地球科學(xué)課件：風(fēng)沙與黃土

第風(fēng)沙與黃土第一節(jié)概述風(fēng)沙與黃土學(xué)是以沙漠、沙質(zhì)荒漠和黃土為對象，研究其形成、發(fā)展、自然特征和治理的科學(xué)。颶風(fēng)、龍卷風(fēng)、臺(tái)風(fēng)雖然強(qiáng)大，但只影響局部地方，且伴隨的降雨導(dǎo)致泥沙被固定或搬運(yùn)至河流。風(fēng)沙和黃土搬運(yùn)和堆積與河流不同之處還有：①風(fēng)沙介質(zhì)密度小于河流，②風(fēng)沙不限制在谷地中流動(dòng)，成片分布③潮濕地區(qū)不發(fā)育風(fēng)沙，④河流是長期的，風(fēng)沙來去都很快。Typhoon風(fēng)---熱帶氣旋Typhoon風(fēng)---華南地區(qū)臺(tái)風(fēng)路徑TyphoonTyphoon華南沿岸臺(tái)風(fēng)頻繁Hurricane颶風(fēng)HurricaneKatrina

北美的颶風(fēng)HurricaneKatrina

北美的颶風(fēng)HurricaneKatrina

颶風(fēng)災(zāi)難tornado龍卷風(fēng)tornado龍卷風(fēng)tornado龍卷風(fēng)tornado龍卷風(fēng)造成的災(zāi)害2005攝于新疆且末何種風(fēng)導(dǎo)致沙漠形成？2005攝于新疆且末沙漠面積巨大

風(fēng)沙作用2005攝于新疆沙漠2005攝于新疆沙漠沙漠中的胡楊樹2005攝于新疆沙漠公路2005攝于新疆沙漠公路沙漠公路防風(fēng)設(shè)施EaroftheWindandSmallSandDuneMonumentValley風(fēng)力侵蝕作用風(fēng)力侵蝕作用第二節(jié)風(fēng)沙一、風(fēng)的剝蝕作用和風(fēng)蝕地貌1.風(fēng)蝕作用方式（1）吹揚(yáng)（吹蝕）風(fēng)將地表砂粒和塵土揚(yáng)起的作用。（2）磨蝕（與河流作用相似）風(fēng)力揚(yáng)起的碎屑物對地表的沖擊和摩擦以及碎屑顆粒之間的沖擊和摩擦。磨蝕作用的結(jié)果：①砂粒圓度增加；②表面毛化。Deflation風(fēng)力磨蝕作用Deflation風(fēng)力磨蝕作用風(fēng)棱石（ventifact）風(fēng)棱石（ventifact）2.風(fēng)蝕地貌風(fēng)蝕蘑菇孤立突起的巖石，或水平層理和裂隙發(fā)育的巖石，尤其是下部巖性軟于上部的巖石，受到長期的風(fēng)蝕作用后，易形成頂部大、基部小的形似蘑菇的地貌巖性不均一底部粗砂磨蝕作用風(fēng)蝕壁龕（蜂窩石）（tafoni）風(fēng)蝕壁龕（蜂窩石）（tafoni）

雅丹地貌

基巖由風(fēng)蝕土墩和風(fēng)蝕溝槽形態(tài)組成。高起的風(fēng)蝕土墩作長條形，排列方向與主風(fēng)向平行。暫時(shí)性流水的沖蝕和湖水的侵蝕，也是雅丹地貌形成的重要原因之一。以羅布泊西北樓蘭附近最典型風(fēng)蝕壟槽：風(fēng)蝕城堡（風(fēng)城）風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕洼地（沙漠中的綠洲）風(fēng)蝕洼地（沙漠中的綠洲）二、風(fēng)的搬運(yùn)作用懸移（<0.05mm，<10%）（suspension）由于地表風(fēng)速急劇減少，故表層粘土等不容易進(jìn)入空氣，進(jìn)入空氣的卻又很難發(fā)生沉降，以至于在空氣中懸浮數(shù)年之久。2.躍移（0.2~0.5mm，70～80%）（saltation）躍移的泥沙可以使六倍于本身直徑的泥沙運(yùn)動(dòng)，但小的移動(dòng)更快，使得粗沙留在后面。3.推移（蠕移）（>0.5mm，20%）（creep）躍移和推移的物質(zhì)占90%，富集與地表30cm以下。Suspension,saltationandcreepofwind.30cm風(fēng)的搬運(yùn)作用集中在近地表的30cm以內(nèi)草方格固沙草方格固沙，公路維護(hù)草方格固沙Exercise2It'safactthatindesertsareas,verticaltombstonesarelikelytobemoreweatheredneartheirbottomsthanneartheirtops.Fromyourstudyofdesertsyoucaninferthatthisisdueto______.a. saltation（躍移）b. runningwaterc. groundwaterd. Ventifacts（風(fēng)凌石）Exercise3Whichofthefollowingplaysamuchlargerpartinwindtransportthanitdoesinstreamtransport:Solution（溶解）.Suspension(懸移).Saltation（躍移）.Rolling（滾動(dòng)）.Exercise5Desertwindsoftenhold______assuspendedload.a. hotanddryairb. sandc. graveld. siltorclay三、風(fēng)的沉積作用及風(fēng)積地貌1.風(fēng)積物的特點(diǎn)粒度：（1）分選良好，粒度主要集中在0.25-0.1mm的細(xì)沙部分（2）粘土含量一般不超過10%（3）磨圓度一般較好，但少有磨圓度很高的顆粒。礦物：（4）以石英為主，含較多的鐵、錳質(zhì)和其他不穩(wěn)定礦物；（6）顆粒表面有許多凹坑，石英顆粒呈毛玻璃狀。風(fēng)積物具有規(guī)模較大的層理①近水平層理，近水平層理常發(fā)育在沙丘頂部。②斜層理，沙丘在移動(dòng)過程中背風(fēng)坡不斷發(fā)生重力坍塌堆積而成的傾斜紋層。該層理的傾角較大，多在25

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之間，層理面常為弧形，單個(gè)紋層的厚度一般為2-5cm。③交錯(cuò)層理，風(fēng)沙在沉積過程中，如果兩個(gè)相反方向的風(fēng)交替作用時(shí)，迎風(fēng)坡和落沙坡的層理也交替出現(xiàn)，形成微微上凸的楔狀交錯(cuò)層理。交錯(cuò)層理2.堆積方式（1）沉降堆積（風(fēng)速減弱）；（2）遇阻堆積；（3）下墊面的性質(zhì)改變（例如堅(jiān)硬轉(zhuǎn)為軟弱）。塵暴或降塵沉降堆積遇阻堆積粒徑小于0.05mm的沙粒懸浮在較高的大氣層中，遇到冷濕氣團(tuán)時(shí)，沙粒和塵土?xí)Y(jié)隨雨滴大量沉降蘇丹的哈布風(fēng)暴（沙塵暴）沙塵暴席卷沙特阿拉伯1961~2000年40年平均的春季沙塵暴日數(shù)的全國分布

3.風(fēng)積地貌（1）沙堆（灌叢沙丘）（2）沙波紋（3）新月型沙丘（4）拋物線沙丘（5）新月型沙壟（6）星狀沙丘（金字塔沙丘和角錐沙丘）沙波紋(微地貌)2005攝于新疆且末新月形沙丘的迎風(fēng)坡凸出而平緩，坡度5-20度，背風(fēng)坡凹而陡，坡度28—34度新月形沙丘B(yǎng)archanDunes（新月型沙丘）-新月形沙丘的迎風(fēng)坡凸出而平緩，坡度5-20，背風(fēng)坡凹而陡，坡度28—34（相當(dāng)于沙粒的最大休止角。這種沙丘的高度不大，一般很少超過15m，常成群分布BarchanDunes（新月型沙丘）BarchanDunes（新月型沙丘）新月型沙丘橫向沙丘新月型沙壟縱向沙丘拋物線沙丘星狀沙丘（金字塔沙丘和角錐沙丘）Transversedunes（橫向沙丘）ParabolicDunes（拋物線沙丘）沙丘兩翼指向來風(fēng)方向，迎風(fēng)坡乎緩而凹進(jìn)，背風(fēng)坡陡急呈弧形凸出，平面上貌似拋物線，稱拋物線沙丘。拋物線沙丘的形成與植物有很大關(guān)系。在水分條件較好的地面，沙丘兩側(cè)的邊緣植物一般生長良好，從而阻礙了沙丘的移動(dòng)LinearDunes（線性沙丘，縱向沙丘）-arelongstraightdunesthatforminareaswithalimitedsandsupplyandconvergingwinddirections.LinearDunes（線性沙丘）StarDunes-星狀沙丘是在多風(fēng)向，而且風(fēng)力相差不大的情況下發(fā)育起來的。金字塔沙丘一般以個(gè)體分布，但也有相連而組成壟崗.StarDunes（星狀沙丘）StarDunes（星狀沙丘）StarDunes（星狀沙丘）沙丘的衛(wèi)星照片四、荒漠類型巖漠（rockdesert）礫漠（戈壁）（graveldesert）（Gobi）沙漠（desert）泥漠（takyr,takir）巖漠（rockdesert）巖漠（rockdesert）2005年攝于新疆準(zhǔn)格爾盆地巖漠（rockdesert）2005年攝于新疆塔里木盆地巖漠（rockdesert）礫漠（graveldesert）礫漠（graveldesert）沙漠（desert）泥漠（takyr）五、世界沙漠的分布全球降雨量分布

世界荒漠集中在環(huán)球南北兩個(gè)副熱帶（25-30度）高壓沉降帶，占陸地總面積的1/5.如圖Exercise6Dunesthataccumulateinlongridgesandalignperpendicularto（垂直于）theprevailingwindsarecalleda. transversedunes（橫向沙丘）.b. barchandunes（新月形沙丘）.c. parabolicdunes（拋物線沙丘）.d. longitudinaldunes（縱向沙丘）.第三節(jié)黃土一、黃土的概念1.黃土定義：第四紀(jì)時(shí)期形成的，以粉沙為主，富含碳酸鈣和孔隙，質(zhì)地均勻，無層理的土狀沉積物.黃土的分布（1）南北半球的中緯度地帶，呈斷續(xù)的帶狀分布,35~45°（2）黃土主要分布在兩種地區(qū)：（a）古冰蓋的外緣（冷黃土）；（b）荒漠或半荒漠的邊緣（暖黃土）均為風(fēng)力搬運(yùn)的產(chǎn)物。（3）分布面積占陸地面積的10%。黃土的研究意義（1）與人類關(guān)系密切，工農(nóng)業(yè)高度發(fā)展和人口密集地區(qū)；（2）孕育了古代燦爛的文明。例如藍(lán)田人、大荔人、丁村人、河套人等；（3）豐富的古氣候信息二、黃土特征黃土的化學(xué)成分:以SiO2約占60-72%，其次是Al203、CaO，再次為Fe2O3、MgO、K2O、N2O、FeO、TiO2和MnO等

顆粒成分以粉沙為主（粒徑0.05-0.005mm）40％粘土含量一般在20％左右。埋藏古土壤黃土地層中常可見到褐色條帶（個(gè)別是灰黑色的），第四紀(jì)黃土堆積中多達(dá)30多層。據(jù)研究是地質(zhì)時(shí)期埋藏的古土壤。三、黃土的分布中國黃土大致沿昆侖山、秦嶺以北、阿爾泰山、阿拉善和大興安嶺一線以南分布，構(gòu)成北西西一南東東走向的黃土帶。美國的黃土分布區(qū)黃土的厚度

黃土的厚度各地不一。我國黃土最厚的達(dá)180~200m，分布在陜西省徑河與洛河流域的中下游地區(qū)其他地區(qū)從十幾米到幾十米不等。四、黃土地貌（1）黃土塬（loesstableland）是黃土高原受溝谷流水切割后，保存下來的大型平坦地面（2）黃土墚（loessridge）是平行溝谷的長條狀高地（3）黃土峁（loesshill）是頂部渾圓、斜坡較陡的黃土丘。整個(gè)峁的外形極似饅頭狀山西太原附近的黃土塬黃土塬黃土塬黃土墚黃土峁黃土峁陜西佳縣黃土劉東生院士劉東生等早在1957年研究山西、陜西黃土地層期間，將黃土分為新黃土和老黃土。1962年又根據(jù)黃土與古土壤在垂向上的變化和組合，將黃土由下至上分為（1）午城黃土（2）離石黃土（3）馬蘭黃土第四紀(jì)黃土—古土壤目前已細(xì)分出33對地層古土壤層S0—S32黃土層L1—L33S0為全新世古土壤,L1為馬蘭黃土,S1—L15為離石黃土S15—L33為午城黃土。黃土—古土壤馬蘭黃土離石黃土午城黃土Exercise7Loessisa. glaciallytransportedsoil.b. anextremelyinfertilesoil.c. soilthathasbeentransportedbywindfromglacialdepositsanddeserts.d. extremelyweakandthereforecavesineasily.Exercise8Thesedimentknownasloessis