西藏定结地区爬坡沙丘粒度特征分析

通过对西藏定结地区典型爬坡沙丘表层沉积物的形态参数、粒度组成和粒度参数等进行分析,揭示其粒度特征。结果表明:(1)爬坡沙丘表层沉积物以细砂和中砂为主,极细砂含量较少,同时含有少量粉砂和粗砂,不含粘土成分。(2)沙丘平均粒径范围1.98~2.41Ф,分选系数变化范围为0.45~0.75,属中等分选,偏度变化范围为0.01~0.12,呈近对称至正偏分布,峰度变化范围为0.94~1.01,呈中等尖锐峰态。(3)从样品PPSQ1~PPSQ6,随着高度和距离的增加,沙丘表层沉积物平均粒径先变细后变粗,分选不断变好。(4)爬坡沙丘表层沉积物主要来源于河漫滩。(5)与雅鲁藏布江、东昆仑山地区爬坡沙丘对比可知,定结地区的沙丘粒径较粗,分选较好,主要是物源及风力分选作用的共同结果。

青藏高原爬坡沙丘地表沉积物特征分析——以柴达木盆地托拉海河为例

为了阐明青藏高原爬坡沙丘的物源及沉积学意义并揭示其形成机理,对托拉海河爬坡沙丘进行断面采样,分析爬坡沙丘不同地形部位的粒度与地球化学元素特征。结果表明,托拉海河爬坡沙丘地表沉积物的粒度组成总体以极细砂、细砂、中砂为主,粒度特征表现出明显的风成特点;不同地形部位,粒度特征呈现不同的递变规律,自河床到迎风坡顶粒径变粗,分选变好,迎风坡顶到背风坡,粒径粗细混杂,分选变差。沉积物地球化学元素组成以Si、Al、Ca为主,和上陆壳(UCC)相比,除Co、As、CaO、SiO2以外,其余元素都有一定的亏损,不同部位化学元素分布具有一定相似性,且常量氧化物之间有较好的相关性,表明其具有相似的沉积环境。A-CN-K图解及CIA值揭示了托拉海河爬坡沙丘地表沉积物化学风化处于较低程度,大部分化学元素没有显著的风化或迁移,整体属于早期去Na、Ca的阶段;A-CNK-FM图则表明整个断面Fe、Mg元素在空间分布上存在一定的差异,Fe、Mg流失主要是差异风力风选的结果。从化学风化指标来看,不同地形部位风化程度不同,河床风化程度最弱,山地迎风坡的风化程度最强;河床与河流阶地的物源呈现多样性,而迎风坡和背风坡物源较为单一,可能是古沙翻新和就地起沙。因此,初步认为托拉海河爬坡沙丘的形成经历了两个阶段:一是古沙丘形成阶段;二是现代爬坡沙丘形成阶段。在不同空间尺度上,托拉海河爬坡沙丘地表沉积物的理化特征差异与风动力和水动力的差异有关,反映出沉积物对风、水交互作用的响应。

爬坡沙丘的研究进展

爬坡沙丘是一种重要的地形障碍沙丘,在海岸带和干旱内陆区均有分布,国内外学者已对爬坡沙丘做了相关研究,主要在爬坡沙丘的形态特征、形成条件、流场与粒度特征和研究方法方面总结了国内外的研究进展,并探讨了未来的研究趋势.常见的爬坡沙丘的形态有片状、新月形、线形、格状,其形成和发育是沙源、地形和动力条件三者耦合的结果.在已有的研究中存在对爬坡沙丘概念界定不完善、研究方法不成熟等问题,因此对爬坡沙丘流场特征、分布格局、形成机制及其形成演化将成为今后研究中的重点与难点.

青藏高原不同气候带爬坡沙丘沉积物特征及其环境指示

爬坡沙丘是高原山区广布的一种重要的障碍沙丘类型,其形成主要受地形、沙源和风动力的影响。已有的研究侧重于模拟试验、分布规律、野外观测和沙丘形态等方面,从区域尺度解析不同气候带爬坡沙丘沉积物特征及环境意义的研究还相对缺乏。本文从风沙地貌学、粒度沉积物、地球化学等方面综合分析青藏高原不同气候带爬坡沙丘的风能环境、近地表流场、沉积物特征及物源等。结果表明:①由于物源差异,不同气候区爬坡沙丘沉积物粒度组成不同,主要为细沙和中沙,半湿润区分选好而干旱区分选差;不同地貌部位沉积物的粒度差异较小,且与近地表气流有较好的响应,就地起沙是其形成的基本形式,其中细沙爬坡能力最强。②母岩特征和气候环境影响沉积物的化学元素含量,但粒径大小也是造成其空间差异的关键,微量元素主要集中于河漫滩且不同地貌部位差异较小。③沉积物中常量元素除SiO2富集外,其他均呈现不同程度的淋失或富集,微量元素大多亏损,淋失与富集程度与粒径密切相关。④青藏高原爬坡沙丘沉积物处于大陆风化初期,半湿润区风化程度较强,不同地貌部位沉积物的风化差异较大,与母岩性质、气候环境及沉积分异有关。

海岸爬坡沙丘形态对台风响应——以2014年“麦德姆”台风为例

依据2014年第10号强台风"麦德姆"登陆前后的福建平潭岛典型海岸爬坡沙丘高精度测量数据,对比分析了沙丘受台风影响的形态变化,概括了海岸爬坡沙丘形态的台风响应特征。结果表明:海岸爬坡沙丘形态对台风"麦德姆"的响应主要是以高度降低、体积减少为特点,研究样区内爬坡沙丘高度平均降低了0.18m、体积减少了1.95%,以爬坡沙丘前缘迎风坡中部和顶部的高度分别降低最多和最少为特点,爬坡沙丘不同部位的响应程度存在差异,爬坡沙丘形态的台风响应特征主要取决于台风的强劲侵蚀作用和爬坡沙丘的特有形态及植被覆盖分异状况。

雅鲁藏布江山南宽谷段爬坡沙丘表层沉积物特征

为揭示雅鲁藏布江山南宽谷段爬坡沙丘的形成过程、物源及沉积学意义,对山南宽谷段朗赛岭爬坡沙丘进行断面采样,分析爬坡沙丘不同地貌部位沉积物的粒度和地球化学元素特征。结果表明:爬坡沙丘表层沉积物以细沙和中沙为主,河漫滩和阶地表现出明显的风水交互特点,迎风坡和背风坡则表现为明显的风成特点;不同地貌部位沉积物粒度特征不同,从河漫滩到迎风坡坡顶,沉积物粒度整体变细,分选逐渐变好,从迎风坡顶到背风坡,分选变差。沉积物的地球化学元素以Si、Al、Fe、Na为主,在不同地貌部位分布差异较小,表明其具有相似的沉积环境,和上陆壳(UCC)相比,除Si以外其余常量元素均有亏损。微量元素集中分布于河漫滩沉积物中,部分存在于稳定矿物中的微量元素可分布于坡麓地带。A-CN-K图解及CIA值揭示了朗赛岭爬坡沙丘处于化学风化的初期,A-CNK-FM图则表明Fe、Mg元素在空间上存在差异,是差异风力风选的结果。从化学风化指标来看,从河漫滩到迎风坡,沉积物的风化程度增强。综上所述,物源和风动力是导致爬坡沙丘粒度和化学元素存在空间差异的重要因素,朗赛岭爬坡沙丘属于近源沙丘,沙源主要是雅鲁藏布江河流相沉积物,不同地貌部位沉积物特征的差异性是对风、水交互作用的积极响应。

共和盆地多石在沟爬坡沙丘沉积物特征及环境意义

爬坡沙丘是干旱半干旱区典型的风积地貌之一,其形成过程与物源备受关注。以共和盆地多石在沟爬坡沙丘为例,对其沉积物特征进行分析研究。结果表明:1)爬坡沙丘沉积物以极细砂和细砂为主,细砂的爬升能力最强,从河漫滩至谷坡,粒径变粗,分选变好;坡中上部受“风影效应”的影响,坡上部沉积物粒径偏粗,具有明显的风成特点。2)不同地貌部位沉积物的化学元素差异较小,常量元素以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO和Fe_(2)O_(3)为主,微量元素主要集中于河漫滩中。物源和风力分选是造成沉积物粒度、化学元素空间差异的关键。3)多石在沟爬坡沙丘是在干冷的气候条件下形成,受木格滩沙漠侵袭和阶地面古风成砂就地起沙的影响,沉积物在坡麓地带下落、爬升往复交替,与河道沙丘共同构成多石在沟独特的地貌类型。

坡度和坡形对爬坡沙丘形成影响的风洞模拟实验

爬坡沙丘是重要的地形障碍沙丘,其形成与地形密不可分。采用室内风洞模拟的方法,选用8°、15°、25°、35°、45°、55°等6个坡度模型和平面、凹形、凸形、凹凸组合形、台阶形5个坡形模型,分别在6、8、10、12、15、18 m·s-1的风速条件下进行近地表风速测量,探讨坡度和坡形对气流及爬坡沙丘形成的影响。此外,在8 m·s-1风速条件下,对上述模型分别进行加沙吹蚀实验,以验证坡度和坡形对爬坡沙丘形成的影响。结果表明:(1)模型对近地表的气流有一定的阻滞和抬升作用,且在近地表处对下层的影响大于上层;(2)25°和35°迎风坡最利于爬坡沙丘的形成,8°和15°次之,45°和55°迎风坡不易形成爬坡沙丘;(3)凹形坡和台阶形坡最适宜爬坡沙丘形成,凹凸组合坡和平面坡次之。

台风群后海岸爬坡沙丘形态变化特征

依据福建平潭岛海岸爬坡沙丘在2016年夏秋季台风"尼伯特""莫兰蒂""鲇鱼"组成的台风群登陆前后一年内8次形态高精度测量数据,探究典型海岸爬坡沙丘在台风群登陆后的年内形态变化过程及其特征。结果表明:(1)台风群造成海岸爬坡沙丘体积减少了0.13%、沙丘高度最大降低1.43 m,且不同部位高度变化存在一定差异,特别是后缘因地表植被破坏高度变化最明显。(2)台风群中单个台风作用下海岸爬坡沙丘形态变化虽明显,但未发现存在累积效应。(3)海岸爬坡沙丘形态在台风群后的近一年内以体积增加、沙丘高度增加为主,特别是爬坡沙丘前缘部位有明显的变化规律。(4)海岸爬坡沙丘形态对台风群的响应特征是台风群(强度、数量)、海岸爬坡沙丘原形态、植被盖度、海滩类型及周边环境等因素综合作用的结果,而台风群过后爬坡沙丘形态恢复变化与其形成发育因素相类似,其中海滩沙源和风况是关键性因素。

拉萨河谷爬坡沙丘沉积物特征

分析了青藏高原拉萨河谷爬坡沙丘表层及不同深度沉积物的粒度和地球化学元素特征。结果表明:(1)爬坡沙丘表层沉积物以细沙为主,平均粒径为2.51Φ(细沙),分选中等,粒度分布曲线为正偏、窄峰。随海拔升高,表层沉积物逐渐变细;随深度增加,沉积物粒径逐渐变细。(2)爬坡沙丘沉积物常量元素中SiO_(2)含量最高,微量元素中Ba含量最高。常量元素含量多随深度增加而减少,且在0—10 cm深度内变化幅度最大。与上部陆壳平均化学组成相比,除Na_(2)O、MnO、Cr、Co、Mo、SiO_(2)外,其余元素均处于亏损状态。拉萨河谷爬坡沙丘经历了中等的化学风化,处于大陆风化的早期阶段。