敦煌雅丹:魔鬼城的地理密码
敦煌雅丹国家地质公园位于罗布泊东缘,是风蚀垄槽地貌的典型代表。在定向强风的长期吹蚀下,河湖相沉积物被雕刻成城堡、战舰、蘑菇等奇异形态,记录了西北干旱区极端的风力侵蚀过程。
在干旱与半干旱的广袤大地上,风是最伟大的雕塑家。它以沙粒为刻刀,以时间为尺度,雕琢出雅丹的嶙峋、沙丘的柔美、戈壁的苍凉与黄土的厚重。中国西北干旱区拥有全球最丰富、最典型的风成地貌谱系。
风力作用塑造的地表形态,是干旱区最显著的景观标志
风成地貌(Aeolian Landforms)是指在干旱、半干旱及海岸带等地区,由风力对地表物质的侵蚀、搬运和堆积作用所形成的地貌形态。"Aeolian"一词源于希腊神话中的风神埃俄罗斯(Aeolus),形象地揭示了风作为地貌营力的核心地位。
风成作用的强度主要取决于三个条件:一是气候干旱,年降水量通常小于250mm,植被覆盖稀疏,地表裸露;二是沙源丰富,河流冲积物、湖相沉积物、古河流沉积或基岩风化产物为风力搬运提供了充足物质;三是风力强劲,起沙风速一般需达到5m/s(约3级风)以上,且持续时间长。
中国是世界上风成地貌最发育的国家之一。西北干旱区分布着塔克拉玛干、古尔班通古特、巴丹吉林、腾格里等八大沙漠,总面积约128万km²,占全国国土面积的13.3%。敦煌雅丹国家地质公园、新疆乌尔禾魔鬼城、宁夏沙坡头等,都是研究风成地貌的天然实验室。
从风蚀垄槽到风积沙丘,从戈壁砾石到黄土堆积
风力对地表物质的吹蚀与磨蚀作用形成的地貌。包括雅丹(垄岗与沟槽相间)、风蚀蘑菇石(下部细上部粗)、风蚀洼地、风蚀柱、风蚀城堡及戈壁等。敦煌雅丹国家地质公园是风蚀垄槽地貌的典型代表。
风力搬运的沙粒在风速降低或遇到障碍物时堆积形成的地貌。按形态分为新月形沙丘、纵向沙丘、金字塔沙丘、蜂窝状沙丘、抛物线沙丘等。塔克拉玛干沙漠拥有世界第二大流动沙丘群。
第四纪冰期干冷气候条件下,中亚荒漠区的粉砂质物质被风力搬运至东亚堆积形成。中国黄土高原是世界最大的黄土堆积区,面积64万km²,厚度50-200m,完整记录了第四纪气候变化历史。
风沙活动对人类生产生活造成的危害,包括沙尘暴、土地沙漠化、风沙埋压、风蚀耕地等。中国北方沙尘暴主要源自塔克拉玛干、巴丹吉林等沙漠及蒙古高原,春季为高发期。
基于USGS、中国林业科学研究院、世界自然基金会等公开数据
全球沙漠面积约3,600万km²,占陆地总面积的24%。撒哈拉沙漠以906万km²居首,相当于中国国土面积的94%。中国塔克拉玛干沙漠面积33.76万km²,是世界第二大流动沙漠。
沙丘形态是风向与沙量相互作用的产物。单向风+沙源不足→新月形沙丘;双向风→纵向沙丘;多向风→金字塔沙丘。Bagnold的风沙物理学理论仍是现代风沙研究的基石。
风力搬运沙粒有三种方式:粒径0.5-2mm的颗粒以蠕移方式贴地滚动,占总输沙量25%;粒径0.1-0.5mm的颗粒以跃移方式弹跳前进,占55%;粒径<0.1mm的粉砂以悬移方式长距离搬运,占20%。
从魔鬼城的密码到死亡之海的沙丘,深度解读风成地貌核心议题
敦煌雅丹国家地质公园位于罗布泊东缘,是风蚀垄槽地貌的典型代表。在定向强风的长期吹蚀下,河湖相沉积物被雕刻成城堡、战舰、蘑菇等奇异形态,记录了西北干旱区极端的风力侵蚀过程。
塔克拉玛干沙漠面积约33.76万km²,是世界第二大流动沙漠。沙漠内部沙丘类型齐全,以复合型纵向沙丘链为主,沙山相对高度可达300m以上。在盛行东北风和西北风交替作用下,沙丘以每年数米至数十米的速度移动。
中国黄土高原面积64万km²,是世界最大的黄土堆积区。黄土的风成学说认为,第四纪冰期干冷气候条件下,中亚荒漠区的粉砂质物质被西北风力搬运至东亚沉积,完整记录了260万年以来的气候变化历史。
在旅途中观察风成地貌的真实案例,从雅丹魔鬼城到塔克拉玛干腹地