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1.9 多彩沙子

沙子是什么顏色?絕大多數人可能會回答枯黃色或土黃色。若有人告訴你,沙子有紅、白、黑、綠、藍、黃等各種顏色,你會驚訝嗎?

沙子是土木工程不可缺少的材料,也是工業生產單晶硅等的基本原料。沙子的最常見組成成分是二氧化硅(SiO2)。沙漠里的沙子主要是由巖石風化而來,巖石里一般含有可呈現各種顏色的多種礦物質,因此巖石風化形成的沙漠有可能展現出多種不同的顏色。桔黃色沙子給人一種無邊無際的感覺,沙色如金,沙質潔凈,寬廣壯觀,黃如金屑軟如苔。行走其上,心曠神怡。

沙漠地表覆蓋大片流沙,廣泛分布各種沙丘。在全世界范圍內,沙漠面積約占陸地總面積的十分之一。中國陸地面積中,有130萬平方千米是沙漠,絕大部分分布在西北地區。

“戈壁”一詞源于蒙古語,意思是“難生草木的土地”,在維吾爾語里面就是“沙漠”的意思,是粗砂、礫石覆蓋在硬土層上的荒漠地形。

小貼士

世界十大沙漠:非洲北部的撒哈拉沙漠,亞洲西南部的阿拉伯沙漠,澳大利亞沙漠,南美洲南部的巴塔哥尼亞沙漠,非洲南部的卡拉哈里沙漠,亞洲西南部的敘利亞沙漠,中國新疆的塔克拉瑪干沙漠,亞洲中部俄羅斯境內的卡拉沙漠,南亞西北部的塔爾沙漠,亞洲中部俄羅斯境內的吉齊爾沙漠。

塔克拉瑪干(在維吾爾族語是走進去出不來之意)沙漠位于新疆天山以南,昆侖山以北的塔里木盆地的中心,是中國最大的沙漠,占全國沙漠總面積的43%,在眾多非極地沙漠中位居第15位。沙漠腹地兩座紅白分明的高大沙丘,分別是由紅砂巖和白石膏組成的沉積巖露出地面后形成的,名為“圣墓山”,其上的風蝕蘑菇形狀奇特,高約5m,巨大的蓋下可容納10余人。距今700萬~500萬年間,浩浩蕩蕩的地中海卻是一片干涸荒蕪的沙漠,大自然造就“沙漠變海洋”的巨變。

撒哈拉沙漠約形成于250萬年前,是世界上最大的沙漠,以250毫米等雨線為界,面積約為906萬平方千米,撒哈拉沙漠干旱地貌類型多種多樣,由石漠(巖漠)、礫漠和沙漠組成,石漠主要由大片砂巖、灰巖、白堊和玄武巖構成。放眼望去,只見一座座金黃色的沙丘連綿起伏,有的沙丘很大,像高大的金字塔。

塔克拉瑪干沙漠

紅色沙漠

知識拓展

沙塵暴是如何形成的?

在荒漠和半荒漠地區,塵暴與沙暴的結合就是沙塵暴。沙暴發生時,風力多在4~8級,近地面的細沙和粉塵被輸送到15~30m的高空,卷起的沙塵物質一般在就近的障礙物或綠洲邊緣沉積,造成沙埋、沙割之害。塵暴指8級以上的強風將大量塵土及其它細顆粒物質卷入高空,形成一道高達500~3000m的翻騰風墻,暴風攜帶的塵土滾滾向前,在高空可飄散到數千千米甚至一萬千米之外。黑風暴則是一種特大的強沙塵暴,所過之處能見度幾乎為零。

造成大范圍沙塵暴天氣的原因,除了大氣湍流作用以外,開荒毀林破壞了植被導致土壤沙化嚴重是相當重要的原因。通過人為干預(如綠化),可以減少沙塵暴產生的次數及強度等。

棕色花崗巖等鐵質物質的長期風化,可以使沙石裹上一層氧化鐵的外衣,氧化鐵賦予沙丘絢麗的紅色,因而形成了紅色沙漠。克孜勒庫姆(突厥語意為“紅沙漠”)沙漠主要成分為崩裂的巖屑和沉積紅土壤的殘余物,故呈紅色。辛普森沙漠、吉布生沙漠等的沙子中含有較高的氧化鐵,沙色呈現鐵銹色,這是最為常見的紅色沙漠。坐落于夏威夷毛伊島的哈納紅沙海灘的沙子是由一個內陸火山渣錐受侵蝕形成的,隨著太平洋帶來的每一次具有極大沖擊力的海浪,鐵銹色的沙子在海水的影響下,呈現出更為濃重的紅褐色。由數以十億計紅色石榴石晶體組成的菲佛海灘,海浪的沖刷不僅影響了這些微型晶體的外形,同時讓它們呈現出一直處于變化之中的彩虹色,粉紅色、紅色、品紅色和紫色就此成為菲佛海灘的主打色。巴哈馬海港島的沙灘是粉紅色的,是由珊瑚粉呈色所致。夏威夷島的Mauim海灘由于位于紅色砂巖山腳下,因此沙灘是紅色的。

“藍色的海洋,綠色的沙灘”。含有綠泥石和海綠石的沙子一般呈綠色,位于夏威夷大島卡烏地區南岬的科巴卡巴納海灘,呈現出優雅的翠綠色,海灘的綠色由橄欖石晶體所致,這種礦石通常存在于火成巖中,是鐵和鎂的硅酸鹽,綠色被認為是痕量鎳存在的結果。綠色海灘異常罕見,除了夏威夷外,就只有美國關島和加拉帕哥斯群島擁有這種奇特的海灘。

喀麥隆的林貝海濱的沙灘是黑色的,原因是火山腰間噴出的熔巖和火山灰大量地朝著大海方向流動,火山灰與海灘上的泥沙糅合在一起,經過海水和風力長年累月的作用,熔巖與泥沙合二為一,就變成了具有巧克力色的黑沙灘,又細又軟。黑沙灘不僅具有觀賞價值,還具有特殊的理療功能,受到游客的喜愛。

夏威夷島的紅色沙灘

夏威夷的綠色沙灘

黑色沙漠是由火山噴發出的黑色粗玄巖火山巖受強風侵蝕所致,夏威夷punaluu海灘的黑砂來自玄武巖熔巖形成,富含磁鐵礦的沙子呈深黑色。中亞的卡拉庫姆沙漠是黑色的,其沙子是當地的黑色巖層風化而成。埃及的黑色沙漠所在的地區是火山噴發所形成的山地,遍布著許多被黑色石子覆蓋的小山丘,形似火山,而平地則為棕橙色,并非黑色。那里到處都是黑色的小石頭。這里的山脈受到腐蝕,為沙漠覆蓋了一層黑色的粉末與石塊,因此得名。黑色沙漠盡頭就是黑色的火山山丘,它們噴發出了名為粗玄巖的黑色火山物質。

撒哈拉沙漠有黑色的沙丘,也有白色的沙海。埃及法拉夫拉沙漠最奇特之處就在于它是地球上著名的一處白色沙漠,其名字來源于白堊(chalk),它位于埃及法拉夫拉以北約45千米處。沙漠呈現出像奶油一樣的白色,和世界上其它地區的黃色沙漠形成了鮮明的對比。白色沙漠到處都是石灰石(CaCO3),長期分化后,沙漠表面幾乎都是類似被壓得粉碎的粉筆模樣的沙礫。白色沙漠是由古老海洋中的古老海生單細胞無脊椎生物的鈣質殼變成石灰巖,由于地殼運動、變遷等,石灰巖被沙漠干燥多沙的風日復一日年復一年地侵蝕,形成了白色的沙漠。每當日出日落,白色的沙漠被染成粉紅色或者橙色,十分美麗。

Hyams海灘是由純石英(SiO2)粉組成的白色沙灘,塔克拉瑪沙漠中白色沙丘則由石膏(CaSO4)組成。美國白沙國家公園是一片綿延13千米的白色沙海,這里遠古時是以石膏為主的海洋底部低層結構,數千萬年間的地殼運動使得地勢起起落落,最后沉降為盆地,于是石膏以結晶的形式沉淀下來。湖水緩慢蒸發后,在凍結和融化、潮濕和干旱等自然力的作用下,石膏晶體最終破碎成沙子,風吹動沙子形成沙丘,沙丘緩慢移動,最終形成了今天的白色沙漠。沙灘的白色,海水的藍色,陽光的金色,棕櫚的綠色,海灘上人們健康的古銅色,絢爛地詮釋了海灘文化。澳大利亞南部的海姆斯海灘憑借細小柔軟的粉末狀白沙榮登《吉尼斯世界紀錄大全》,成為世界上最白的海灘。

甘肅敦煌的鳴沙山是由流沙積成的,整個山體由紅、黃、綠、白、黑五種顏色的沙粒堆積而成,人稱“五色沙”。五色沙明暗相間,色彩繽紛,是不可多得的奇景。美國的亞利桑那州北部阿達達馬鎮附近、化石公園的南門,有一處頗負盛名、擁有紅、黃、紫、藍、白等多種顏色的“彩色沙漠”。 五彩沙漠的形成跟巖石、風凌石有關,五彩的風凌石就是被風化的巖石,巖石再風化就慢慢碎成了沙子,逐漸形成沙漠。在喜馬拉雅山脈與岡底斯山脈間的帕羊至仲巴一段路上,可看見雪山下有一片五彩斑斕的沙漠。

夏威夷黑色的沙灘

白色沙漠

知識鏈接

為什么沙漠會有這么多的顏色呢?因為沙漠是巖石風化的結果,而巖石是由各種不同的礦物質組成的,各種礦物具有不同的顏色,所以巖石受風化后產生的沙漠呈現出不同的顏色。辛普森沙漠的巖石中含有鐵質較高,當沙粒表面的鐵被氧化后就成為呈現紅色的氧化鐵,因此形成了紅色的沙漠。

世界上最大的沙漠是撒哈拉沙漠,東西長4800km,面積906萬平方千米;最大的鹽沙漠是烏尤尼鹽沼,東西長約250km,南北寬約100km,面積10582km2,盛產巖鹽和石膏;最大的流動性沙漠是塔克拉瑪干沙漠,東西長約1000km,南北寬約400km,面積達33萬平方千米。

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