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风蚀蘑菇与雅丹:一个看上下粗细,一个看垄槽走向

戈壁上一块石头,上大下小,像长了柄;几十米外是一排排平行的土垄,垄间夹着沟槽。两样都归到风蚀,成因不同:前者是单个岩体被近地面的沙磨细了腰,后者是成层的地面被风整片削低、只剩硬层,尺度差着一个量级。

先看规模与组合:蘑菇石孤立,雅丹成群成带

尺度先分。风蚀蘑菇多是孤立岩体,高 1–5 米,颈部直径可细到 0.3 米,四面都能被磨;雅丹是成群出现的垄岗与沟槽,垄高 5–30 米,长数十米到数百米,一组能有几十条,站在高处能看出梳状排列,单条垄可延伸数公里,远远望去成带。

组合方式也不同。雅丹的垄长轴互相平行,统一指向主导风向,沟槽不汇流,末端不收敛成一条主沟。孤立的一块上大下小的石头,即便长在雅丹群里,也按蘑菇石判,不并入垄槽系统,两者的边界在尺度上很清楚。

蘑菇石的判据在高度带,最强磨蚀在近地面

风沙流里的沙粒集中在近地面。0–30 厘米高度内的输沙量常占七成以上,跃移高度多在 0.5 米以下,磨蚀最强的位置就在近地面 0.3–1 米,所以石头在下部收腰、上部外张,腰线大致水平,上下的磨光程度与凹坑的密度都不同。

成因还要再分一层。上下岩性相同时,腰部是纯磨蚀面,表面有平行小坑和磨光;下部是软层、上部是硬层时,腰部是软层被掏空的凹槽,属于差异风化。两种都成蘑菇形,记法要分开,成因不能混,记的时候要分开写。

雅丹的判据在地层,软硬互层加定向沟槽

雅丹的前提是水平或近水平的软硬互层,多为湖相、河湖相沉积。风把软层掏空,硬层残留成垄,沟槽沿风向延长,形成垄槽相间的梳状组合,这是它与其他风蚀形态最大的不同,也是最好用的一条,别的形态没有这一条。

垄高与地层厚度有关。薄互层区垄低沟浅,垄高 5–10 米;厚层泥岩、砂岩区垄高可到 20–30 米。本文判断,垄高大致受一套硬层厚度控制,超过这个厚度,垄壁就撑不住而崩塌,软层越厚,沟就越深,垄也越窄,据此可以反推硬层的厚度。

混进来的是流水沟和盐风化

流水沟也会成排,但沟是树枝状的,支沟向下游汇合,沟底有砾石和砂坝。雅丹的沟槽平行、不汇合,沟底是原地风蚀基面,少见磨圆的砾石,也没有砂坝,这两条一起看很见效,单看一条会误判,要连着沟底和支沟一起看。

盐风化同样做出上下差异。盐分沿毛细水上升,在某一高度结晶撑裂,形成蜂窝状凹坑和腰状凹槽,但凹坑密集、方向杂乱,没有风沙磨出的平行擦痕,这是两者的分野,也是干旱区最常见的混淆,看凹坑的排列就分得开。

关键数据

下列数值取自风沙地貌的通用观测区间,会随风速、沙源和粒径分布偏移。输沙量比例按高度累计,不同粒径的分布差别很大,引用时要连同粒径一起写,不能只报百分比,否则换个地点就对不上,也不能跨区套用。

  • 风沙流中 0–30 厘米高度的输沙量常占 70%–90%。
  • 沙粒跃移高度多在 0.5 米以下。
  • 起沙风速在 2 米高度约为 4–6 米/秒。
  • 风蚀蘑菇高 1–5 米,颈部直径可细至 0.3 米。
  • 雅丹垄高 5–30 米,长数十米到数百米。
  • 雅丹垄槽的长轴近于平行,统一指向主导风向。

边界

多风向区里蘑菇石会多面收腰,腰部成环状,指向性消失。这时不能用收腰方向反推风向,只能看区域沙丘的落沙坡。雅丹被后期流水切穿后,垄槽的连续性断掉,长轴统计也就失去意义,只能描述单条,不能算统计量。

沙源不足时只磨不蚀。风里沙少,磨蚀弱,岩体保持原形,成不了蘑菇;只有沙源充足、风向稳定、岩体又高出地表 1 米以上时,上下粗细的差别才明显。本文判断,这三条缺一不可,缺一条就只算风蚀痕迹,不构成风蚀蘑菇。

参考文献

  • 吴正.《风沙地貌学》. 科学出版社, 1987. —— 风沙流结构与风蚀形态。
  • 中国科学院《中国自然地理》编辑委员会.《中国自然地理·地貌》. 科学出版社, 1980. —— 雅丹与风蚀蘑菇。
  • 全国科学技术名词审定委员会.《地理学名词》. 科学出版社, 2006. —— 雅丹、风蚀蘑菇条目。
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文章名称:风蚀蘑菇与雅丹:一个看上下粗细,一个看垄槽走向
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