为什么沙漠有那么多沙子？

科普中国网 2017-02-07

　　作者：孙继敏

　　关键词：沙漠沙子

　　1966年2月7日，《人民日报》号召向焦裕禄同志学习。焦裕禄同志在任期间做的一项重要工作，是治理河南兰考的沙化。有的人可能会奇怪，河南远离西北沙漠，沙漠里的沙子是从哪里来的呢？听我们的专家给你解释吧

　　沙漠是指沙质荒漠，大约覆盖了地球陆地表面的1/3。沙漠地区植被极少，气候干旱，堪称“生命的禁区”。沙漠在自然景观上表现为连绵的沙丘，大的沙漠又称“沙海”，形象地表达了沙漠是由浩瀚的沙子组成。沙漠中那么多的沙子是从哪儿来的呢？

　　这一问题至少有四种解释。其一，地球上的很多沙漠处在高大山脉的背后或者由山脉环绕的盆地之中。前者如美国落基山脉背后的内华达州沙漠，后者如中国的塔克拉玛干沙漠和位于准噶尔盆地的古尔班通古特沙漠。这些沙漠沙子的来源有一个共同的特点——与附近或周围的高山密切相关。这些高大山脉的海拔均在3000米以上，昼夜温差大，受“热胀冷缩”的影响，山上的岩石极易破碎，产生巨量的岩石碎屑。如果海拔更高，也就是说岩体进入了冰冻圈，那么，由于冰川研磨作用的加入，岩石风化后的碎屑物质就产生得更多了。这些碎屑物质最终会被冰川融水或洪水、河流带出山脉，从而在山前形成大型的、扇状分布的岩石碎屑。如果该山脉的山前地带恰好是干旱、多风的自然环境，这些粗细混杂的碎屑物质会在长期的风力吹蚀下被分选。较粗的砾石不易被风吹动，滞留在地表形成了戈壁，而能够被风吹得滚动起来的沙子则聚集成沙丘，越来越多的沙丘则汇聚成沙漠。所以，对上述沙漠而言，来自附近高山的岩石风化破碎，是产生海量沙子的主要原因。这其中最典型的代表就是被称为“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠。

　　沙漠里的沙丘有多种多样的形状，最常见的是新月形沙丘，呈现迎风坡缓、背风坡陡的形状。其他的还有金字塔形沙丘、线状沙丘、抛物线形沙丘以及更加复杂的复合型沙丘链等。

　　其二，有些沙漠周围并无高山，但一样可以形成沙漠，例如中国内蒙古境内的科尔沁沙地。这些地区的沙子来源与地质时期的河流作用密切相关。如果一个地区处在地质时期形成的大型冲积平原上，而气候又恰好处在干旱区的话，那么在长期的风力作用下，组成冲积平原的物质也会发生分选，使越来越多的沙子汇聚地表，形成沙漠。

　　其三，有些沙漠既不处在高大山脉的背后，也不处在地质时期的大型冲积平原上，那么上述沙漠的沙子又是从何而来的呢？我们知道，地质时期本身就存在一些主要由沙子组成的岩石，比如砂岩。砂岩物理风化后极易产生细粒的沙子。中国的鄂尔多斯高原，就存在大范围的白垩纪的砂丘岩。有一种观点认为，鄂尔多斯高原的毛乌素沙漠的沙子是由更早的白垩纪砂丘岩风化而来。其次，地球表面的花岗岩也很容易风化产生沙子。如果一个地区的地表主要由砂岩等组成，加之地表为干旱环境的话，那么，在长期的岩石物理风化下，上述岩石逐渐破碎，产生大量的沙子，也可以形成沙漠。

　　沙漠绿洲的形成离不开河流，很多沙漠的外围，一般都有高大的山脉存在，源自山脉的河流，会奔波千百里之遥，最终伸入沙漠，生命也因此而存在。

　　其四，地球上在北回归线和南回归线附近的大陆西岸，也分布有沙漠，形成沿海沙漠，如南美洲的阿塔卡马沙漠以及非洲的纳米比沙漠。上述地区的沙漠形成受陆地、洋流和天气系统的共同影响。当地气候极为干旱，沿海沙漠的沙子来源与海浪对基岩海岸的长期冲刷以及当地基岩的物理风化有关。

　　总之，不管地处何地、何时形成的沙漠，归根结底，沙子的最终来源与地球上岩石的破碎产生的碎屑物质有关。