中国西北干旱区典型泥漠地表粒度与矿物组成特征及抗风蚀能力
江艳冰 , 1 , 2 , 谭立海 , 1 , 王洪涛 1 , 周倩 1 , 2 , 安志山 1
1.中国科学院西北生态环境资源研究院 干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室/敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站,甘肃 兰州 730000
2.中国科学院大学,北京 100049
Grain size , mineral composition , and wind erosion resistance of typical dry playas in the arid region of Northwestern China
Jiang Yanbing , 1 , 2 , Tan Lihai , 1 , Wang Hongtao 1 , Zhou Qian 1 , 2 , An Zhishan 1
1.State Key Laboratory of Ecological Safety and Sustainable Development in Arid Lands / Dunhuang Gobi and Desert Ecology and Environment Research Station,Northwest Institute of Eco-Environment and Resources,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China
2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China
通讯作者: 谭立海(E-mail: tanlihai09@lzb.ac.cn )
收稿日期: 2025-10-22
修回日期: 2025-11-28
基金资助:
国家自然科学基金项目 . 42171015 第三次新疆综合科学考察课题 . 2021xjkk0305 甘肃省自然科学基金项目 . 24JRRA088 中国科学院“西部之光”青年学者项目 甘肃省陇原青年英才项目
Received: 2025-10-22
Revised: 2025-11-28
摘要
泥漠是干旱区重要的粉尘释放源区,其地表颗粒粒度、矿物组成对其抗风蚀性能具有重要的影响。本研究选取中国西北干旱区5处典型泥漠,对其地表颗粒物粒度、矿物组成特征及地表力学特性进行了分析。结果表明:(1)泥漠地表颗粒以粉砂为主,含量62.94%~97.44%,平均粒径6.77~5.86 Φ(9.15~17.22 μm),分选介于较差至差区间。(2)各区域泥漠均以氯硅铝钙石、石英以及多种闪石类和长石类矿物为主,且内陆盆地泥漠石英与长石含量高于内陆河流域泥漠。(3)泥漠抗剪强度为57.16~168.42 kPa,硬度25.34~39.59 MPa;内陆盆地泥漠抗剪强度和硬度值显著高于内陆河下游,表现出更强的抗风蚀性能。本研究为揭示不同泥漠粉尘释放机理和释放模式构建提供了基础数据和科学依据。
关键词:
粒度
;
矿物
;
抗剪强度
;
土壤风蚀
;
泥漠
Abstract
Dry playas are significant dust emission sources in arid regions. Their surface grain size and mineral composition critically influence their resistance to wind erosion. This study investigates five typical dry playa surfaces located in the lower reaches of the Tarim River, Shule River, and Beida River inland waterways, as well as in the Beishan and Suhongtu inland basins within the arid northwestern China. We analyzed characteristics of surface grain size, mineral composition, and surface mechanical properties. The results indicate that: (1) The surface particles of dry playas are dominated by silt, with contents ranging from 62.94% to 97.44%, the average grain size ranges from 6.77 Φ to 5.86 Φ (from 9.15 μm to 17.22 μm), and sorting characteristics fall within the poorly sorted to very poorly sorted range. (2) The mineral composition across all regions is primarily dominated by anorthite, quartz, and various amphibole and feldspar minerals. Notably, the quartz and feldspar content in the inland basin dry playa surfaces is higher than those of the inland river basins. (3) The shear strength of the dry playa surfaces ranges between 57.16 kPa and 168.42 kPa, and the hardness ranges between 25.34 MPa and 39.59 MPa. The shear strength and hardness of the dry playa in inland basins are significantly higher than those in the lower reaches of inland rivers, demonstrating relatively good wind erosion resistance. This study provides fundamental data and a scientific basis for elucidating the dust emission mechanisms and developing emission models for different dry playa surfaces.
Keywords:
grain size
;
mineral composition
;
shear strength
;
wind erosion
;
dry playa
本文引用格式
江艳冰, 谭立海, 王洪涛, 周倩, 安志山. 中国西北干旱区典型泥漠地表粒度与矿物组成特征及抗风蚀能力 . 中国沙漠 [J], 2026, 46(2): 233-241 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00192
Jiang Yanbing, Tan Lihai, Wang Hongtao, Zhou Qian, An Zhishan. Grain size , mineral composition , and wind erosion resistance of typical dry playas in the arid region of Northwestern China . Journal of Desert Research [J], 2026, 46(2): 233-241 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00192
0 前言
沙尘暴对全球气候、生态系统及人类生产生活等有着直接威胁和严重影响,其中粉尘释放是起尘过程的关键环节[1 ] ,近年来受到风沙界众多学者关注。泥漠为干旱半干旱区特有的地貌类型,多由内陆河或间歇性洪水带来的细颗粒物经不断沉积、蒸发作用而成,主要发育于内陆河河漫滩和洪积扇前缘[2 -3 ] 。泥漠地表是重要的粉尘释放源区[4 -5 ] 。仅乍得北部的博德莱洼地泥漠地表释放的粉尘就贡献了全球粉尘排放量的6%~18%[5 ] 。因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] 。
粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] 。地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] 。以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] 。此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] 。目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] 。近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] 。然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算。
基于此,本研究对中国西北塔里木河、疏勒河和北大河3条内陆河下游泥漠以及北山和苏宏图内陆盆地泥漠地表进行系统采样,分析其地表颗粒物粒度、矿物组成特征,并结合实地测量的不同泥漠地表抗剪强度和硬度数据,揭示地表颗粒粒度、矿物组成特征对泥漠地表力学性质的影响。该研究有助于深化对不同沉积环境下泥漠抗风蚀性能的认识,为地表性质参数化与粉尘释放模式构建提供基础数据与科学依据。
1 研究区概况与研究方法
1.1 研究区概况
中国西北干旱区作为全球最大的干旱区,形成发育了不同性质的泥漠地表(图1 )。本研究选取塔里木河(后文简称为塔河)、疏勒河和北大河3条内陆河下游泥漠以及北山和苏宏图内陆盆地冲洪积扇末端泥漠地表进行研究分析(图2 )。研究区均属温带大陆性气候,年降水量普遍低于200 mm,蒸发量2 500~3 774 mm,但泥漠分布及特征存在显著区域差异。其中,塔河流域泥漠集中于塔河中下游干涸河道两侧[23 ] ,疏勒河流域泥漠分布于瓜州绿洲西侧,北大河流域泥漠位于金塔盆地灌溉绿洲下游洼地。内陆盆地洪积扇泥漠选取北山东缘地区和苏宏图地区。前者位于甘肃省河西走廊中部以北,由北山洪水冲洪积作用形成,属典型的内陆干旱荒漠气候,年降水量通常50~100 mm,年蒸发量可达3 000 mm[24 -25 ] 。而苏宏图泥漠隶属内蒙古阿拉善左旗,地处洪积扇前缘地貌单元,气候干旱,年降水量<200 mm,蒸发量高,两者气候背景与上述内陆河流域一致[26 ] 。
图1
图1
泥漠观测点分布
注: 基于自然资源部标准地图服务网站审图号GS(2020)4619号标准地图制作,底图边界无修改
Fig.1
Distribution of observation points in the dry playa
图2
图2
不同区域泥漠地表
Fig.2
Surfaces of dry playa in different regions
1.2 研究方法
1.2.1 样品采集与分析
在塔河、疏勒河、北大河及北山和苏宏图内陆盆地5处典型泥漠区域(图1 ),共采集32个泥漠表土(0~5 cm)样品。采用便携式十字板剪切仪直接测定土体表层抗剪强度,并在相同点位使用土壤硬度计同步测量地表硬度,共计获取有效数据265组。
采用激光粒度仪(Malvern Mastersizer 3000)测定样品粒径组成,并利用X射线衍射仪(XRD)测定矿物组分含量。将所测矿物分为刚性矿物、不稳定重矿物及长石类进行分析,刚性矿物(包括石英、锆石和金红石)具有力学性质稳定、不易发生塑性变形与显著胀缩、硬度高等特征[27 -28 ] ,不稳定重矿物(包含橄榄石、辉石、角闪石和黑云母)物理化学性质较不稳定[29 -30 ] ,长石类矿物则包括钠长石、透长石、正长石和斜长石。
1.2.2 数据处理
依据美国农业部分类制(USDA)[31 ] 进行粒级划分(表1 ),并利用GRADISTAT[32 ] 计算机程序中Folk & Ward 图解法[33 -34 ] 计算粒度参数:
d = - l o g 2 D (1)
式中:d 是颗粒的直径,单位是Φ;log₂是以2为底的对数;D 是颗粒的直径,单位是mm。
M z = ( Φ 16 + Φ 50 + Φ 84 ) / 3 (2)
式中:Φ 16 、Φ 50 、Φ 84 分别为累积百分含量16%、50%、84%对应的Φ 值。
σ = ( Φ 84 - Φ 16 ) / 4 + ( Φ 95 - Φ 5 ) / 6.6 (3)
S K = Φ 16 + Φ 84 - 2 Φ 50 2 Φ 84 - Φ 16 + Φ 5 + Φ 95 - 2 Φ 50 2 Φ 95 - Φ 5 (4)
K g = Φ 95 - Φ 5 2.44 Φ 75 - Φ 25 (5)
2 结果与分析
2.1 泥漠地表粒度组成
2.1.1 粒度组分
中国西北干旱区典型泥漠地表粉砂含量处绝对优势(图3 ),含量均大于62%。其中,北大河流域泥漠粉砂含量最高,达97.44%,苏宏图地区含量最低,为62.94%;各流域泥漠黏土和砂含量相对较低,黏土含量1.66%~10.56%,砂含量0.90%~31.52%。内陆盆地泥漠砂含量高于内陆河下游泥漠。此外,塔河、北大河流域泥漠黏土含量高于砂含量,其他地区则呈现相反趋势。总体来看,不同内陆盆地泥漠间的组分含量差异小于不同内陆河下游泥漠。
图3
图3
各区域泥漠组分含量
Fig.3
Particle composition of dry playa in different regions
2.1.2 粒度参数
泥漠各地表颗粒物平均粒径(M z )处于6.77~5.86 Φ(9.15~17.22 μm),内陆盆地泥漠颗粒粒径均大于内陆河泥漠颗粒,其中苏宏图泥漠平均粒径最大,为5.86±0.78 Φ,北大河泥漠平均粒径最小,为6.77±0.11 Φ(表2 )。泥漠分选系数(σ )1.12~2.16,差异较大,内陆盆地泥漠颗粒均为差分选,而内陆河下游区域只有疏勒河泥漠地表颗粒处于差分选区间,北大河和塔河泥漠为较差分选,表明流水沉积环境整体更稳定且水动力条件更为均一。偏度(SK )为-0.42~-0.06,属极负偏至近对称区间范围,表明其粒度分布以粗颗粒为主;泥漠峰度值(K g )为0.81~1.11,其中内陆河泥漠颗粒均处正态峰度区间,内陆盆地颗粒处于平坦峰态区间,表明流水沉积环境下颗粒相对集中分布于平均粒径处且大小较为均一,而内陆盆地洪积作用下颗粒粒级分布跨度相对更大且分散。两种沉积环境相比,最显著的差异为洪积作用下的内陆盆地颗粒平均粒径更大,粒级分布更分散。
2.2 泥漠地表矿物组成
各区域泥漠地表均以氯硅铝钙石、石英以及多种闪石类和长石类矿物为主(表3 )。内陆河流域中,塔河流域泥漠地表的优势矿物为氯硅铝钙石(36.63%)、石英(10.29%)和铁闪石(8.06%);疏勒河流域泥漠地表矿物组成与之相似,其氯硅铝钙石、石英及铁闪石含量分别为7.89%、10.19%和10.21%;北大河泥漠则以铁闪石(22.37%)、氯硅铝钙石(12.61%)和韭闪石(9.03%)为主。内陆盆地中北山地区泥漠矿物以石英(19.44%)、氯硅铝钙石(10.82%)和韭闪石(9.06%)为主要矿物,而苏宏图区域泥漠主要矿物为透长石(13.23%)、石膏(10.54%)和石英(10.40%)。
在风蚀环境中,常用以下典型矿物类别作为评价指标进行地表力学性质的分析[27 -28 ] 。基于矿物在搬运和沉积过程中的物理和化学稳定性可划分出刚性矿物,其莫氏硬度较高、无解理且不易风化;依据重矿物中抗化学风化的能力不同,可划分出极易发生风化作用的不稳定重矿物[29 -30 ] 。长石与石英硬度均较大且分布广泛,为土层中稳定的“骨架”性矿物[35 -36 ] 。图4 显示,在内陆河泥漠中,塔河流域泥漠石英与长石和刚性矿物含量最高,分别为21.87%和10.31%,而不稳定重矿物含量最低,仅为14.27%,表现出相对更稳定的土层“骨架”和更坚硬的地表。疏勒河流域稳定性矿物含量与塔河相近,而不稳定重矿物含量略高,为19.09%,抗风蚀能力同样较好。相比之下,北大河流域石英与长石含量最低(15.35%)、刚性矿物含量也仅为4.71%,不稳定重矿物含量高达42.20%,表现出与塔河、疏勒河完全相反的抗风蚀特征。
图4
图4
各区域泥漠地表不同矿物组合含量
Fig.4
Mineral assemblage content characteristics in different regions
内陆盆地泥漠中,北山区域泥漠土壤“骨架”组分含量最高,达40.57%,刚性矿物含量同样较高(19.47%),为地表稳定性提供良好的物质基础;苏宏图区域泥漠石英与长石和刚性矿物含量分别为31.44%和10.43%,均高于内陆河流域泥漠,同时其不稳定重矿物含量也较低,为15.57%,反映出土体硬度较大、抗风蚀能力较强的特征。总体来看,内陆盆地泥漠地表刚性矿物含量较高,土层硬度大、稳定性较好;内陆河流域泥漠刚性矿物与石英、长石含量较低,地表硬度低且稳定性差。
2.3 泥漠地表抗剪强度和硬度
土壤抗剪强度、硬度是衡量土壤抗蚀力最直接的力学指标[37 -38 ] 。其中,抗剪强度表征的是较大范围区域地表沉积物颗粒抵抗风施加的剪切剥离作用,与颗粒的黏聚力等参数紧密相关[8 ,39 -40 ] ,而地表硬度是对表层沉积物局部抵抗风沙的磨蚀作用,即已起动颗粒对地表进行冲击和磨损的过程[8 ] 。
不同沉积环境下泥漠抗剪强度和硬度值差异显著(表4 )。在内陆河流域泥漠中,疏勒河下游泥漠地表抗剪强度与硬度均最高,分别为61.89±25.19 kPa和30.82±4.19 MPa,表现出高硬度结壳所具有的坚固难破坏、耐磨损特性,抗风蚀能力最强;塔河流域两个参数值亦处于较高水平,说明其表层沉积物同样具有较强的抗风蚀性;相比之下,北大河流域抗剪强度与硬度均最低,分别为57.16±18.00 kPa和25.34±7.65 MPa,表明该区域泥漠地表抗风力剪切与抗磨蚀性均最弱。
内陆盆地泥漠的抗剪强度和硬度均显著高于内陆河下游地区,整体呈现出更为稳定的地表力学特性,表明内陆盆地泥漠具有较强的抗风蚀能力。其中,北山区域泥漠两个参数更高,抗剪强度为168.42±65.9 kPa,硬度为39.59±3.94 MPa,相较苏宏图地区其泥漠表层抗风蚀能力更强。
3 讨论
目前针对泥漠粒度、矿物组成和抗风蚀性研究较少,学者主要针对沙漠、沙地开展了大量研究。González-Romero等[41 ] 对美国莫哈韦沙漠地区不同地表粒度与矿物组成研究显示,泥漠地表沉积物中值粒径为8.4~17 μm,大于本研究区域泥漠中值粒径平均值(7.6~8.5 μm);与沙丘相比,泥漠黏土矿物含量较多,平均可达24%;另外,通过比较不破坏团聚体和完全扰动条件下测试的泥漠地表结壳中值粒径的差值,可以直观反映地表结壳颗粒形成团聚体的程度,且差值越大,团聚力越强。而Wei等[21 ] 通过对中国12个主要沙漠及沙地的表层沉积物取样分析发现,其组分主要为细砂与中砂,平均粒径约为2.34 Φ,显著大于泥漠地表(6.77~5.86 Φ),另外沉积物颗粒中石英与长石含量极高,可达62.68%~83.98%,显著高于泥漠地表(15.35%~40.57%)。
土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] 。泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] 。在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限。粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B)。这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] 。
图5
图5
泥漠黏土(A)、粉砂(B)、刚性矿物(C)及不稳定矿物(D)含量与抗剪强度相关性(粒度组分数据来自塔河流域)
Fig.5
Correlation of clay (A), silt (B), rigid mineral (C), and unstable mineral (D) content with shear strength (granulometric composition data from the Tarim River Basin as an example)
本研究表明,中国西北干旱区不同泥漠地表的矿物组成,以氯硅铝钙石、石英以及多种闪石类和长石类矿物为主。其中,刚性矿物含量与抗剪强度表现出显著的正相关关系(图5 C),例如北大河流域泥漠地表抗剪强度最小,这主要由于其刚性矿物含量最低,仅为4.71%,整体区域表现出最弱的抗风蚀能力[3 ] ;而不稳定重矿物含量与抗剪强度相关性不显著(图5 D),其通常作为指示沉积环境化学风化程度的关键指标,评估区域的风化阶段以及地貌单元的演化状况等[30 ] 。
由于内陆河下游与内陆盆地泥漠的形成机制不同,两种泥漠土体力学特性及抗风蚀能力也表现出明显差别。当前学者对黄土研究发现[50 -52 ] ,经过多次干湿循环后土体的宏观孔隙增加、土体颗粒黏聚力下降、抗剪强度逐渐降低,这与本文多次干湿循环作用下形成的内陆河下游泥漠抗剪强度均小于内陆河盆地的结论一致。但需要指出的是,洪积扇末端泥漠地处戈壁地区,当存在沙源供给时,戈壁风沙流通常具有较强的动能[53 ] ,此时戈壁风沙磨蚀作用下泥漠粉尘释放不容忽视,使其亦可能成为重要的粉尘释放源区。
4 结论
中国西北干旱区泥漠地表颗粒以粉砂含量最高,为62.94%~97.44%,黏土和砂含量较少,分别为1.66%~10.56%和0.90%~31.52%。各地区泥漠平均粒径为6.77~5.86 Φ(9.15~17.22 μm),且内陆盆地泥漠平均粒径大于内陆河流域,分选更差。
中国西北干旱区泥漠的主导矿物组合一致(氯硅铝钙石、石英、闪石、长石),但含量各异。作为核心骨架矿物的长石与石英,在内陆盆地的富集程度(31.44%~40.57%)显著高于内陆河流域(15.35%~21.87%)。
中国西北干旱区泥漠抗剪强度为57.16~168.42 kPa,硬度25.34~39.59 MPa,内陆盆地泥漠的抗剪强度和硬度均显著高于内陆河下游。其中,抗剪强度与黏粒含量和刚性矿物含量具有显著的正相关关系,与粉砂含量具有明显的负相关关系。
内陆河下游泥漠的抗风蚀能力远低于内陆盆地泥漠,是更重要的潜在粉尘释放源区。内陆盆地泥漠地表由于其石英等刚性矿物含量较高,使土体中形成稳定的“骨架”;同时,地表颗粒中黏土含量高,极大增强了土壤的抗风蚀能力。相比之下,内陆河下游泥漠地表由于其刚性矿物和黏土含量均较低,整体表现出较弱的抗风蚀性能。
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Quantifying dust emissions from desert landforms,eastern Mojave Desert,USA
1
2011
... 沙尘暴对全球气候、生态系统及人类生产生活等有着直接威胁和严重影响,其中粉尘释放是起尘过程的关键环节[1 ] ,近年来受到风沙界众多学者关注.泥漠为干旱半干旱区特有的地貌类型,多由内陆河或间歇性洪水带来的细颗粒物经不断沉积、蒸发作用而成,主要发育于内陆河河漫滩和洪积扇前缘[2 -3 ] .泥漠地表是重要的粉尘释放源区[4 -5 ] .仅乍得北部的博德莱洼地泥漠地表释放的粉尘就贡献了全球粉尘排放量的6%~18%[5 ] .因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] . ...
The importance of groundwater in playas:a review of playa classifications and the sedimentology and hydrology of playas
1
1994
... 沙尘暴对全球气候、生态系统及人类生产生活等有着直接威胁和严重影响,其中粉尘释放是起尘过程的关键环节[1 ] ,近年来受到风沙界众多学者关注.泥漠为干旱半干旱区特有的地貌类型,多由内陆河或间歇性洪水带来的细颗粒物经不断沉积、蒸发作用而成,主要发育于内陆河河漫滩和洪积扇前缘[2 -3 ] .泥漠地表是重要的粉尘释放源区[4 -5 ] .仅乍得北部的博德莱洼地泥漠地表释放的粉尘就贡献了全球粉尘排放量的6%~18%[5 ] .因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] . ...
Aeolian sand transport over a dry playa surface:sand flux density profiles,saltation layer height,and flux scaling laws and implications for dust emission dynamics
2
2023
... 沙尘暴对全球气候、生态系统及人类生产生活等有着直接威胁和严重影响,其中粉尘释放是起尘过程的关键环节[1 ] ,近年来受到风沙界众多学者关注.泥漠为干旱半干旱区特有的地貌类型,多由内陆河或间歇性洪水带来的细颗粒物经不断沉积、蒸发作用而成,主要发育于内陆河河漫滩和洪积扇前缘[2 -3 ] .泥漠地表是重要的粉尘释放源区[4 -5 ] .仅乍得北部的博德莱洼地泥漠地表释放的粉尘就贡献了全球粉尘排放量的6%~18%[5 ] .因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] . ...
... 本研究表明,中国西北干旱区不同泥漠地表的矿物组成,以氯硅铝钙石、石英以及多种闪石类和长石类矿物为主.其中,刚性矿物含量与抗剪强度表现出显著的正相关关系(图5 C),例如北大河流域泥漠地表抗剪强度最小,这主要由于其刚性矿物含量最低,仅为4.71%,整体区域表现出最弱的抗风蚀能力[3 ] ;而不稳定重矿物含量与抗剪强度相关性不显著(图5 D),其通常作为指示沉积环境化学风化程度的关键指标,评估区域的风化阶段以及地貌单元的演化状况等[30 ] . ...
Dust-storm source areas determined by the total ozone monitoring spectrometer and surface observations
1
2003
... 沙尘暴对全球气候、生态系统及人类生产生活等有着直接威胁和严重影响,其中粉尘释放是起尘过程的关键环节[1 ] ,近年来受到风沙界众多学者关注.泥漠为干旱半干旱区特有的地貌类型,多由内陆河或间歇性洪水带来的细颗粒物经不断沉积、蒸发作用而成,主要发育于内陆河河漫滩和洪积扇前缘[2 -3 ] .泥漠地表是重要的粉尘释放源区[4 -5 ] .仅乍得北部的博德莱洼地泥漠地表释放的粉尘就贡献了全球粉尘排放量的6%~18%[5 ] .因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] . ...
Mineral dust emission from the Bodélé Depression,northern Chad,during BoDEx 2005
2
2007
... 沙尘暴对全球气候、生态系统及人类生产生活等有着直接威胁和严重影响,其中粉尘释放是起尘过程的关键环节[1 ] ,近年来受到风沙界众多学者关注.泥漠为干旱半干旱区特有的地貌类型,多由内陆河或间歇性洪水带来的细颗粒物经不断沉积、蒸发作用而成,主要发育于内陆河河漫滩和洪积扇前缘[2 -3 ] .泥漠地表是重要的粉尘释放源区[4 -5 ] .仅乍得北部的博德莱洼地泥漠地表释放的粉尘就贡献了全球粉尘排放量的6%~18%[5 ] .因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] . ...
... [5 ].因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] . ...
Dust emission from wet and dry playas in the Mojave Desert,USA
1
2007
... 沙尘暴对全球气候、生态系统及人类生产生活等有着直接威胁和严重影响,其中粉尘释放是起尘过程的关键环节[1 ] ,近年来受到风沙界众多学者关注.泥漠为干旱半干旱区特有的地貌类型,多由内陆河或间歇性洪水带来的细颗粒物经不断沉积、蒸发作用而成,主要发育于内陆河河漫滩和洪积扇前缘[2 -3 ] .泥漠地表是重要的粉尘释放源区[4 -5 ] .仅乍得北部的博德莱洼地泥漠地表释放的粉尘就贡献了全球粉尘排放量的6%~18%[5 ] .因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] . ...
Formation of dust grains and dust emission processes
1
2025
... 沙尘暴对全球气候、生态系统及人类生产生活等有着直接威胁和严重影响,其中粉尘释放是起尘过程的关键环节[1 ] ,近年来受到风沙界众多学者关注.泥漠为干旱半干旱区特有的地貌类型,多由内陆河或间歇性洪水带来的细颗粒物经不断沉积、蒸发作用而成,主要发育于内陆河河漫滩和洪积扇前缘[2 -3 ] .泥漠地表是重要的粉尘释放源区[4 -5 ] .仅乍得北部的博德莱洼地泥漠地表释放的粉尘就贡献了全球粉尘排放量的6%~18%[5 ] .因此,泥漠风蚀释尘过程是当前风沙科学领域的重要研究课题[6 -7 ] . ...
3
2008
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
... 土壤抗剪强度、硬度是衡量土壤抗蚀力最直接的力学指标[37 -38 ] .其中,抗剪强度表征的是较大范围区域地表沉积物颗粒抵抗风施加的剪切剥离作用,与颗粒的黏聚力等参数紧密相关[8 ,39 -40 ] ,而地表硬度是对表层沉积物局部抵抗风沙的磨蚀作用,即已起动颗粒对地表进行冲击和磨损的过程[8 ] . ...
... [8 ]. ...
土壤风蚀中粉尘释放问题的研究进展
1
2023
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
土壤粉尘释放能力与土壤性质关系的初步研究
1
2024
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
Modeling the atmospheric dust cycle:1.design of a soil‐derived dust emission scheme
1
1995
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
Investigating the impact factors of dust emission efficiency over gobi with portable wind tunnel field experiments
1
2024
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
添加膨润土对风蚀沙化土壤理化性质及植被生长的影响
1
2025
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
土壤结皮特性对风力侵蚀的影响
1
2023
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
Dust emission from gobi under different dust content conditions:a wind tunnel study atop the Mogao Grottoes
1
2021
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
土壤风蚀模型中的影响因子分类与表达
2
2014
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
... [16 -19 ].近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
河套平原土壤风蚀风险评估
1
2023
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
地表土壤抗剪强度影响因素的研究
1
2005
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
Characterization of geochemical elements in surface sediments from Chinese deserts
1
2023
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
Grain-size composition of the surface sediments in Chinese deserts and the associated dust emission
2
2022
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
... 目前针对泥漠粒度、矿物组成和抗风蚀性研究较少,学者主要针对沙漠、沙地开展了大量研究.González-Romero等[41 ] 对美国莫哈韦沙漠地区不同地表粒度与矿物组成研究显示,泥漠地表沉积物中值粒径为8.4~17 μm,大于本研究区域泥漠中值粒径平均值(7.6~8.5 μm);与沙丘相比,泥漠黏土矿物含量较多,平均可达24%;另外,通过比较不破坏团聚体和完全扰动条件下测试的泥漠地表结壳中值粒径的差值,可以直观反映地表结壳颗粒形成团聚体的程度,且差值越大,团聚力越强.而Wei等[21 ] 通过对中国12个主要沙漠及沙地的表层沉积物取样分析发现,其组分主要为细砂与中砂,平均粒径约为2.34 Φ,显著大于泥漠地表(6.77~5.86 Φ),另外沉积物颗粒中石英与长石含量极高,可达62.68%~83.98%,显著高于泥漠地表(15.35%~40.57%). ...
不同地表下粉尘释放机制的风洞实验研究
1
2018
... 粉尘释放是复杂的风沙物理过程,主要受地表颗粒组分、细颗粒含量、地表力学性质、粗糙元与动力条件等因素的影响[8 -10 ] .地表粒度组成尤其是黏粒含量,已被大量研究证实是决定粉尘释放强度的重要因子[11 -12 ] ;而土壤矿物组成,特别是黏土矿物,则通过影响土壤颗粒的聚合状态和稳定性,进一步影响地表的抗风蚀能力[13 -14 ] .以戈壁地表为例,研究显示,粉尘垂直通量随地表粉尘含量的增加呈指数增大,当地表粉尘含量超过37%时,粉尘垂直通量将显著增加[15 ] .此外,地表力学性质是决定风蚀起尘强度的基本要素[16 ] .目前,土壤力学参数如抗剪强度和硬度,是表征土壤抗风蚀能力的重要力学指标,已广泛应用于土壤风蚀研究[16 -19 ] .近年来,学者主要对中国沙漠、沙地粒度和矿物组成等开展了系统分析[20 -21 ] ,并在粒度组成及力学参数对土壤风蚀的影响方面已取得显著进展[9 ,17 ,22 ] .然而,目前关于泥漠地表粒度、矿物组成及力学性质的基础数据仍较缺乏,导致风蚀起尘过程参数化困难,直接制约了泥漠粉尘释放模型的构建与粉尘释放量的准确估算. ...
新疆荒漠类型特征及其保护利用
1
2019
... 中国西北干旱区作为全球最大的干旱区,形成发育了不同性质的泥漠地表(图1 ).本研究选取塔里木河(后文简称为塔河)、疏勒河和北大河3条内陆河下游泥漠以及北山和苏宏图内陆盆地冲洪积扇末端泥漠地表进行研究分析(图2 ).研究区均属温带大陆性气候,年降水量普遍低于200 mm,蒸发量2 500~3 774 mm,但泥漠分布及特征存在显著区域差异.其中,塔河流域泥漠集中于塔河中下游干涸河道两侧[23 ] ,疏勒河流域泥漠分布于瓜州绿洲西侧,北大河流域泥漠位于金塔盆地灌溉绿洲下游洼地.内陆盆地洪积扇泥漠选取北山东缘地区和苏宏图地区.前者位于甘肃省河西走廊中部以北,由北山洪水冲洪积作用形成,属典型的内陆干旱荒漠气候,年降水量通常50~100 mm,年蒸发量可达3 000 mm[24 -25 ] .而苏宏图泥漠隶属内蒙古阿拉善左旗,地处洪积扇前缘地貌单元,气候干旱,年降水量<200 mm,蒸发量高,两者气候背景与上述内陆河流域一致[26 ] . ...
黑河流域金塔段水文特征与降水量关系初探
1
2017
... 中国西北干旱区作为全球最大的干旱区,形成发育了不同性质的泥漠地表(图1 ).本研究选取塔里木河(后文简称为塔河)、疏勒河和北大河3条内陆河下游泥漠以及北山和苏宏图内陆盆地冲洪积扇末端泥漠地表进行研究分析(图2 ).研究区均属温带大陆性气候,年降水量普遍低于200 mm,蒸发量2 500~3 774 mm,但泥漠分布及特征存在显著区域差异.其中,塔河流域泥漠集中于塔河中下游干涸河道两侧[23 ] ,疏勒河流域泥漠分布于瓜州绿洲西侧,北大河流域泥漠位于金塔盆地灌溉绿洲下游洼地.内陆盆地洪积扇泥漠选取北山东缘地区和苏宏图地区.前者位于甘肃省河西走廊中部以北,由北山洪水冲洪积作用形成,属典型的内陆干旱荒漠气候,年降水量通常50~100 mm,年蒸发量可达3 000 mm[24 -25 ] .而苏宏图泥漠隶属内蒙古阿拉善左旗,地处洪积扇前缘地貌单元,气候干旱,年降水量<200 mm,蒸发量高,两者气候背景与上述内陆河流域一致[26 ] . ...
甘肃省金塔北山岩溶水赋层规律
1
2007
... 中国西北干旱区作为全球最大的干旱区,形成发育了不同性质的泥漠地表(图1 ).本研究选取塔里木河(后文简称为塔河)、疏勒河和北大河3条内陆河下游泥漠以及北山和苏宏图内陆盆地冲洪积扇末端泥漠地表进行研究分析(图2 ).研究区均属温带大陆性气候,年降水量普遍低于200 mm,蒸发量2 500~3 774 mm,但泥漠分布及特征存在显著区域差异.其中,塔河流域泥漠集中于塔河中下游干涸河道两侧[23 ] ,疏勒河流域泥漠分布于瓜州绿洲西侧,北大河流域泥漠位于金塔盆地灌溉绿洲下游洼地.内陆盆地洪积扇泥漠选取北山东缘地区和苏宏图地区.前者位于甘肃省河西走廊中部以北,由北山洪水冲洪积作用形成,属典型的内陆干旱荒漠气候,年降水量通常50~100 mm,年蒸发量可达3 000 mm[24 -25 ] .而苏宏图泥漠隶属内蒙古阿拉善左旗,地处洪积扇前缘地貌单元,气候干旱,年降水量<200 mm,蒸发量高,两者气候背景与上述内陆河流域一致[26 ] . ...
阿拉善左旗土壤盐分空间变异特征研究
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2019
... 中国西北干旱区作为全球最大的干旱区,形成发育了不同性质的泥漠地表(图1 ).本研究选取塔里木河(后文简称为塔河)、疏勒河和北大河3条内陆河下游泥漠以及北山和苏宏图内陆盆地冲洪积扇末端泥漠地表进行研究分析(图2 ).研究区均属温带大陆性气候,年降水量普遍低于200 mm,蒸发量2 500~3 774 mm,但泥漠分布及特征存在显著区域差异.其中,塔河流域泥漠集中于塔河中下游干涸河道两侧[23 ] ,疏勒河流域泥漠分布于瓜州绿洲西侧,北大河流域泥漠位于金塔盆地灌溉绿洲下游洼地.内陆盆地洪积扇泥漠选取北山东缘地区和苏宏图地区.前者位于甘肃省河西走廊中部以北,由北山洪水冲洪积作用形成,属典型的内陆干旱荒漠气候,年降水量通常50~100 mm,年蒸发量可达3 000 mm[24 -25 ] .而苏宏图泥漠隶属内蒙古阿拉善左旗,地处洪积扇前缘地貌单元,气候干旱,年降水量<200 mm,蒸发量高,两者气候背景与上述内陆河流域一致[26 ] . ...
A study in rock-weathering
2
1938
... 采用激光粒度仪(Malvern Mastersizer 3000)测定样品粒径组成,并利用X射线衍射仪(XRD)测定矿物组分含量.将所测矿物分为刚性矿物、不稳定重矿物及长石类进行分析,刚性矿物(包括石英、锆石和金红石)具有力学性质稳定、不易发生塑性变形与显著胀缩、硬度高等特征[27 -28 ] ,不稳定重矿物(包含橄榄石、辉石、角闪石和黑云母)物理化学性质较不稳定[29 -30 ] ,长石类矿物则包括钠长石、透长石、正长石和斜长石. ...
... 在风蚀环境中,常用以下典型矿物类别作为评价指标进行地表力学性质的分析[27 -28 ] .基于矿物在搬运和沉积过程中的物理和化学稳定性可划分出刚性矿物,其莫氏硬度较高、无解理且不易风化;依据重矿物中抗化学风化的能力不同,可划分出极易发生风化作用的不稳定重矿物[29 -30 ] .长石与石英硬度均较大且分布广泛,为土层中稳定的“骨架”性矿物[35 -36 ] .图4 显示,在内陆河泥漠中,塔河流域泥漠石英与长石和刚性矿物含量最高,分别为21.87%和10.31%,而不稳定重矿物含量最低,仅为14.27%,表现出相对更稳定的土层“骨架”和更坚硬的地表.疏勒河流域稳定性矿物含量与塔河相近,而不稳定重矿物含量略高,为19.09%,抗风蚀能力同样较好.相比之下,北大河流域石英与长石含量最低(15.35%)、刚性矿物含量也仅为4.71%,不稳定重矿物含量高达42.20%,表现出与塔河、疏勒河完全相反的抗风蚀特征. ...
2
2013
... 采用激光粒度仪(Malvern Mastersizer 3000)测定样品粒径组成,并利用X射线衍射仪(XRD)测定矿物组分含量.将所测矿物分为刚性矿物、不稳定重矿物及长石类进行分析,刚性矿物(包括石英、锆石和金红石)具有力学性质稳定、不易发生塑性变形与显著胀缩、硬度高等特征[27 -28 ] ,不稳定重矿物(包含橄榄石、辉石、角闪石和黑云母)物理化学性质较不稳定[29 -30 ] ,长石类矿物则包括钠长石、透长石、正长石和斜长石. ...
... 在风蚀环境中,常用以下典型矿物类别作为评价指标进行地表力学性质的分析[27 -28 ] .基于矿物在搬运和沉积过程中的物理和化学稳定性可划分出刚性矿物,其莫氏硬度较高、无解理且不易风化;依据重矿物中抗化学风化的能力不同,可划分出极易发生风化作用的不稳定重矿物[29 -30 ] .长石与石英硬度均较大且分布广泛,为土层中稳定的“骨架”性矿物[35 -36 ] .图4 显示,在内陆河泥漠中,塔河流域泥漠石英与长石和刚性矿物含量最高,分别为21.87%和10.31%,而不稳定重矿物含量最低,仅为14.27%,表现出相对更稳定的土层“骨架”和更坚硬的地表.疏勒河流域稳定性矿物含量与塔河相近,而不稳定重矿物含量略高,为19.09%,抗风蚀能力同样较好.相比之下,北大河流域石英与长石含量最低(15.35%)、刚性矿物含量也仅为4.71%,不稳定重矿物含量高达42.20%,表现出与塔河、疏勒河完全相反的抗风蚀特征. ...
Environmental impact of heavy metals (Fe,Ni,Cr,Co) in soils waters and plants of triada in euboea from ultrabasic rocks and nickeliferous mineralisation
2
1999
... 采用激光粒度仪(Malvern Mastersizer 3000)测定样品粒径组成,并利用X射线衍射仪(XRD)测定矿物组分含量.将所测矿物分为刚性矿物、不稳定重矿物及长石类进行分析,刚性矿物(包括石英、锆石和金红石)具有力学性质稳定、不易发生塑性变形与显著胀缩、硬度高等特征[27 -28 ] ,不稳定重矿物(包含橄榄石、辉石、角闪石和黑云母)物理化学性质较不稳定[29 -30 ] ,长石类矿物则包括钠长石、透长石、正长石和斜长石. ...
... 在风蚀环境中,常用以下典型矿物类别作为评价指标进行地表力学性质的分析[27 -28 ] .基于矿物在搬运和沉积过程中的物理和化学稳定性可划分出刚性矿物,其莫氏硬度较高、无解理且不易风化;依据重矿物中抗化学风化的能力不同,可划分出极易发生风化作用的不稳定重矿物[29 -30 ] .长石与石英硬度均较大且分布广泛,为土层中稳定的“骨架”性矿物[35 -36 ] .图4 显示,在内陆河泥漠中,塔河流域泥漠石英与长石和刚性矿物含量最高,分别为21.87%和10.31%,而不稳定重矿物含量最低,仅为14.27%,表现出相对更稳定的土层“骨架”和更坚硬的地表.疏勒河流域稳定性矿物含量与塔河相近,而不稳定重矿物含量略高,为19.09%,抗风蚀能力同样较好.相比之下,北大河流域石英与长石含量最低(15.35%)、刚性矿物含量也仅为4.71%,不稳定重矿物含量高达42.20%,表现出与塔河、疏勒河完全相反的抗风蚀特征. ...
萨拉乌苏河地区地层中的碎屑矿物及其所反映的中更新世末期以来之气候环境变化
3
1991
... 采用激光粒度仪(Malvern Mastersizer 3000)测定样品粒径组成,并利用X射线衍射仪(XRD)测定矿物组分含量.将所测矿物分为刚性矿物、不稳定重矿物及长石类进行分析,刚性矿物(包括石英、锆石和金红石)具有力学性质稳定、不易发生塑性变形与显著胀缩、硬度高等特征[27 -28 ] ,不稳定重矿物(包含橄榄石、辉石、角闪石和黑云母)物理化学性质较不稳定[29 -30 ] ,长石类矿物则包括钠长石、透长石、正长石和斜长石. ...
... 在风蚀环境中,常用以下典型矿物类别作为评价指标进行地表力学性质的分析[27 -28 ] .基于矿物在搬运和沉积过程中的物理和化学稳定性可划分出刚性矿物,其莫氏硬度较高、无解理且不易风化;依据重矿物中抗化学风化的能力不同,可划分出极易发生风化作用的不稳定重矿物[29 -30 ] .长石与石英硬度均较大且分布广泛,为土层中稳定的“骨架”性矿物[35 -36 ] .图4 显示,在内陆河泥漠中,塔河流域泥漠石英与长石和刚性矿物含量最高,分别为21.87%和10.31%,而不稳定重矿物含量最低,仅为14.27%,表现出相对更稳定的土层“骨架”和更坚硬的地表.疏勒河流域稳定性矿物含量与塔河相近,而不稳定重矿物含量略高,为19.09%,抗风蚀能力同样较好.相比之下,北大河流域石英与长石含量最低(15.35%)、刚性矿物含量也仅为4.71%,不稳定重矿物含量高达42.20%,表现出与塔河、疏勒河完全相反的抗风蚀特征. ...
... 本研究表明,中国西北干旱区不同泥漠地表的矿物组成,以氯硅铝钙石、石英以及多种闪石类和长石类矿物为主.其中,刚性矿物含量与抗剪强度表现出显著的正相关关系(图5 C),例如北大河流域泥漠地表抗剪强度最小,这主要由于其刚性矿物含量最低,仅为4.71%,整体区域表现出最弱的抗风蚀能力[3 ] ;而不稳定重矿物含量与抗剪强度相关性不显著(图5 D),其通常作为指示沉积环境化学风化程度的关键指标,评估区域的风化阶段以及地貌单元的演化状况等[30 ] . ...
1
1951
... 依据美国农业部分类制(USDA)[31 ] 进行粒级划分(表1 ),并利用GRADISTAT[32 ] 计算机程序中Folk & Ward 图解法[33 -34 ] 计算粒度参数: ...
GRADISTAT:a grain size distribution and statistics package for the analysis of unconsolidated sediments
1
2001
... 依据美国农业部分类制(USDA)[31 ] 进行粒级划分(表1 ),并利用GRADISTAT[32 ] 计算机程序中Folk & Ward 图解法[33 -34 ] 计算粒度参数: ...
Brazos River bar[Texas]:a study in the significance of grain size parameters
1
1957
... 依据美国农业部分类制(USDA)[31 ] 进行粒级划分(表1 ),并利用GRADISTAT[32 ] 计算机程序中Folk & Ward 图解法[33 -34 ] 计算粒度参数: ...
沉积物粒度参数内涵及计算方法的解析
1
2010
... 依据美国农业部分类制(USDA)[31 ] 进行粒级划分(表1 ),并利用GRADISTAT[32 ] 计算机程序中Folk & Ward 图解法[33 -34 ] 计算粒度参数: ...
基于纳米尺度的碎屑岩骨架矿物结构研究
1
2011
... 在风蚀环境中,常用以下典型矿物类别作为评价指标进行地表力学性质的分析[27 -28 ] .基于矿物在搬运和沉积过程中的物理和化学稳定性可划分出刚性矿物,其莫氏硬度较高、无解理且不易风化;依据重矿物中抗化学风化的能力不同,可划分出极易发生风化作用的不稳定重矿物[29 -30 ] .长石与石英硬度均较大且分布广泛,为土层中稳定的“骨架”性矿物[35 -36 ] .图4 显示,在内陆河泥漠中,塔河流域泥漠石英与长石和刚性矿物含量最高,分别为21.87%和10.31%,而不稳定重矿物含量最低,仅为14.27%,表现出相对更稳定的土层“骨架”和更坚硬的地表.疏勒河流域稳定性矿物含量与塔河相近,而不稳定重矿物含量略高,为19.09%,抗风蚀能力同样较好.相比之下,北大河流域石英与长石含量最低(15.35%)、刚性矿物含量也仅为4.71%,不稳定重矿物含量高达42.20%,表现出与塔河、疏勒河完全相反的抗风蚀特征. ...
四种粒径分级制度对土壤体积分形维数测定的影响
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2014
... 在风蚀环境中,常用以下典型矿物类别作为评价指标进行地表力学性质的分析[27 -28 ] .基于矿物在搬运和沉积过程中的物理和化学稳定性可划分出刚性矿物,其莫氏硬度较高、无解理且不易风化;依据重矿物中抗化学风化的能力不同,可划分出极易发生风化作用的不稳定重矿物[29 -30 ] .长石与石英硬度均较大且分布广泛,为土层中稳定的“骨架”性矿物[35 -36 ] .图4 显示,在内陆河泥漠中,塔河流域泥漠石英与长石和刚性矿物含量最高,分别为21.87%和10.31%,而不稳定重矿物含量最低,仅为14.27%,表现出相对更稳定的土层“骨架”和更坚硬的地表.疏勒河流域稳定性矿物含量与塔河相近,而不稳定重矿物含量略高,为19.09%,抗风蚀能力同样较好.相比之下,北大河流域石英与长石含量最低(15.35%)、刚性矿物含量也仅为4.71%,不稳定重矿物含量高达42.20%,表现出与塔河、疏勒河完全相反的抗风蚀特征. ...
Soil properties governing soil erosion affected by cropping systems in the U.S.Pacific Northwest
1
2011
... 土壤抗剪强度、硬度是衡量土壤抗蚀力最直接的力学指标[37 -38 ] .其中,抗剪强度表征的是较大范围区域地表沉积物颗粒抵抗风施加的剪切剥离作用,与颗粒的黏聚力等参数紧密相关[8 ,39 -40 ] ,而地表硬度是对表层沉积物局部抵抗风沙的磨蚀作用,即已起动颗粒对地表进行冲击和磨损的过程[8 ] . ...
风蚀过程中翻耕农田土壤抗剪强度变化
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2022
... 土壤抗剪强度、硬度是衡量土壤抗蚀力最直接的力学指标[37 -38 ] .其中,抗剪强度表征的是较大范围区域地表沉积物颗粒抵抗风施加的剪切剥离作用,与颗粒的黏聚力等参数紧密相关[8 ,39 -40 ] ,而地表硬度是对表层沉积物局部抵抗风沙的磨蚀作用,即已起动颗粒对地表进行冲击和磨损的过程[8 ] . ...
水蚀风蚀交错区黄土抗剪强度敏感性分析
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2018
... 土壤抗剪强度、硬度是衡量土壤抗蚀力最直接的力学指标[37 -38 ] .其中,抗剪强度表征的是较大范围区域地表沉积物颗粒抵抗风施加的剪切剥离作用,与颗粒的黏聚力等参数紧密相关[8 ,39 -40 ] ,而地表硬度是对表层沉积物局部抵抗风沙的磨蚀作用,即已起动颗粒对地表进行冲击和磨损的过程[8 ] . ...
Modeling the roughness properties of artificial soil clods
1
1999
... 土壤抗剪强度、硬度是衡量土壤抗蚀力最直接的力学指标[37 -38 ] .其中,抗剪强度表征的是较大范围区域地表沉积物颗粒抵抗风施加的剪切剥离作用,与颗粒的黏聚力等参数紧密相关[8 ,39 -40 ] ,而地表硬度是对表层沉积物局部抵抗风沙的磨蚀作用,即已起动颗粒对地表进行冲击和磨损的过程[8 ] . ...
Characterization of the particle size distribution,mineralogy,and Fe mode of occurrence of dust-emitting sediments from the Mojave Desert,California,USA
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2024
... 目前针对泥漠粒度、矿物组成和抗风蚀性研究较少,学者主要针对沙漠、沙地开展了大量研究.González-Romero等[41 ] 对美国莫哈韦沙漠地区不同地表粒度与矿物组成研究显示,泥漠地表沉积物中值粒径为8.4~17 μm,大于本研究区域泥漠中值粒径平均值(7.6~8.5 μm);与沙丘相比,泥漠黏土矿物含量较多,平均可达24%;另外,通过比较不破坏团聚体和完全扰动条件下测试的泥漠地表结壳中值粒径的差值,可以直观反映地表结壳颗粒形成团聚体的程度,且差值越大,团聚力越强.而Wei等[21 ] 通过对中国12个主要沙漠及沙地的表层沉积物取样分析发现,其组分主要为细砂与中砂,平均粒径约为2.34 Φ,显著大于泥漠地表(6.77~5.86 Φ),另外沉积物颗粒中石英与长石含量极高,可达62.68%~83.98%,显著高于泥漠地表(15.35%~40.57%). ...
土壤风蚀过程研究回顾与展望
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2018
... 土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] .泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] .在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限.粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B).这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] . ...
淡水诱因干湿循环下超氯盐渍土强度演变
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2024
... 土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] .泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] .在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限.粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B).这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] . ...
黄土高原浅层原状土抗剪强度浅析
1
1997
... 土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] .泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] .在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限.粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B).这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] . ...
桂东南容县花岗岩残积土粒度组成与力学性质的变异性
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2021
... 土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] .泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] .在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限.粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B).这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] . ...
粒径级配对饱和尾矿砂动力学特性的影响研究
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2023
... 土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] .泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] .在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限.粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B).这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] . ...
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1998
... 土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] .泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] .在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限.粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B).这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] . ...
不同细粒含量下粗砂的强度特性试验研究
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2016
... 土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] .泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] .在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限.粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B).这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] . ...
细粒含量对冰碛土抗剪强度影响的实验研究
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2019
... 土壤风蚀影响因素包括大气、土壤、植被、土地利用方式和管理措施等,其中土壤质地、土壤含水率、土壤结皮结构稳定性是影响风蚀的主要土壤因子[42 ] .泥漠是经干湿水循环过程发育形成的,在此过程中土体含水率的变化会使其内部微观结构以及颗粒间黏聚力发生改变,最终导致土壤力学特性的变化[43 ] .在风蚀发生季节,泥漠表层极为干燥,经测试,研究区泥漠表层土壤含水率约0.6%,区域差异不大,故土壤含水率对泥漠地表风蚀影响极为有限.粉砂与黏土作为泥漠主要颗粒物组分,两者含量与地表抗剪强度具有较显著的相关关系(图5 ),其中土体抗剪强度与黏土组分表现出显著的正相关关系(图5 A),而与粉砂含量呈现出显著的负相关关系(图5 B).这是因为黏土颗粒比表面积较大,且表面电荷具有一定的吸附力,使其更易形成团聚体,即宏观上表现为较强的黏聚力,从而增强土体抗剪强度[44 -45 ] ;而在粉砂含量显著较高的情况下,土体的动力学响应及抗剪强度基本取决于粉砂颗粒[46 -47 ] ,研究表明粉砂颗粒的存在可显著降低砂粒等大颗粒之间的滑动摩擦及咬合摩擦作用,从而导致土体抗剪强度的降低[48 -49 ] . ...
干湿循环作用下伊犁黄土的强度及微观特性
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2024
... 由于内陆河下游与内陆盆地泥漠的形成机制不同,两种泥漠土体力学特性及抗风蚀能力也表现出明显差别.当前学者对黄土研究发现[50 -52 ] ,经过多次干湿循环后土体的宏观孔隙增加、土体颗粒黏聚力下降、抗剪强度逐渐降低,这与本文多次干湿循环作用下形成的内陆河下游泥漠抗剪强度均小于内陆河盆地的结论一致.但需要指出的是,洪积扇末端泥漠地处戈壁地区,当存在沙源供给时,戈壁风沙流通常具有较强的动能[53 ] ,此时戈壁风沙磨蚀作用下泥漠粉尘释放不容忽视,使其亦可能成为重要的粉尘释放源区. ...
膨胀土干湿循环效应及其对边坡稳定性的影响
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2012
黏性土干/湿过程中土结构演化特征研究进展
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2019
... 由于内陆河下游与内陆盆地泥漠的形成机制不同,两种泥漠土体力学特性及抗风蚀能力也表现出明显差别.当前学者对黄土研究发现[50 -52 ] ,经过多次干湿循环后土体的宏观孔隙增加、土体颗粒黏聚力下降、抗剪强度逐渐降低,这与本文多次干湿循环作用下形成的内陆河下游泥漠抗剪强度均小于内陆河盆地的结论一致.但需要指出的是,洪积扇末端泥漠地处戈壁地区,当存在沙源供给时,戈壁风沙流通常具有较强的动能[53 ] ,此时戈壁风沙磨蚀作用下泥漠粉尘释放不容忽视,使其亦可能成为重要的粉尘释放源区. ...
洪积扇末端泥漠近地表风沙流结构特征
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2025
... 由于内陆河下游与内陆盆地泥漠的形成机制不同,两种泥漠土体力学特性及抗风蚀能力也表现出明显差别.当前学者对黄土研究发现[50 -52 ] ,经过多次干湿循环后土体的宏观孔隙增加、土体颗粒黏聚力下降、抗剪强度逐渐降低,这与本文多次干湿循环作用下形成的内陆河下游泥漠抗剪强度均小于内陆河盆地的结论一致.但需要指出的是,洪积扇末端泥漠地处戈壁地区,当存在沙源供给时,戈壁风沙流通常具有较强的动能[53 ] ,此时戈壁风沙磨蚀作用下泥漠粉尘释放不容忽视,使其亦可能成为重要的粉尘释放源区. ...