沙漠形成

沙漠形成

沙漠是由地壳变高，海水退却形成的。

沙漠的形成是自然条件和人为因素所造成的。干燥的气候是形成大范围沙漠的重要条件。长期以来，由于

人类不顾后果的滥垦、滥伐、滥牧，致使沙区的生态平衡遭到灾难性的破坏，风沙危害越来越严重，形成了一个灾难模式：过度放牧（包括滥垦、滥伐）——风蚀——沙漠化。

风是形成沙漠的最主要的力量。没有风的作用，就没有沙丘地貌，也就没有沙漠的形成。风的地质功能又称为风成作用。风成作用的强度取决于风的等级和速度。3~4级风的风速为4.4~6.7米／秒，能携走尘粒；5~7级风的风速为9.3~15.5米／秒，能携走沙粒；8级风(18.9米／秒)能搬运细砾石；强风暴(风速22.6~58.6米／秒)可搬运石块和砾石。这倒有点像《西游记》里妖魔鬼怪出现时的飞砂走石场面。最强烈的风是飓风，能穿透岩石裂隙，将其断开形成石块，并能使其碰撞、抛起，也可沿地表搬动。最大的风速出现在雷暴区。这些地方的气流发生旋流，形成直立旋转的空气漏斗??龙卷风。龙卷风如螺旋般旋入大地，破坏岩石，由于其压力急剧降低，能把松散物质吸进漏斗。漏斗中，风的运动速度一般为每小时数百千米，有时风速每小时甚至可达1000千米~1300千米，就是说，可超过声速。这种龙卷风会产生巨大的破坏力，能摧毁房屋、掀翻屋顶并将其吹走，翻倒载重车辆，还能将碗口粗的树连根拔起。龙卷风挟带尘土、沙和其他物质，以10~13米／秒的速度移动数十千米的距离，并在其后留下一条很宽的破坏带。
      然而，形成沙丘、沙漠的风，主要是3～7级的风。8级以上的大风反而会破坏沙丘地貌，它们在沙漠里非常罕见。
      每年，世界上的沙漠都在经受风的作用，而且大约有几亿吨的粉尘从中吹刮出来。据考察，风的作用在远古时代就很强盛。6500万年前的中生代，在欧洲和北美洲风成作用形成了巨大的风成砂岩体，大约20000年前的大洋底和冰川中沉积有粉尘，说明那些时候的风成作用比现代要强得多。
      在地球上，沙漠风能够搬运最多的砂物质。数百平方千米、高度在3米以上的沙丘在风力作用下，每年大概可向前移动15米。我国西北部面积约10000平方千米的雅丹地貌，就是在风蚀作用下形成的。

风蚀的重要性风蚀，即风的侵蚀作用，指在风力作用下地表物质被侵蚀、磨蚀并被带走的过程。 风蚀是风成作用的首要环节。一切风成作用过程都是首先经由风蚀过程发生的。

一切风成作用过程都是首先经由风蚀过程发生的。世界上面积巨大的沙漠沙丘和风成黄土沉积，都先经过风力对原地进行风蚀，然后搬运、沉积下来才得以形成。

风蚀的直接后果是地表上的细粒物质减少，粗粒物质增加，同时伴随土壤有机质和养分的损失。严重的长期风蚀会在荒漠地区形成戈壁、雅丹及风蚀洼地等地貌现象。风蚀是荒漠化的重要过程和表现。由于自然或人为因素的影响，植被减少以致于地表裸露时，首先会发生风蚀作用。在相对湿润地区，天然植被本来是比较好的，但由于人类的不合理开发和利用，导致植被减少，土壤暴露于地表，从而遭受流水和风力的双重侵蚀。在相对干旱地区，植被本来就稀少，风蚀也很严重，如果人类再不科学地保护耕地和草场，将会使这里本来就严重的风蚀进一步增强。

越来越多的科学家认识到，风蚀是荒漠化尤其是干旱、半干旱植被脆弱区荒漠化的主要过程。防治荒漠化必须考虑风蚀，并从风蚀入手。国内外正在投入大量基金，组织研究风蚀的动力机制，以便寻找防治荒漠化的有效途径。

风蚀主要以两种方式进行，一种是吹蚀，另一种是磨蚀。当风吹砂粒时，由于空气气流的冲压力，砂粒被移走，这种过程叫吹蚀。然而，实际的情况往往是，吹蚀过程中，地面气流中还携带着大量砂粒，会对所经地表物体产生很强的打磨作用，这种过程叫磨蚀。所以，吹蚀和磨蚀作用在风蚀过程中往往是兼而有之。它们像两把刻刀，在不断地雕琢着地貌。

吹蚀对于疏松砂粒堆积体最为有效。沙漠中沙丘的移动和形成首先是经过砂粒的被吹蚀，而后搬运和沉积的。

磨蚀对于侵蚀较硬物体很有效果，它的代表产物是风棱石。荒漠地区尤其是戈壁地区的地表砾石，长期受风沙打磨，表现出特有的棱面式几何状立体形态。荒漠地区的岩壁表面，长期的风沙磨蚀作用往往形成磨蚀痕迹。砂粒表面由于相互打磨作用会形成碟形、新月形及微小的麻点状撞击坑。磨蚀作用还对沙区的工程建筑物、农作物、文物古迹有显著的破坏作用。

沙漠中广布的风蚀坑、风蚀盆地和风蚀雅丹主要是风蚀的结果。沙区农田土壤养分、水分和有机质往往会因遭受风蚀而减少、损失。

在外里海沙漠的卡拉基风蚀盆地，深达300米，盆底比里海海面还低。埃及的利比亚沙漠有许多吹蚀盆地已加深到200米~300米，并占据很大的面积。那里有个叫卡塔拉的风蚀凹地，面积有18000平方千米。我国西部的柴达木盆地、吐鲁番盆地及罗布泊等地，也有十分发育的雅丹地貌。这些都是风蚀作用的杰作。

流沙的秘密任何一种沙都可以成为流沙。当具有一定压力的地下水进入沙层，自下而上渗透时，就会逼迫众多的沙粒相互间稍稍分开。这时，沙粒的重量实际上是由作为流体的

以往一些地质学家普遍认为，流沙是一种特殊类型的沙子，它与一般表面参差不齐的沙粒不同。流沙之所以能如此迅速地作案，主要是由于它们那均匀的球体形状决定的??滚圆沙粒就像小小的滚珠轴承，滚动时摩擦力很小，因此任何物体落入其中都很容易被它拉进去。另一种说法认为，流沙的沙粒受到粘泥或其它光滑的物质的润滑，使它们一受到重力就会很快滑开。
      后来，美国印第安纳州德昔大学的地质学教授史密斯博士，特地取了一桶流沙样品，放在显微镜下研究，发现这些沙粒的形状跟普通沙粒没有什么两样??确有圆的，但大多数是不规则的。这样一来，圆沙粒或润滑沙粒的说法就站不住脚了。
      史密斯是在德普大学附近一个牧场的流沙地进行调查的。流沙层位于一条小溪旁，表面是一片片在池塘的粘泥上生长的那种绿黄色的水藻。他把一块石头抛进去，沙面就颤动起来，好像是有生命的活的东西。“那东西很奇怪，”牧场主对史密斯介绍说：“有时候是流沙，有时候却很结实。你8月份再来，可以在沙上跳舞。”而8月正是当地干燥的月份，史密斯立刻想到，水会不会是其中的关键?他把带回的流沙样品保持湿润，并让水藻继续生长，但奇怪的是这些沙已不再是流沙了，跟普通沙滩上的沙同样结实。的确，海滩上的湿沙跟干沙一样可以支持重量。于是史密斯又想到，可能关键不在沙中的水量，而在于水在沙中的流动方向。
      接着，他跟其它几位科学家一起设计制造了一些实验装置。其中一个最为复杂的装置是由奥斯特伯格教授所造。装置里盛满普通的沙，但可以让水以不同的方向流动，如从上面流入，下面流出；或从下面流入，上面流出。还特地用塑料造了一个假人，里面注入较重的铅粒，使它的比重大致等于真人的比重。经过实验发现，如果沙是干的，把假人放在沙上站立或躺卧，都不会留下很深的凹痕。水从上而下灌进沙里去，假人依旧不会下沉。然而，当水从底部上渗，穿过沙层涌出来的时候，假人立刻就会下沉到脖子的位置。现在真相大白，任何一种沙都可以成为流沙。当具有一定压力的地下水进入沙层，自下而上渗透时，就会逼迫众多的沙粒相互间稍稍分开。这时，沙粒的重量实际上是由作为流体的间隙水承担着，而不是靠其它沙粒的支撑。难怪一旦有人步入其上，就有可能惨遭灭顶之灾。
      研究人员还进一步观察到，有些流沙“吃”得快，有些慢。假如沙粒细，上涌水流又急，即称为“超流沙状态”。这种沙虽然表面看来像混鞋土一样坚实，但人一踏上去立刻就会下沉。反之，如果水流慢，沙粒粗，便成为慢流沙。踩上慢流抄，通常还能转身退回来，安然脱险。
      奇妙的是，有关液体浮力的定律对流沙也是适用的。更因为流沙比水重，因此人在流沙里比在水中更容易浮起来，如实验中的假人仅沉到脖子的位置就不再下沉丁。
      现在，我们知道了流沙“吃人”的秘密，就可以设想假如我们自己遇到这样的险境时该怎样去化险为夷。实际上，这是一种经验，我们大多数人可能还不知道，那么我们不妨试着用这样的方法去做：当遇到流沙时，切莫惊慌，更不能过分挣扎。首先是尽可能地把身上携带的重物丢掉，并使自己的身体后仰，脸朝上，伸开四肢躺下，就像在水里一样，这样可以减少单位面积上的重量，使你能浮在沙上，等待救援。依靠同伴或救援人员的帮助，或借助树枝、棍子等，轻轻地向离你最近的安全地带蠕动或滚动，就能脱离险境，死里逃生。

流动沙丘是根据沙丘移动性划分的沙丘类型之一。流动沙丘在沙漠区分布很广。流动沙丘的特征是：地表植被稀少，沙丘形态典型，在风力作用下， 容易顺风向移动。它对交通、工农业建设威胁大。流动沙丘移动速度与沙丘的高度、风速及其变率、下垫面的状况等有关。植物盖度＞40％或丘表有薄层粘土结皮、盐结皮，在风力作用下不发生位移的沙丘。植被盖度15～40％，或部分有粘土或盐结皮覆盖的沙丘成为半固定沙丘。有些沙丘的形成与植物紧密相关。如灌丛沙堆即因植物的阻挡作用开始发生堆积，植物为了生存，随着堆积加厚而长高，沙堆也逐渐增高，风沙堆积与植物根系和枯枝落叶相互交错，形成特有的沉积结构。直到植物因水分不足死亡，沙堆开始遭受吹蚀时，生物堆积仍起着对风积沙的保护作用。植物在海岸沙丘、抛物线沙丘、树枝状沙垅等风积地貌的形成中，也有着重要作用。固定、半固定沙丘也不断发生变化。既可因遭受风蚀而改变形态，也可因接受风积而增高、扩大和延伸。因条件改变或人类活动的影响，固定、半固定沙丘可转变为流动沙丘；反之亦然。

海市蜃楼是一种光学幻景，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。在大气科学中称为蜃景。

根据物理学原理，海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度，而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因地面上的暖空气与高空中冷空气之间的密度不同，光行经热空气层（密度小）的速度较冷空气层(密度大)快，因此从远处物体发出的光线，经过空气层间的折射和底层的反射后，不是沿直线进入我们的眼睛，而是如图中所示的曲线使我们以为是从路面下的倒影所发出。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同，对光线折射而产生的。蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。

沙漠或者沙丘中，由于各种气候和地理因素的影响，造成以石英为主的细沙粒，因风吹震动，沙滑落或相互运动，众多沙粒在气流中旋转，表面空洞造成“空竹”效应发生嗡嗡响声的地方称为鸣沙地。在中国西部地区鸣沙地主要是沙漠，这些沙丘堆成山状，因此又称为鸣沙山。人们平时指的鸣沙山一般是位于甘肃敦煌的鸣沙山，另外新疆木垒鸣沙山等也很有名。

鸣沙现象

鸣沙又叫响沙、哨沙或音乐沙，它是一种奇特的却在世界上普遍存在的自然现象。美国的长岛、马萨诸塞湾、威尔斯两岸；英国的诺森伯兰海岸；丹麦 有声音的鸣沙山

[1]的波恩贺尔姆岛；波兰的科尔堡；还有蒙古戈壁滩、智利阿塔卡玛沙漠、沙特阿拉伯的一些沙滩和沙漠，都会发出奇特的声响。据说，世界上已经发现了100多种类似的沙滩和沙漠。 　　鸣沙这种自然现象在世界上不仅分布广，而且沙子发出来声音也是多种多样的。比如说，在美国夏威夷群岛的高阿夷岛上的沙子，会发出一阵阵好像狗叫一样的声音，所以人们称它是“犬吠沙”。苏格兰爱格岛上的沙子，却能发出一种尖锐响亮的声音，就好像食指在拉紧的丝弦上弹了一下。在中国的鸣沙山滚下来，那沙子就会像竺可桢描述的那样“发出轰隆的巨响，像打雷一样。”

国外的科学家对此进行了科学的探究和推测，观点较多，主要有三说： 　

1.第一种为静电发声说。认为鸣沙山沙粒在人力或风力的推动下向下流泻，含有石英晶体的沙粒互相摩擦产

生静电。静电放电即发出声响，响声汇集，声大如雷。 　　

2.第二种为摩擦发声说。认为天气炎热时，沙粒特别干燥而且温度增高。稍有摩擦，即可发出爆烈声，众声汇合一起便轰轰隆隆而鸣。 　　

3.第三种为共鸣放大说。沙山群峰之间形成了壑谷，是天然的共鸣箱。流沙下泻时发出的摩擦声或放电声引起共振，经过共鸣箱的共鸣作用，放大了音量，形成巨大的回响声。

敦煌鸣沙山

敦煌鸣沙山景观（一）(20张)位于甘肃敦煌市南郊七公里的鸣沙山北麓，面积约200平方公里，东起莫高窟崖顶，西接党河水库，整个山体由细米粒状黄沙积聚而成，狂风起时，沙山会发出巨大的响声，轻风吹拂时，又似管弦丝竹，因而得名为鸣沙山。鸣沙山有两个奇特之处：人若从山顶下滑，脚下的沙子会呜呜作响；白天人们爬沙山留下的脚印，第二天竟会痕迹全无。 鸣沙山、沙峰起伏，山“如虬龙蜿蜒”，金光灿灿，宛如一座金山。鸣沙山曾被称为“沙角山”。处于腾格里沙漠边缘，与宁夏中卫县的沙坡头、内蒙古达拉特旗的响沙湾和新疆巴里坤哈萨克自治县境内的巴里坤镇同为我国四大鸣沙山之一。

月牙泉

　月牙泉被鸣沙山环抱，长约150米，宽约50米，因水面酷似一弯新月而得名。月牙泉的源头是党河，依靠河水的不断充盈，在四面黄沙的包围中，泉水清澈明丽，且千年不涸，令人称奇。可惜的是，从20世纪90年代以来，党河和月牙泉之间已经断流，只能用人工方法来保持泉水的现状。由于月牙泉边已建起了亭台楼榭，再加上起伏的沙山，清澈的泉水，灿烂的夕阳，景致还不错。 　　

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