風力堆積作用所形成的地表形態。它們是在乾燥氣候和沙質來源豐富等自然條件下,由風力作用堆積而成,沙丘是其最基本的形態。(見彩圖)

利馬海岸沙灘(秘魯)

甘肅鳴沙山,流沙堆積而成,沙崩時有如雷鳴聲而得名(中國)

貝尼阿巴斯沙丘(阿爾及利亞)

卡拉哈迪沙漠(非洲)

  物質來源 大致有5個方面:①來源於古代河流的沖積物,這是最主要的方面,如中國塔克拉瑪幹、古爾班通古特沙漠中沙丘;②來源於現代河流沖積物,如中國烏蘭佈和沙漠中沙丘;③來源於沖積-湖積物,如中國羅佈泊地區及其以東的庫魯克庫姆沙漠中沙丘;④來源於洪積-沖積物,包括部分冰水沉積,如中國阿爾金山山前平原上沙丘;⑤來源於基巖風化的殘積-坡積物,如中國吐魯番盆地附近庫姆塔格沙漠中沙丘。

  影響因素 沙丘的形成和發育受風力、地面形態、水分、植被及沙源供應等條件的影響。

  風力 起沙風的情況決定著沙丘的總特征,如單向風地區一般以新月形沙丘和沙丘鏈為主,兩組相反方向風的作用下形成橫向沙壟。沙丘的排列方向(以沙丘迎風坡方位角表示)和起沙風合成風向大體相一致,但是不可能完全符合,而是有一夾角存在。風力還決定著沙丘移動的方向和速度,沙丘移動的總方向也遵循起沙風的合成方向。

  地面起伏 它使近地面風沙流運行發生改變,造成沙丘形態的差異,特別是山嶺的起伏往往成為風沙流運行的障礙,在其迎風側沙子大量堆積,形成巨大的沙丘。如塔克拉瑪幹沙漠西北葉爾羌河南岸高大沙丘的形成與蝕餘殘山有關。

  地面物質組成 其實質在於沙子供應量的多少,關系著沙丘發育的規模。如塔克拉瑪幹沙漠邊緣洪積扇上的沙丘都較低矮,原因是地表細沙、中沙較少;沙漠內部沖積平原上的沙丘都較高大,這與地表細沙、中沙較豐富有關。

  水分和植被 水分、植被條件愈好,愈不利於沙丘的發育。如塔克拉瑪幹沙漠的策勒地區在西北風作用下,南部為水分條件很差、無植被覆蓋的洪積沙礫平原,沙源供應較少,形成低矮稀疏的裸露新月形沙丘;中部為洪積- 沖積扇前緣的潛水位較高、有間歇性流水補給的沙質平原,植物生長較好,僅發育灌叢沙堆;北部是現代流水不能到達的古河流沖積沙質平原,由於有豐富的沙源,水分條件差,植被稀疏,因此形成瞭高大的沙丘錐。

  沙丘類型 依風力和沙丘形態之間的關系,主要分為以下類型:

  橫向沙丘 沙丘形態走向和起沙風合成風向之夾角大於60°或相垂直,如新月形沙丘和沙丘鏈、梁窩狀沙丘、拋物線形沙丘、復合新月形沙丘及復合型沙丘鏈等。①新月形沙丘,一種最簡單的橫向沙丘,其特征是平面圖形如新月,沙丘的兩側有順著風向向前伸出的兩個尖角。迎風坡凸而平緩,坡度5°~20°;背風坡凹而陡,坡度為28°~34°,相當於沙粒的最大休止角。新月形沙丘的高度不大,一般在1~5米,很少超過15米。單個新月形沙丘大多零星分佈在沙漠的邊緣地區。其形成分為餅狀沙堆、盾狀沙丘、雛形新月型沙丘和新月形沙丘幾個階段:沙堆(小沙餅)的形成,成瞭風沙流運行的障礙,氣流在沙堆的背風坡形成渦旋,速度減弱,使氣流搬運的沙子在沙堆背面聚積,形成盾狀沙丘。隨著盾形沙丘的增長,背風坡沉積量相對最大位置愈來愈接近頂部,促使背風坡的坡度不斷加陡,當坡度達到沙子最大休止角(34°)時,部分沙子發生剪切運動而崩塌,形成小落沙坡,發育為雛形新月形沙丘。以後,沙堆仍不斷增高,小落沙坡繼續擴大,沿沙丘兩側繞過的氣流,把沙子搬運到兩側的前方堆積,逐漸形成瞭兩個順著風向向前伸的角,成為典型的新月形沙丘。②新月形沙丘鏈,由新月形沙丘相互連接形成(圖1),其高度一般在10~30米,長達幾百米至幾公裡。③復合新月形沙丘和復合沙丘鏈,在沙源豐富的地區,新月形沙丘和沙丘鏈不斷增高和擴大,於迎風坡上發育次一級新月形沙丘和沙丘鏈而成。這種沙丘在中國塔克拉瑪幹沙漠和巴丹吉林沙漠中有大面積分佈,一般高50~100米,少數達200米,甚至500米;一般長5~15公裡,最長達30公裡。

圖1 新月形沙丘鏈

  縱向沙丘 又稱沙壟。沙丘形態的走向和起沙風合成風向之夾角小於30°或近於平行,如新月形沙壟、縱向沙壟和復合型縱向沙壟。分佈在撒哈拉沙漠南部(如馬裡等)、阿拉伯沙漠、非洲納米佈沙漠、中國塔克拉瑪幹沙漠的腹地和古爾班通古特沙漠等地。沙壟表面疊置著許多新月形沙丘和沙丘鏈,壟長一般為10~20公裡,最長達45公裡,高50~80米,寬500~1000米。沙壟之間寬為400~600米,分佈著低矮的沙壟或沙丘鏈。其成因是在風的交互作用下,由新月形沙丘一翼向前延伸而成,或由灌叢沙丘等演變而成。

  多方向風作用下的沙丘 沙丘形態不與起沙風合成風向或任何一種風向相平行或垂直,如金字塔形沙丘(圖2)和蜂窩狀沙丘。金字塔形沙丘通常有一個尖的頂,從尖頂向不同方向延伸出三個或更多的狹窄沙脊,每個沙脊都有一個發育得很好的滑動面,坡度25°~30°,丘體高大,因其形態和金字塔相似而得名,又稱錐狀沙丘。其成因,蘇聯Б.А.費多洛維奇認為主要是由於氣流向前運動遇到山勢阻礙而返回形成;法國學者認為是由於對流產生的上升氣流形成。中國學者認為形成條件是:①多方向的風,且各個方向的風力都相差不大;②鄰近山嶺地帶,特別是位於山嶺的迎風面;③下伏地面有起伏,特別是在一些殘餘丘陵和臺地的地區。蜂窩狀沙丘由中間低窪、四周為沙埂圍成的圓形或橢圓形沙窩組成,形成於多風向、風力較為均勢的地區,中國新疆古爾班通古特沙漠西南部較為典型。

圖2 金字塔形沙丘

  沙堆 一種特殊的沙丘形態,是風沙流通過草灌叢植物時,風速受到減弱,大量沙粒堆積在植物根部形成。如塔克拉瑪幹沙漠中沿克裡雅河兩岸廣泛分佈的紅柳沙堆和胡楊沙堆。