風(fēng)沙運動指風(fēng)力作用下沙粒、粉塵或其它松散沉積物發(fā)生侵蝕、搬運和堆積的過程。這一過程在地球上干旱和半干旱地區(qū)、沿海環(huán)境以及其它有大量松散沉積物的地區(qū)尤為顯著。從沉積物搬運過程來看，風(fēng)沙運動可以分為蠕移、躍移和懸移三種基本形式。蠕移通常被認為是粒徑大于0.5 mm的沙礫物質(zhì)的主要搬運方式，可以占到輸沙總量的1%至50%，但由于其搬運的隱秘性及缺乏高精度的觀測設(shè)備，在風(fēng)沙運動研究中較少受到關(guān)注。礫波紋作為一種獨特的風(fēng)沙地貌形態(tài)，由雙峰型沉積物組成，表面被粗顆粒覆蓋，其形成演化與蠕移運動密切相關(guān)，但學(xué)界對其形態(tài)動力過程認知非常有限。

中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院錢廣強研究員團隊利用新型蠕移集沙儀，研究了在庫姆塔格沙漠北部三壟沙地區(qū)礫波紋的蠕移運動規(guī)律并探討了其地貌學(xué)意義。結(jié)果表明，礫波紋地表的蠕移輸沙通量為0.047~0.352 g·cm^-2·min^-1，且隨季節(jié)存在明顯的變化。蠕移質(zhì)的粒度分布為雙峰型，分選較好，粗偏，寬至極寬峰態(tài)，中沙和細沙含量可達85%，粗沙及以上顆粒超過10%。不同粒級的蠕移輸沙通量存在較大差異，中細沙輸沙通量最大，極粗沙和極細礫則呈量級減少。

研究發(fā)現(xiàn)，蠕移輸沙通量與起沙風(fēng)平均風(fēng)速之間存在相關(guān)性，最強的蠕移輸沙過程發(fā)生在夏季沙塵暴期間，而最弱的發(fā)生在冬季。除了風(fēng)況之外，沉積物粒度特征、不同方向的沙源供應(yīng)程度均影響蠕移輸沙通量和物質(zhì)組成。從沉積學(xué)上來看，礫波紋表面的蠕移運動，對其內(nèi)部“滲入”結(jié)構(gòu)和粗細互層的前積紋層形成具有重要貢獻。

該成果以《礫波紋地表風(fēng)沙顆粒蠕移特征及其地貌學(xué)意義》為題發(fā)表于《中國沙漠》2024年第6期。西北研究院錢廣強研究員為論文第一作者。該研究獲國家自然科學(xué)基金項目資助。

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