科研进展

库姆塔格沙漠三垄沙地区砾波纹研究取得新进展

发表日期:2024-09-13来源:

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风成波纹在风沙地貌中十分常见,根据波纹的尺度和颗粒大小,可分为沙波纹与砾波纹。然而,目前关于砾波纹的研究并未在形态、粒度以及风况方面进行全面探讨。

中国科学院西北生态环境资源研究院钱广强研究团队通过野外考察、实地观测和实验分析等手段,对库木塔格沙漠三垄沙地区典型砾波纹的形态、粒度以及其发育地区的风况特征进行了初步研究(图1)。

研究发现,三垄沙地区砾波纹脊线长度为1.23~24.05 m,平均为5.22 m。波纹间距为2.62~4.73 m,平均间距为2.52 m(图2)。砾波纹的高度为0.07~0.41 m,平均为0.18 m,形态指数为17.61。沉积物粒度分布为双峰或三峰分布,表层(0~1 cm)和下层(1~5 cm)平均粒径均值分别为0.64 Φ和1.32 Φ,表层峰顶处颗粒平均粒径为-0.91 Φ。

三垄沙地区平均风速为4.19m/s,起沙风平均风速为8.65m/s,主要在夏季。三垄沙地区年输沙势为804.88 VU,各季节风向变率大于0.8,属低变率风况,春季和夏季输沙势较大,占全年总量的67.1%。合成输沙方向为200.2°,基本垂直于砾波纹的脊线走向。

研究发现,砾波纹的发育与风况和沉积物粒度密切相关。三垄沙地区的起沙风主要在春夏两季,两季输沙势占到全年的67.1%。春季和夏季是观测砾波纹形成和演化的最佳时间窗口。砾波纹峰顶处颗粒包含极粗沙和极细砾组分,表层较粗颗粒的覆盖也是砾波纹能够在强烈风蚀区发育的关键因素。对砾波纹的深入研究,有助于理解与其他行星(如火星)相类似的巨型波纹等风成地貌的形态与物质组成。

该成果以《库姆塔格沙漠三垄沙地区砾波纹形态、粒度及环境风况》为题发表于《中国沙漠》2024年第4期。西北研究院研究生郭酉元为论文第一作者,钱广强研究员为论文通讯作者。该研究获国家自然科学基金项目和贵州省基础研究计划(自然科学类)项目资助。

论文链接:http://www.desert.ac.cn/article/2024/1000-694X/1000-694X-2024-44-4-37.shtml

图1 研究区位置

图2 研究区砾波纹正射影像和描绘的脊线

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