风的地质作用和地貌特征及黄土高原水土流失课件

风的地质作用和地貌特征及黄土高原及黄土高原水土流失水土流失l风的地质作用风的地质作用l风成黄土及其地貌风成黄土及其地貌l黄土高原的水土流黄土高原的水土流失与水土保持失与水土保持第一节第一节风的地质作用风的地质作用l风的剥蚀作用及风蚀地貌风的剥蚀作用及风蚀地貌l风积作用及沙丘风积作用及沙丘l风沙的危害及防治风沙的危害及防治一、风的剥蚀作用及风蚀地貌一、风的剥蚀作用及风蚀地貌1、风的剥蚀作用简称风的剥蚀作用简称风蚀（风蚀（aeolianerosion）。包括吹）。包括吹扬和磨蚀两种方式。扬和磨蚀两种方式。（1）吹扬作用）吹扬作用（deflation）：风）：风将地表砂粒和尘土扬将地表砂粒和尘土扬起吹走。起吹走。（2）磨蚀作用（）磨蚀作用（abrasion）l风力扬起的碎屑物对风力扬起的碎屑物对地表的冲击和摩擦以地表的冲击和摩擦以及碎屑物质颗粒之间及碎屑物质颗粒之间的冲撞和摩擦。的冲撞和摩擦。l卵石或砾石可以被磨卵石或砾石可以被磨蚀成多个磨光面，而蚀成多个磨光面，而且边棱清晰鲜明，这且边棱清晰鲜明，这种石块称为风棱石种石块称为风棱石（windcutstone）。）。哈密奇石哈密奇石-风棱石风棱石2、风蚀地貌、风蚀地貌风蚀巨型地貌主要有风蚀巨型地貌主要有岩漠和石漠；岩漠和石漠；1）岩漠岩漠又称石荒漠，又称石荒漠，干旱地区地势较高地干旱地区地势较高地带，因风的作用，再带，因风的作用，再加上强烈的物理风化加上强烈的物理风化作用和暴雨的洪流冲作用和暴雨的洪流冲刷作用，形成基岩裸刷作用，形成基岩裸露，地形起伏不平，露，地形起伏不平，植物稀少的地貌景观。植物稀少的地貌景观。北疆北疆-古爾班通古特的岩漠古爾班通古特的岩漠风蚀巨型地貌风蚀巨型地貌2）石漠，砾漠（蒙古语叫戈壁）石漠，砾漠（蒙古语叫戈壁）风蚀微地貌风蚀微地貌1）岛状山风城，雅丹地形A、风蚀城（aeoliancastle）水平岩层分布地区B、雅丹，“雅丹”是维吾尔语，意即具有陡壁的风蚀垄槽。干旱地区湖积和冲积平原常因干缩而产生龟裂，主要由定向风沿着裂隙不断吹蚀，使裂隙逐渐扩大而成沟槽，沟槽之间形成高可达510米的垄脊。这种地貌在塔里木盆地的罗布泊地区最为典型。新疆之沙漠景象新疆之沙漠景象魔鬼城景象魔鬼城景象雅丹地形（玉门关雅丹魔鬼城）雅丹地形（玉门关雅丹魔鬼城）2）石蘑菇（）石蘑菇（aeolianmushroom）l上大下小的蘑菇状地形称为风蚀蘑菇。其形成是因气流在近地面部分所含的砂粒较多，一些突出地面上的孤立岩石，下部受风蚀较甚所致。如果下部岩性较上部岩性为软，或因水平节理发育，在差异风蚀下，更易形成风蚀蘑菇。3）风蚀洼地）风蚀洼地l因风蚀而形成的洼地。洼地的底面如达到地下水面，这里就会成为沙漠中的绿洲。4）风蚀柱）风蚀柱l垂直节理发育的岩石经长期风蚀后，易成为垂直节理发育的岩石经长期风蚀后，易成为柱状柱状,称为风蚀柱。称为风蚀柱。5）风蚀谷（）风蚀谷（aeolianvalley）风蚀残丘（风蚀残丘（aeolianmonadnock）l由暴雨和洪流的强烈冲刷所产生的并因风蚀而由暴雨和洪流的强烈冲刷所产生的并因风蚀而扩大的谷地称为风蚀谷。扩大的谷地称为风蚀谷。6）蜂窝石（）蜂窝石（alveolarstone）神奇的蜂窝石神奇的蜂窝石二、风积作用及沙丘二、风积作用及沙丘l风的搬运作用风的搬运作用l风的沉积作用风的沉积作用l风积地貌风积地貌世界最大的沙漠世界最大的沙漠撒哈拉沙漠撒哈拉沙漠1、风的搬运作用、风的搬运作用1)悬移悬移：当风速达5m/s时，就能使粒径小于0.2mm的砂粒悬移。而粒度小于0.05mm的粉砂粒一旦进入悬浮状态就不易降落而长期随风飘扬。2)跃移跃移：砂粒在气流中以跳跃方式前进，简称跃移。跃移物往往是粒径0.20.5mm的砂。当风速达到某一临界速度时，砂粒开始以滚动或滑动方式移动，移动的砂粒相互撞击，两个碰撞颗粒或其中之一粒在冲击力与弹力的作用下跃入空气中。如果地面岩石硬，则砂粒撞击地面后会跳回空中，继续向前移动；如果地面是松散的砂，则降落下来的砂粒就撞击地面的砂粒使之跃起，并以抛物线形式向前移动。3)推移推移：当风速较小或者地面砂粒较大（粒径大于0.5mm）时，砂粒沿着地面滚动或滑动，简称推移。其动能来自于其它跳跃砂粒的撞击。2、风的沉积作用、风的沉积作用l风力堆积的物质称为风积物（风力堆积的物质称为风积物（aeoliansediment）。）。风积物的特点风积物的特点（1）碎屑物主要由砂、粉砂以及少量粘土级的物质）碎屑物主要由砂、粉砂以及少量粘土级的物质组成，粒度在组成，粒度在2mm以下。以下。（2）分选性较冲积物高，这是由风力搬运的高度选）分选性较冲积物高，这是由风力搬运的高度选择性所决定的。择性所决定的。（3）碎屑颗粒即使是很细的粉砂（成分主要是石英）碎屑颗粒即使是很细的粉砂（成分主要是石英），也具有较高的圆度。，也具有较高的圆度。（4）碎屑中可以存在较多的铁镁质及其它化学性质）碎屑中可以存在较多的铁镁质及其它化学性质不稳定的矿物，如辉石、角闪石、黑云母、方解不稳定的矿物，如辉石、角闪石、黑云母、方解石等，这些性质不稳定的矿物在由水力搬运的沉石等，这些性质不稳定的矿物在由水力搬运的沉积物中较少存在。积物中较少存在。（5）具有规模极大的交错层理，其形成是由于风积）具有规模极大的交错层理，其形成是由于风积物作大规模移动的结果。物作大规模移动的结果。（6）颜色多样，但占优势的是红色色调。）颜色多样，但占优势的是红色色调。3、风积地貌、风积地貌（1）砂堆）砂堆:风砂流遇到障碍时，因能量消耗而沉积下风砂流遇到障碍时，因能量消耗而沉积下来，把障碍物埋没形成砂堆，呈舌状，高度小于来，把障碍物埋没形成砂堆，呈舌状，高度小于10m，内部具交错层。，内部具交错层。哈密鸣沙山哈密鸣沙山当人们从鸣沙山顶向下滑当人们从鸣沙山顶向下滑动时，由沙粒相互挤压碰动时，由沙粒相互挤压碰撞产生的压电能可以转变撞产生的压电能可以转变为弹性能，再由弹性能转为弹性能，再由弹性能转变为音响能，该音响能经变为音响能，该音响能经柳条河共鸣箱共振放大后柳条河共鸣箱共振放大后便可发出便可发出“嗡嗡嗡嗡嗡嗡”、“嘶嘶嘶嘶嘶嘶”似轰炸机掠空般似轰炸机掠空般的轰鸣声。的轰鸣声。2）砂丘（）砂丘（sanddune）风积物形成的砂质丘岗。它是从砂堆演化而来。风积物形成的砂质丘岗。它是从砂堆演化而来。（1）新月型砂丘（）新月型砂丘（barchandune）平面上呈平面上呈月牙形或新月形，高度一般月牙形或新月形，高度一般15m的砂丘称新的砂丘称新月型砂丘。月型砂丘。（2）纵向砂丘（）纵向砂丘（longitudinaldune）又称赛又称赛夫（阿拉伯语，意为长剑）砂丘，呈互相平行夫（阿拉伯语，意为长剑）砂丘，呈互相平行的长条形砂岗。的长条形砂岗。（3）横向砂丘（）横向砂丘（transversedune）砂丘总的砂丘总的延长方向与盛行风向直交。延长方向与盛行风向直交。（4）星状砂丘（）星状砂丘（stardune）具有较高的顶，具有较高的顶，从顶点向四周呈放射状射出三条以上砂脊，仿从顶点向四周呈放射状射出三条以上砂脊，仿佛金字塔形，故又称金字塔型砂丘。佛金字塔形，故又称金字塔型砂丘。新月型砂丘新月型砂丘纵向砂丘纵向砂丘横向砂丘横向砂丘神秘的五彩沙漠库姆塔格神秘的五彩沙漠库姆塔格3）泥漠）泥漠三、风沙的危害及防治三、风沙的危害及防治本次沙尘暴北京总降尘量本次沙尘暴北京总降尘量3万吨，人均万吨，人均2公斤！公斤！北京北京2002年年3月月18日日北京北京2002年年3月月20日日防治风沙危害的基本原则防治风沙危害的基本原则l基本原则是：降低风速，保护地表沙屑及土壤，抵抗风蚀，固定流沙。l具体措施有以下几个方面：营造林带、工程固沙、合理利用土地，改进耕作方式。第二节第二节风成黄土及其地貌风成黄土及其地貌一、黄土的成因和我国一、黄土的成因和我国的黄土地层的黄土地层二、黄土的理化性质二、黄土的理化性质三、黄土区的地貌和水三、黄土区的地貌和水文特征文特征l黄土黄土【loess】指的指的是在干燥气候条件下是在干燥气候条件下形成的多孔性具有柱形成的多孔性具有柱状节理的黄色粉性土，状节理的黄色粉性土，湿陷性黄土受水浸湿湿陷性黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷。后会产生较大的沉陷。一、黄土的成因和我国的黄土地层一、黄土的成因和我国的黄土地层l黄土是一种颗粒很细的粉砂质或亚粘土，它们主黄土是一种颗粒很细的粉砂质或亚粘土，它们主要是随风飘落沉积而成的。形成黄土的这些细小要是随风飘落沉积而成的。形成黄土的这些细小颗粒被颗粒被碳酸钙碳酸钙松散地胶结并堆积起来，这就是我松散地胶结并堆积起来，这就是我们看到的黄土。黄土覆盖了地球陆地表面大约们看到的黄土。黄土覆盖了地球陆地表面大约10%的面积，亚洲、欧洲和北美洲的广大地区都的面积，亚洲、欧洲和北美洲的广大地区都有黄土覆盖。我国的黄土高原经过考察得出的年有黄土覆盖。我国的黄土高原经过考察得出的年龄是龄是240万年。黄土很均匀，没有分层的结构，万年。黄土很均匀，没有分层的结构，内部多孔而且有很多垂直的孔隙。这就会使黄土内部多孔而且有很多垂直的孔隙。这就会使黄土堆积过程中可能发生断裂，形成一些垂直陡峭的堆积过程中可能发生断裂，形成一些垂直陡峭的地貌。地貌。窑洞窑洞l很多黄土悬崖高达很多黄土悬崖高达100多米。多米。（黄土在沉积过程中会埋没（黄土在沉积过程中会埋没一些植物，因此在黄土中可一些植物，因此在黄土中可见到植物的遗迹；黄土上生见到植物的遗迹；黄土上生长的植物根系在黄土中会形长的植物根系在黄土中会形成一些石灰质毛细管壳，这成一些石灰质毛细管壳，这些都使黄土具有了纵向垂直些都使黄土具有了纵向垂直结构。）结构。）黄土虽然并不像岩黄土虽然并不像岩石那样结实，但在干燥的情石那样结实，但在干燥的情况下，它会很稳定况下，它会很稳定。所以在。所以在我国西北地区人们在黄土悬我国西北地区人们在黄土悬崖上挖窑洞居住。黄土颗粒崖上挖窑洞居住。黄土颗粒细，土质松软，含有丰富的细，土质松软，含有丰富的矿物质，利于耕作。矿物质，利于耕作。我国的黄土我国的黄土l中国黄土中国黄土分布面积分布面积广，堆积广，堆积厚度大，厚度大，地层层序地层层序连续完整，连续完整，是构成黄是构成黄土高原的土高原的主要部分。主要部分。黄土分布区黄土分布区世界上规模最大的黄土高原和黄土平原世界上规模最大的黄土高原和黄土平原l黄土在北半球各大陆均有分布，以中国北方的黄土最为典型，分布区介于北纬3445之间，呈东西向带状分布。黄土分布还与东西向山脉的走向大体一致，昆仑山、秦岭、泰山一线以北黄土分布广泛。l我国的黄土的分布，西起甘肃祁连山脉的东端，东至山西、河南、河北交接处的太行山脉，南抵陕西秦岭，北到长城，包括山西、河南、陕西、宁夏、甘肃、青海等6个省区的0多个县市，面积达万平方公里，占全国土地面积的百分之六。我国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原，华北的黄土平原是世界上规模最大的黄土平原。黄土高原黄土高原黄土平原黄土平原黄土的特征黄土的特征黄土既有水成，又有风成。黄土既有水成，又有风成。风成黄土的特征主要为：风成黄土的特征主要为：黄土的矿物组成一致；黄土的矿物组成一致；分选性良好；分选性良好；磨圆度差；磨圆度差；层理不明显，发育垂直层理不明显，发育垂直节理；节理；孔隙度高达孔隙度高达44%55%，常含钙质结核。，常含钙质结核。二、黄土的理化性质二、黄土的理化性质（1）颗粒成分以粉砂为主）颗粒成分以粉砂为主（2）矿物组成）矿物组成复杂，碎屑复杂，碎屑矿物主要是石英、长石矿物主要是石英、长石和云母，占碎屑矿物的和云母，占碎屑矿物的80（3）化学成分以）化学成分以SiO2为主，为主，其次为其次为Al2O3（4）结构构造）结构构造无层理无层理（5）埋藏土壤）埋藏土壤三、黄土区的地貌和水文特征三、黄土区的地貌和水文特征1、黄土区地貌、黄土区地貌（1）沟间地貌）沟间地貌1）塬）塬2）梁）梁3）峁）峁（2）冲沟系统）冲沟系统1）细沟与浅沟）细沟与浅沟2）切沟与冲沟）切沟与冲沟3）河沟）河沟（3）黄土岩溶地貌）黄土岩溶地貌概念：概念：黄土塬又称黄土平台、黄土桌状高地，塬是中国西北地区群众对顶面平坦宽阔、周边为沟谷切割的黄土堆积高地的俗称。特征：特征：从平面上看，黄土塬常呈花瓣状。黄土塬顶面平坦，坡度多为13，边缘可达5左右，周围为沟谷深切，黄土塬代表黄土的最高堆积面。现代侵蚀微弱，是黄土高原地区的主要农耕地所在。因受沟谷侵蚀影响，塬面的面积正在缩小。1）黄土塬）黄土塬分类：分类：按照成因类型和形态特征，分为：古缓倾斜基岩平地上覆盖厚层黄土形成的塬，简称完整塬完整塬。如陇东董志塬、陕北洛川塬和陇中白草塬，面积都在数十至数百平方公里，塬面完整，四周正受沟谷蚕蚀。山前倾斜平地上发育的塬，简称靠山塬靠山塬。一面靠山，倾向河谷，被发源于山地的河流或沟谷割切，如秦岭山地中段北坡坡麓的塬。断陷盆地中发育的塬，又称台塬台塬。如陕西关中平原北面的渭北高原上的塬。河流高阶地形成的塬，如黄河龙门河段两侧的塬，这类塬已被后期发育的沟谷分割，称为破碎塬破碎塬。古平坦分水岭接受风积黄土形成的塬，如延河支流杏子河流域的杨台塬，茹河上游的孟塬，其面积多在数平方公里以内，零散地分布在黄土丘陵区内部，称为零星塬零星塬。完整完整黄土塬黄土塬甘肃庆阳甘肃庆阳2)黄土梁黄土梁l黄土梁黄土梁是中国西北黄土高原地区特有的一种地貌形态类型，平行于沟谷的长条状高地。顶面平坦的称为平顶梁平顶梁，由黄土塬被沟谷分割而成；顶面倾斜的为斜梁斜梁，是黄土堆积在缓倾斜地面上的产物。按梁体规模大小分为长梁和短梁。前者见于六盘山以西陇中黄土区域，长度达数公里至数十公里；后者以陕北众多，长度仅数百米。l按梁的相对高程顺序分为“头道梁、二道梁和三道梁”。3)峁峁黄土地貌中的一种形态类型。外形呈穹隆状或馒头状的黄土丘陵。“峁”是中国西北地区群众的一个俗称。大多数黄土峁是由黄土梁进一步侵蚀切割形成的，极少数是晚期黄土覆盖在古丘状高地上形成的。黄土峁可见于甘肃环县、永登等地。黄土塬、墚、峁之间的关系基本代表了流水对黄土的侵蚀强度和地貌演化过程。2、黄土区水文条件、黄土区水文条件l土高原的地區屬溫帶季風氣候區的邊緣，大陸性和季風不穩定性更加突出，全年總雨量少，65%的雨水集中在夏季，降水的強度大，往往一次暴雨量就占全年雨量的30%，甚至更多，是造成黃土高原水土流失的原因之一。l黃土高原的水系是以黃河為骨幹，發源於黃土高原的河流約有200條，較大的河流有渭河、汾河、洮河、祖厲河、清水河、北洛河、黃甫川、窟野河、無定河等，那裡的河流水量不豐，年徑流量只有185億立方米（黃河幹流除外），河流受汛期影響較嚴重，洪峰急漲急落，汛期水量占全年水量的70%以上，高原淺層地下水貧乏，大部分地區地下水的埋藏很深，多在5060米以下。黃土高原的水系黃土高原的水系第三节第三节黄土高原的水土流失与水土保持黄土高原的水土流失与水土保持l黃土高原水土流失嚴重的面積約27萬平方公里，有11萬平方公里特嚴重面積，是中國水土流失最嚴重的地區。大部分地區的侵蝕模數在4000噸平方公里，最嚴重的地區達3.57萬噸平方公里。水土流失使黃土高原喪失熟化土層，使當地土層的蓄水保墒能力降低，喪失耕種能力。水土流失還導致河道淤塞，水庫淤積、渠道不暢等後果，治理困難。水土流失的自然因素水土流失的自然因素l黃土高原上的土層富含碳酸鈣和磷、鉀、硼、錳等元素，由於水土流失嚴重，熟化土壤不斷流失，土壤偏鹼性，腐殖質和氮素養分貧乏，土地貧脊，植物很難生長。加上長期戰亂和濫砍濫伐以及土地不合理利用，高原上植被殘留少，森林覆蓋率僅5，東南部的植被條件好一些，西北部多為干草原和荒漠草原。一、水土流失概念l水土流失水土流失(waterandsoilloss)是指“在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水土损失，亦称水土损失。”二、水土流失的形成与危害二、水土流失的形成与危害自然因素。主要有地形、降雨、土壤（地面物质组成）、植被四个方面。地形。地面坡度越陡，地表径流的流速越快，对土壤的冲刷侵蚀力就越强。降雨。地面物质组成。植被。人为因素。人类对土地不合理的利用、破坏了地面植被和稳定的地形，以致造成严重的水土流失。植被的破坏不合理的耕作制度开矿三、水土流失的形成与危害三、水土流失的形成与危害l水土流失破坏地面完整，降低土壤肥力，造成土地硬石化、沙化，影响农业生产，威胁城镇安全，加剧干旱等自然灾害的发生、发展，导致群众生活贫困、生产条件恶化，阻碍经济、社会的可持续发展。四、水土保持措施四、水土保持措施1.加强水土保持宏观战略研究2.提升水土保持生态建设的科技水平3.科学实施小流域综合治理4.坚持退耕还林还牧5.建设高标准农田6.推广节灌技术7.调整农业结构