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中国的沙漠是怎么形成的
分享 | 2015年03月10日 10:38  来源:本站原创  作者:本站原创

中国东起东北平原西部,西迄新疆喀什噶尔的北方九省(区),都分布有大大小小的沙漠(沙地),这样多的沙漠究竟是怎样形成的呢?中国沙漠的成因,概括起来就是:在干燥气候和丰富的沙漠沙物质来源等自然条件下,长期发展演变而形成的。

 

        (一)沙漠形成的气候因素
        可以这样说,沙漠是干燥气候的产物,干燥少雨是沙漠形成的必要条件。从整个地球来看,干燥气候区域(干旱区)的形成,主要与纬度、大气环流等因素有关。在南北纬15~35°之间,是副热带高压带(又称回归高压带)控制的范围,终年为信风吹刮的区域。在高压带内的空气具有下沉作用,空气下沉时形成绝热增温,使相对湿度减小,空气非常干燥。信风是由副热带高压带吹向赤道低压带的稳定风向,它在吹向赤道的过程中不断增热;空气越热,消耗的水量也就越大,结果使它成为十分干燥的旱风。这样,在副热带高压带控制区,大气很稳定,湿度低,少云而寡雨,成为地球上雨量稀少的干旱区。世界上多数大沙漠都分布在这里,如北非的撒哈拉沙漠,西南亚的阿拉伯沙漠,南美的阿塔卡马沙漠等。因此,有“回归沙漠带”之称。

        中国沙漠位于北纬35~50°、东经75~125°之间的温带地区。按照它们的纬度来说,不在世界上的沙漠带范围内,要偏北15到20度左右。而中国与世界上沙漠带同纬度的华南地区,不但没有沙漠,相反却是温暖湿润,终年常青;无论是平原还是山区,到处是一片郁郁葱葱。这究竟是怎么一回事?

        中国位于世界上最大的大陆——欧亚大陆的东南部,濒临世界上最大的海洋——太平洋。这种海陆分布形势,海陆之间的热力差异,对中国气候产生了很大影响。冬季,大陆上的空气比海洋上的空气要冷,并收缩得比海洋上的空气厚重,空气压力增大。特别是位于中、高纬度内陆腹地的俄罗斯西伯利亚和蒙古国,那里冬季太阳辐射的热量很弱,黑夜又漫长,失热很多,因此空气十分干燥寒冷,冷空气大量积存形成强大的高气压区。而中国南方海洋相反是个低气压区。高压区的空气不断流向低压区,形成了中国冬季盛行的偏北风。到了夏季,大陆上的空气比海洋上要热,并膨胀得比海洋上的空气稀薄;海洋上的空气压力大,形成高气压区,空气就从湿润的海洋吹向大陆,使中国盛行偏南风。这种随季节而变动、交替的风,叫做季风。

        由于中国是东亚季风盛行的地区,降水的水汽主要是由西南太平洋、南海、孟加拉湾和印度洋上吹来的湿润的夏季风带来的。因此,处于亚热带的中国东南沿海和华南地区,正好首当其冲,降水丰沛,成了世界上同纬度雨量较多的湿润地区。然而,位于温带的广大西北和内蒙古地区,因深居内陆,距离海洋遥远,夏季风到那里已成了强弩之末(图2)。再加上其南部和东南边缘,有第三纪末和第四纪初的造山运动升起的天山、昆仑山、秦岭、吕梁山及大兴安岭等高大山系,特别是有巨大的青藏高原,成了夏季风难以逾越的屏障。这样,湿润的海洋气流(东南季风和西南季风)无法吹进,水汽来源被隔绝。致使夏季的西北和内蒙古地区,水汽十分贫乏,降雨量稀少。冬季,由于西北和内蒙古地区的北方地形比较开阔,无高山屏障,来自蒙古—西伯利亚高压区的强大干冷气流可以倾注直泻,造成异常干燥寒冷的气候。

        正因为上面的原因,就使得中国西北和内蒙古的广大地区,终年处于极端干燥的情况下,形成了世界上最巨大的、具有典型大陆性气候的温带内陆干旱和半干旱区。气候干燥,降水稀少,流水作用就很微弱;相反,风的活动十分活跃,特别是在干燥气候影响下形成的缺少植物被覆的光裸地面,更加促进和加强了风的作用,使它成了塑造地貌的主要营力。疏松裸露的沙质地表在风的作用下,发生强烈的风蚀,沙土被风搬运;在风力减弱或遇到障碍物,风力无法挟带沙子继续前进时,沙子便堆积成沙丘,并进一步发展扩大,终于形成为广袤千里的沙漠。


        (二)丰富的沙漠沙来源
        形成沙漠除了要有干燥的气候条件外,还要有丰富的沙漠沙的来源。丰富的沙源是沙漠形成的物质基础。
        以塔克拉玛干沙漠为例。塔克拉玛干沙漠位于塔里木盆地的中央,覆盖在巨大的古塔里木平原上。盆地四周有天山、帕米尔、昆仑山和阿尔金山等高山和山原环抱,它们的高度都在4000米以上,山顶有大面积冰雪分布。在第四纪冰期时,这里降温剧烈,降雪更多,山地冰川发育的规模比现在要大得多。目前,塔里木盆地平原地区气候干旱,河流很少,流水作用微弱,只有和田河等少数几条比较大的河流,水量比较丰富,流程也比较远,其它河流大都在山麓洪积扇边缘地带就消失了。但在第四纪冰期时,因有大量的冰雪水补给,河流水量比现在要大。在塔里木盆地的中、南部,就发现有很多发源于昆仑山的古代河流的痕迹,它们由现在的塔克拉玛干沙漠的边缘,一直伸展到沙漠内部200~250公里的腹地,有的甚至流得更远。如克里雅河,现在的洪水只能流到沙漠中的通古兹巴斯特一带,但从地面上还清楚地遗留着的古河床遗迹来看,古老的克里雅河曾经向北注入塔里木河。发源于昆仑山北坡的和田河,由玉龙喀什河和喀拉喀什河汇合而成。根据测定,现在玉龙喀什河的年平均径流量为23.4亿立方米,每立方米水中平均带有的悬浮泥沙为3.57公斤;喀拉喀什河平均年径流量是21.25亿立方米,挟带的悬浮泥沙为2.02公斤/立方米。它们一年可以给塔里木平原带去620多万立方米的泥沙。如果我们假定在第四纪的100万年时间里,和田河每年都挟带这么多的泥沙(其实,那时的水量和含沙量都要比现在大得多),并在它当年奔腾澎湃的地方均匀堆积下来。那末,仅仅只是水中的悬浮泥沙就足够沉积124米厚的冲积地层。叶尔羌河的水量和含沙量比和田河还要大,它每年的悬浮沙量高达1676万多立方米,所以沉积作用当然更大。正是在第四纪冰期时有着许多大量冰雪水补给的、水量丰富的河流,有巨大的搬运能力,把昆仑山、阿尔金山的大量山地破坏产物带到下游并堆积在盆地里,才能在盆地的中南部造成了一个广大的干三角洲平原。根据皮山、墨玉、于田等地的地质钻孔记录,在地下 100~200米深度内,都是灰色的中细沙和细粉沙。

        发源于西昆仑山、帕米尔和天山西段南坡的许多河流,主要有阿克苏河、和田河、叶尔羌河等,汇集成塔里木河,流经塔里木盆地的北部。众多的支流不但注入了大量水量,也从山区带来了大量泥沙,特别在洪水季节,河流的沉积作用很强,河床不断垫高,河道经常发生变迁;加上由于塔克拉玛干沙漠内部的隆起,迫使塔里木河不断向北迁移。在现有河道的南部遗留有多条东西向延伸的古河床,其南界可以扩展到80~100公里的沙漠里,即达到北纬40°20′附近(图3)。

塔里木河阶段性向北迁移的结果,就在塔里木盆地的北部造成了宽度达130公里、长度有近1000公里的巨大冲积平原。根据物探资料,冲积平原第四系沉积厚度有500米,沉积物以细沙为主。
塔里木盆地的东部,是一个构造陷落洼地,是盆地最低洼部分,最低处海拔为780米。它是整个盆地的集水中心,汇集了塔里木河、孔雀河、车尔臣河、米兰河,甚至疏勒河等河的尾水,分潴成罗布泊和台特马湖。由于第四纪以来河流、湖泊位置的多次变迁,河流的冲积、湖泊的沉积形成了广大的三角洲平原和湖成平原。从钻孔资料和出露地层剖面观察,沉积物是由淡黄和浅灰色的细沙、粉沙和沙粘土,中间夹着薄层青灰色亚粘土组成的,有明显水平层理,富含植物(芦苇)和软体动物(淡水螺)贝壳的残余遗体。

        塔里木盆地这些深厚疏松的古代河流和湖泊的沉积沙层,从第四纪中期(中更新世)以来,由于气候日臻干旱,冰川不断退缩,水源减少,平原上河流逐渐干涸缩短,地下水位下降,水分条件迅速恶化,受到风的强烈吹扬,为塔克拉玛干沙漠的形成提供了丰富的沙子来源。像位于塔克拉玛干沙漠最东端的库鲁克库姆,原来是三角洲与湖相沉积交错的冲、湖积平原。这里吹刮强烈的东北风,顺着风向,处在迎风侧的东部风蚀地貌极其发育,向西过渡到夹有风蚀地貌的风积沙丘区,到下风侧的西部则是全部发育成新月形沙丘和沙丘链的风积区。说明这个沙漠的沙子是由原来的河、湖相沉积层中吹扬出来的。根据楼兰附近实测风蚀量的计算结果,在一块面积775平方公里的地区,每年所提供的沙量有2000万立方米,数量之大可真惊人。由此可见,经受千百年、甚至上万年的吹扬,形成一大片沙漠,也就丝毫不足为奇了。整个塔克拉玛干沙漠,如同库鲁克库姆一样,就是在干旱气候条件下,风力就地吹扬它下伏的第四纪疏松的沉积沙层而形成的。中国其它沙漠的情况也是这样。第四纪时许多发源于天山北麓有大量冰雪水补给,水量丰沛的古河流,把山地破坏物质冲下来,在准噶尔盆地里堆积了厚度达200~400米的古冲积平原沙质地层,它为古尔班通古特沙漠的形成提供了沙物质来源。发源于祁连山的古代河流巨厚冲积物和湖积物,为巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠提供了沙漠沙的来源。发源于大兴安岭的西辽河,下游冲积平原的第四纪疏松沙质沉积物厚度也有130多米,为科尔沁沙地的形成提供重要沙源,等等。

        正因为中国西北和内蒙古地区的内陆高原上,特别是巨大的内陆盆地里,分布有深厚疏松的、沙质的河流冲积物和湖泊沉积物,有十分丰富的沙漠沙的物质来源,在干旱多风的气候条件下,容易被风吹扬,才形成了中国浩瀚无垠的沙漠。

 

编辑:贾鹏飞

 

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