巖性條件
巖性條件是雅丹形成發(fā)育的基礎(chǔ),。因?qū)ρ诺さ亩x不一致,,雅丹形成發(fā)育可以在不同硬度和不同時代的巖石上,。也有學(xué)者認(rèn)為除硬度外,,巖性中還應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu),并做了研究,。如Goudie認(rèn)為形成雅丹的巖體巖性相對一致,,構(gòu)造簡單,但有便于下切的節(jié)理發(fā)育,。夏訓(xùn)誠認(rèn)為具有泥巖和砂巖互層的河湖相沉積物,,泥巖層內(nèi)發(fā)育有便于侵蝕的水平與垂直節(jié)理。 [9]
環(huán)境條件
現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)雅丹分布在極端干旱區(qū),,年降水量小于50毫米,,植被稀少的平原地區(qū),風(fēng)蝕作用強(qiáng)烈,;或較為濕潤的洼地,,鹽類風(fēng)化作用、地下水作用強(qiáng)烈的地區(qū),。很多學(xué)者根據(jù)地質(zhì)歷史時期氣候變化研究,,推斷高大的雅丹是在更新世冰期干冷多風(fēng)的氣候環(huán)境下形成的,或更早的干旱氣候環(huán)境下形成的,。 [10]
動力條件
動力條件是雅丹地貌形成的關(guān)鍵因素,,現(xiàn)主要集中于外營力條件的研究,,包括風(fēng)力和水力等方面,。
雅丹分布于極端干旱區(qū),風(fēng)力作用是其主要外動力,。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為單一風(fēng)向的強(qiáng)風(fēng)是雅丹形成的主要外營力,,也有學(xué)者研究認(rèn)為部分雅丹的形成是由2組風(fēng)向相反的風(fēng)況所致。對風(fēng)蝕的2種作用方式——吹蝕和磨蝕的作用機(jī)理,,不同的學(xué)者也有不同的認(rèn)識,。El-Baz等認(rèn)為吹蝕作用在不同巖性的雅丹上作用大不相同,在堅(jiān)硬的巖石雅丹上,,吹蝕作用不明顯,;McCauley等認(rèn)為松軟巖體上平滑且具有流線型外形的雅丹是吹蝕作用的結(jié)果。
Hobbs,、Hagedorn和Grolier等認(rèn)為磨蝕作用主要表現(xiàn)在雅丹整體形態(tài)與坡腳巖體顏色變化上,,迎風(fēng)端及兩側(cè)下部的拋光面和風(fēng)蝕槽是由磨蝕作用形成的,并導(dǎo)致迎風(fēng)端和兩側(cè)槽地的下切,;但Whitney認(rèn)為風(fēng)力磨蝕太強(qiáng)則會導(dǎo)致風(fēng)蝕槽的破壞,,二次流形成的漩渦和攜帶的粉細(xì)沙等懸浮物質(zhì)作用于巖體而形成風(fēng)蝕槽,,并將這種二次流命名為界面流(interfacialflow),認(rèn)為是它攜帶微小顆粒磨蝕整個雅丹體,。對風(fēng)的吹蝕和磨蝕這2種作用方式的相對重要性,,亦有不同觀點(diǎn)。對于美國加州的羅格湖區(qū)雅丹,,McCauley等認(rèn)為是吹蝕作用形成了平滑的流線型壟崗,,而磨蝕作用則導(dǎo)致迎風(fēng)端及兩側(cè)的下切,使雅丹間槽地變低,;Ward等則認(rèn)為磨蝕在槽地和壟崗的初期形成階段起到了很重要的作用,,此后吹蝕作用不斷加強(qiáng),并與磨蝕作用一起形成“風(fēng)動力形態(tài)”(即流線型),;而Blackwelder認(rèn)為羅格湖區(qū)低矮的圓形雅丹是其兩側(cè)與頂部隨氣流躍移的沙粒磨蝕而形成的,。 [11]
雅丹地貌:新疆五彩灘
雅丹地貌:新疆五彩灘(20張)
洪水作用也是重要的外營力。但對于洪水對雅丹的作用機(jī)理,,也存在不同的看法:大部分學(xué)者認(rèn)為,,在雅丹形成初期,風(fēng)沿著洪水形成的沖溝吹蝕,,使沖溝不斷加寬加深,。也有學(xué)者認(rèn)為,在雅丹形成之后,,洪水還會再次侵蝕雅丹間槽地,,并在雅丹坡面上發(fā)育密集的切溝。同時,,也有學(xué)者提出洪水在雅丹形成過程中存在正反兩種作用,,認(rèn)為強(qiáng)烈的洪水作用會起到破壞雅丹的作用。
除上述定向動力條件外,,部分雅丹形成過程中,,還存在其他非定向營力,如風(fēng)化作用,、重力坍塌,、鹽類風(fēng)化和龜裂等。
各營力在雅丹形成發(fā)育過程中各階段的相對作用亦不同,。Goudie認(rèn)為磨蝕作用在雅丹地貌形成初期及對相對高度較低的雅丹作用強(qiáng)烈,;吹蝕對巖性較軟的沉積地層作用明顯;流水侵蝕切割作用,,特別是山區(qū)暴雨洪水作用在雅丹形成初期起到很重要的作用,,為風(fēng)的作用提供通道;而鹽類風(fēng)化和干濕變化為風(fēng)力搬運(yùn)提供了大量的碎屑物質(zhì),。在雅丹形成后,,重力坍塌也逐漸成為重要的外營力因素,。 [12-13]
在雅丹地貌形成發(fā)育條件研究中,首先,,定量研究十分薄弱?,F(xiàn)僅有Ward等對吹蝕作用進(jìn)行了風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn),而定量研究各條件,,尤其是動力條件對雅丹形成發(fā)育過程的影響對理解雅丹發(fā)育模式至關(guān)重要,。其次是缺乏長期監(jiān)測。還沒有報道在雅丹分布區(qū)建立長期的觀測場,,對雅丹形成發(fā)育過程及其環(huán)境要素進(jìn)行觀測,。再次,對雅丹形成發(fā)育的內(nèi)營力作用重視不夠,。雅丹發(fā)育的內(nèi)營力主要有構(gòu)造抬升,、沉降、褶皺,、斷層和節(jié)理等,,這些內(nèi)營力因素對雅丹形成發(fā)育的地質(zhì)基礎(chǔ)和對雅丹形成發(fā)育過程起到控制作用。如構(gòu)造下沉,,則導(dǎo)致地下水位升高,,進(jìn)而使雅丹底部遭受地下水浸泡,降低粘結(jié)系數(shù),,最終導(dǎo)致重力坍塌,,快速走向衰亡;若構(gòu)造抬升過高,,則使雅丹發(fā)育的地層離地下水位太深,,風(fēng)化作用和風(fēng)蝕作用則會更強(qiáng),也會導(dǎo)致雅丹地貌衰亡