中国沙漠风积沙工程性质研究及工程应用
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1.2 我国风积沙的形成和地质时期

1.2.1 风积沙的形成机制

关于风积沙的形成机制,一般认为是在干旱地区,一定能级的风速(称为起沙风速)使沙源地的沙子开始起动,并随着风向流动或搬迁,被搬移到大片平原地区堆积起来形成沙丘、沙地、沙堆和沙垄。起沙风速一般与沙粒的大小、地表特征等多种因素有关[2]。沙漠形成的两个主要因素就是干旱和风;加上人们滥伐森林树木、破坏草原,令土地表面失去了植物的覆盖,沙漠便因此而形成。

沙漠的形成,除了干旱气候条件,以及滥伐森林树木、破坏草原等人为条件外,还要有丰富的沙漠物质来源。我国沙漠地区的风积沙多来源于沉积物丰厚的内陆山间盆地和剥蚀高原面上的洼地和低平地上。

1.2.2 我国沙漠的形成地质时期

我国沙漠均形成于第四纪时期,经过漫长地质历史时期(近300万年以来)的演化,才形成今日沙波浩渺的沙漠景观[1]

沙漠就其本身而言,就是强烈沙漠化作用的最终结果。在漫长的地质时期(主要是第四纪),由于环境的变迁,经多次反复而不断加强的沙漠化作用,在我国北方形成了分布广泛、沙丘巨大的沙漠区。近代,在气候环境及人为作用的影响下,在沙漠及其周围地区,造成活动沙丘的前移及半固定、固定沙丘的活化,使沙漠化作用不断加强,风沙危害趋于严重[1]

各种研究资料表明,早在中、早更新世时期,塔里木盆地中就已形成了面积较大的风沙堆积,在毛乌素沙地也发现有中更新世的古风沙堆积,等等。至晚更新世晚期—全新世早期,我国的古风沙堆积的范围和规模均发生了重大的变化。当时,全球性气候趋于干冷、洋面大幅度下降,古海岸最远退至现代大陆架的外缘,使我国北部,尤其是西北地区的内陆干旱气候得到进一步加强,造成大量湖泊消亡、河流干涸。在干旱多风和富沙的条件下,使塔里木盆地、准噶尔盆地(现塔克拉玛干、古尔班通古特沙漠地区)、祁连山以北(现巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠地区)、贺兰山附近(现乌兰布和沙漠、库布其沙漠地区)、鄂尔多斯高原(现毛乌素沙地地区)、内蒙古高原南东部(现浑善达克沙地地区)、西辽河(现科尔沁沙地地区)及呼伦贝尔高原(现呼伦贝尔沙地地区)等地,形成了大面积沙质荒漠现象。风沙充斥盆地,广泛分布于高原,甚至见于裸露的大陆架之上。另外,通过近年来的研究结果表明,距今1500~3000年以来又是一次风沙活动较强烈的时期,毛乌素沙地、科尔沁沙地等地的C14年龄资料证明了这一点[1]

总之,我国沙漠的形成是经过长期的正逆演化,才形成现今的地貌景观。在其演化过程中,中更新世晚期、晚更新世晚期至全新世早期、全新世晚期,是我国沙漠发生、发展的重要时期,其发生过程也是沙漠化作用较为强烈而又广泛的时期。