高中地球科学/风蚀和沉积
流动的水承担了塑造地球陆地表面的大部分侵蚀工作。风也在地球表面流动，有时会将颗粒携带很长的距离，然后才沉积下来。风从高压区域吹向低压区域。风蚀力量随风力的强弱而变化，但通常风会输送更小的颗粒，如泥沙和粘土。稍大的颗粒可能被风撞击或滚动。风可以将颗粒跨越海洋盆地和到我们大气中的很高高度。风在干旱地区比在潮湿地区是一种更强大的侵蚀力量，原因有二。在干旱地区，昼夜温差很大，从而产生风。即使在潮湿地区，强风也是不太有效的侵蚀剂，因为地面潮湿，土壤颗粒更重，不太可能被风吹走或搬运。
- 描述风携带粒子的方式。
- 讨论风蚀改变地表的一些方式。
- 描述沙丘的形成方式。
- 描述风吹来的泥沙和粘土形成的沉积物类型。
风能够将最小的沉积物颗粒（如泥沙和粘土）输送到很远的距离和区域。一旦这些颗粒混合到空气中，风可以将它们悬浮数小时甚至数天。如果没有东西干扰这些微小的颗粒，风就很难将它们从地面表面拾起。这是因为在离地面非常近的地方，风产生的运动非常小。观察一辆汽车或卡车在未铺砌的道路上行驶时的后面。你会看到一大片尘埃，这是卡车扰动地面表面之前没有的。一旦这些细小的颗粒被扰动，风很容易将它们拾起并分散。
就像水以各种方式携带不同大小的颗粒一样，风也以床负荷和悬浮负荷两种方式输送颗粒。对于风来说，沙粒大小的颗粒构成了床负荷。这些沙粒通过一种撞击、滚动和跳跃的运动方式被风推动。首先，一粒沙子被撞到空中。它太重了，风无法长时间将其悬浮起来，所以它落回地面，可能在它撞击地面的同时将另一粒沙子撞到空中。这个过程就这样重复下去。这个过程被称为跃移，来自拉丁语单词，意思是“跳跃”（图 10.24）。风的悬浮负荷将始终是泥沙和粘土的非常小的颗粒，这些颗粒仍然可以通过风悬浮在空气中。
随着风移动沙粒大小的颗粒，它们会保持靠近地面，即使在最强的风中，通常离地面不到一米。在沙尘暴中，大约四分之一的颗粒是沙子，以床负荷的方式移动。在干旱地区，沙尘暴实际上会将比沙子更小的颗粒带到风中。风可以将这些小颗粒带到很高的空中，这些颗粒在沙尘暴中可以渗透到窗户和门周围的裂缝中（图 10.25）。
有时，这些小颗粒沉积在相对靠近其原始来源的区域，但通常泥沙和粘土被携带到一个大陆的半途或从一个大陆的沙漠地区跨越整个海洋盆地。风在干旱地区更有效地侵蚀，因为在潮湿地区，较小的颗粒被土壤中的水分和植被中的植物根系结合在一起。在干燥的地方，植物生长不好，因此这两个因素都增加了风输送颗粒的能力，从而侵蚀了景观。
较小的颗粒被风选择性地输送的过程称为风蚀（图 10.26）。这意味着地面表面变得更低、更岩石，因为越来越多的细小颗粒被吹走。最终，大部分细小颗粒会被清除，剩下的岩石表面被称为荒漠砾石。这个表面覆盖着卵石和砾石大小的颗粒，风不容易将它们吹走。如果没有车辆或动物对表面的干扰，一旦形成这种岩石表面，风蚀就会停止。
所有被风移动的颗粒，无论是作为悬浮负荷，还是通过跃移作为床负荷，都会进行磨损。当一个颗粒撞击另一个颗粒时，每个颗粒都会磨损另一个颗粒。你可能见过工人在建筑物前面用喷砂清理油漆或污垢。在自然情况下，风蚀会抛光岩石表面。在沙漠中，岩石或巨石随着风从不同的方向吹来而形成不同的抛光平面。这些抛光的石头被称为风棱石（图 10.27）。
暴露在沙漠地区的岩石通常会形成一层深棕色到黑色的涂层，称为沙漠漆。这种涂层形成在没有太多降水的稳定岩石表面上。该过程的第一部分是风输送粘土大小的颗粒，这些颗粒在高温下与其他物质发生化学反应。该涂层由氧化铁和氧化锰构成。古代人刻在这些变暗的表面上，制作了岩画（图 10.28）。
当你想到沙漠，甚至可能想到海滩时，你脑海中浮现的图像可能包括沙丘（图 10.29）。在沿海地区，你会在海滩的陆地方向发现沙丘。沙丘在这里形成，因为沙子从海岸被吹向内陆。海滩上的沙丘很可能是由石英矿物的单个颗粒组成的，除非海滩位于热带地区。在潮湿地区，其他矿物质很容易分解形成粘土，只留下更耐腐蚀的石英。在热带地区，沙丘可能是由碳酸钙组成的。在沙漠中，沙丘可能由多种矿物质组成。这是因为沙漠地区，根据定义，几乎没有水。这意味着这里主要发生物理风化，化学风化很少。因此，沙漠沙丘将包括不稳定的矿物质。
就像水波对它们携带和沉积的颗粒大小非常挑剔一样，沙丘中沙粒的大小也会非常均匀。沙丘是由风无法搬运的特定大小的颗粒形成的。这个过程有时是如此选择性，以至于风会更容易地搬运和携带圆形沙粒（容易滚动），而不是棱角分明的沙粒。
风越快越强，它就能携带的颗粒就越多。当风减速时，它会先放下最重的颗粒。当风越过某种障碍物时，例如岩石或植被区域，这种情况经常发生。当风向上越过障碍物时，它的速度会增加，但一旦它越过物品，风速就会降低。这就是为什么你经常会在障碍物的下风侧看到沙子沉积的原因。这些沉积物是沙丘形成的起始材料。这是沙丘形成的第一个条件。
为了让沙丘形成，还需要满足另外两个条件。第一个条件是存在充足的沙子供应。最后一个条件是存在稳定的风。当稳定的风吹过充足的沙子供应时，沙粒会沿着沙丘迎风坡的缓坡向上跳跃和滚动。当一粒沙子到达沙丘的顶部时，它会沿着沙丘较陡的下风坡向下倾斜，形成沙丘的滑落面。滑落面很陡，因为它形成在干沙子的休止角上，大约为 34°（图 10.30）。
当风侵蚀并沿沙丘缓坡的迎风面搬运沙粒时，它会在背风面的滑落面上沉积沙子。随着每一层新的沙子从沙丘的滑落面上落下，便形成了交叉层理。交叉层理的命名是因为每层都与地面成一定角度。一些最美丽的砂岩是交叉层理砂岩（图 10.31）。这些砂岩保存了数百万年前在沙漠中作为沙丘沉积的沙子。
沙子总是沿着沙丘的缓坡向上移动，并在背风面沉积，这意味着沙丘本身会缓慢地向背风方向移动。这意味着在几年时间里，沙丘会向背风方向移动很多米。对于住在沿海沙丘附近的房屋所有者来说，这是一个需要考虑的问题。一旦沙丘被植被（如海草）固定住，它的移动就会停止。海滩游客在往返海滩时需要小心，不要破坏这些草。
沙丘会呈现出多种不同的形态。这些差异是由于可移动的沙子数量、风的特点和方向以及沙子移动的底面类型造成的。最常见的月牙形沙丘被称为新月形沙丘（图 10.32）。这种类型的沙丘形成于沙子充足、风向一致且地面坚硬的地区。月牙形沙丘的弧形会指向风吹的方向。在一个持续的风力强劲且沙子供应充足的地区，新月形沙丘会融合成大型沙纹，被称为横向沙丘。许多沿海沙丘都是这种类型的沙丘。完全被沙子覆盖的沙漠地区可以将许多横向沙丘连接在一起形成一片沙海。沙丘主要出现在沙漠的内部和低洼的海岸线上。
在世界上的许多地方，风吹来的最细小的粉砂和黏土颗粒层层堆积，覆盖了整个区域（图 10.33）。地质学家称这些沉积物为黄土，这个词源于德语“loose”一词。这些沉积物形成于冰川外流区或沙漠地区的下风处。中国有大量的黄土沉积物，那里的沙漠是这些细粒风化颗粒的原始来源。黄土沉积物的一个不寻常的特点是它能够形成几乎垂直的悬崖，而不会出现颗粒滑落或坍塌。在中国，人们过去曾在这些沉积物中直接建造房屋，因为它们易于挖掘，并且能够保持形状。黄土沉积物也是世界许多地区的肥沃土壤中风力搬运物质的来源。
覆盖海洋底部最深处的部分的许多细粒泥浆来自陆地风吹来的粉砂和黏土。这些微小的颗粒很容易被风携带到很远的地方。一旦它们沉积在水面上，它们就会非常缓慢地沉到底层，形成褐色、绿色或红色的黏土。风力搬运颗粒的另一个来源是火山活动。爆发性的火山将火山灰和尘埃喷射到高空，有时会到达平流层。一旦这些细粒颗粒被风吹到空中，它们可以传播数百或数千公里。最靠近火山的区域沉积物最厚，但火山灰甚至可以在 1883 年的喀拉喀托火山等极度猛烈的喷发中绕地球一周。风力搬运的火山灰可以产生壮丽的日落，并降低全球气温，因为灰尘和尘埃会阻挡阳光。
- 风可以携带沙子、粉砂和黏土等小颗粒。
- 风蚀会造成地表沙磨，并形成沙漠砾石、风棱石和沙漠漆。
- 沙丘是风力沉积物中最常见的一种，它们形态多样，大小不一。
- 黄土是一种非常细粒的风力沉积物，对许多地区的土壤形成至关重要。
- 讨论风力搬运中的悬移质和推移质。
- 描述沙漠砾石的形成过程。
- 讨论沙丘形成的必要因素。
- 列举四种在沙漠地区形成的沙丘类型。
- 列举一种风力沉积物类型。
- 为什么风蚀在干旱地区比在潮湿地区更重要？
- 磨蚀
- 当岩石表面因风力搬运的颗粒摩擦而减小尺寸时。
- 新月形沙丘
- 在沙子充足、风向一致且地面坚硬的地区形成的月牙形沙丘。
- 推移质
- 风力搬运的沙子中的一部分，沙粒在地表滚动、碰撞和跳跃。
- 风蚀
- 风将更细的粉砂和黏土颗粒带走的过程；导致地表下沉。
- 沙漠砾石
- 当风将更细的粉砂和黏土带走后形成的岩石、卵石地表。
- 沙漠漆
- 风力搬运的黏土沉积在稳定的暴露岩石表面上形成的暗色矿物涂层。
- 黄土
- 极其细粒的风力沉积物，由粉砂和黏土组成；形成几乎垂直的悬崖。
- 岩画
- 在暴露的岩石表面上切入沙漠漆而形成的岩石雕刻。
- 跃移
- 沙粒通过滚动、碰撞和跳跃在地表移动。
- 沙丘
- 在沙子充足且风向一致的地区形成的沙子堆积物。
- 滑落面
- 沙丘较陡的背风面；沙粒从沙丘顶部落下时的区域。
- 悬移质
- 风力携带的悬浮在空中的粉砂和黏土颗粒。
- 风棱石
- 由沙粒磨蚀形成的光滑、多面的石头。
- 你认为沿海地区强烈的飓风风力会产生风力侵蚀吗？
- 要将沙漠地区改造成适合耕作的生产性区域，需要什么条件？
- 你认为风可以塑造暴露的岩石吗？解释一下这可能如何发生。