù)峁是由墚進(jìn)一步切割而成，少數(shù)為晚期黃土覆蓋在古丘狀高地而成，常成群分布

2.黃土谷坡地貌黃土谷坡地貌是指黃土谷坡物質(zhì)受自身重力或流水等外營(yíng)力作用發(fā)生的移動(dòng)和谷坡變形（后退或變緩）。常見(jiàn)的有瀉溜、崩塌、滑坡

2002年2月21地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯?yàn)a溜：

黃土谷坡的土體受干濕，冷熱和凍融等交替變化，使黃土坡面上的物質(zhì)風(fēng)化剝離，在重力的作用下沿黃土坡瀉溜的現(xiàn)象。谷坡的上方形成瀉溜面，坡度多在35－45°，谷坡的下方是瀉積坡，坡麓可及溝床，坡度在35－38°左右。瀉溜作用使谷坡不斷后退，瀉溜物質(zhì)在洪水期成為溝谷中被搬運(yùn)的重要泥沙源。這也是黃土區(qū)水土流失的方式之一。

2002年2月22地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯

崩塌：在黃土的谷坡上由于雨水或徑流沿黃土的垂直節(jié)理下滲，水流在地下進(jìn)行侵蝕和化學(xué)溶蝕，使節(jié)理不斷擴(kuò)大，致使谷坡土體失穩(wěn)而發(fā)生崩塌。另外溝谷河流侵蝕陡崖基部也能使上部失穩(wěn)發(fā)生崩塌。一搬說(shuō)來(lái)，黃土陡坡不易崩塌，但一旦黃土受濕，其斜坡的穩(wěn)定性則大大降低，從而導(dǎo)致崩塌。

2002年2月23地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯黃土滑坡：不同時(shí)代的黃土之間，或黃土和基巖面之間的接觸面，如果有一定的傾斜度，由于地表水或地下水的浸滲潤(rùn)滑，在自身重力作用下發(fā)生的巨大的整體下滑現(xiàn)象稱黃土滑坡。大型的黃土滑坡常阻塞溝谷形成積水湖池。湖池積水排干后的洼地稱湫地

2002年2月24地貌及第四紀(jì)地質(zhì)，王繼堯3.黃土潛蝕地貌（黃土巖溶）黃土碟、黃土陷穴、黃土橋和黃土柱2002年2