青藏高原及其邻近地区沙漠中的类火星风沙地貌研究

风沙地貌是火星的主要地貌类型之一，是中国将要实施的火星探测计划必须包括的研究内容。本项目针对国际地学发展趋势与风沙地貌学研究的前沿问题，充分利用共享的火星风沙地貌探测资料和中国风沙地貌研究积累，在开展国际合作，借鉴国际先进研究经验和技术的基础上，以中国青藏高原及其邻近地区沙漠中的类火星风沙地貌为对象，通过火星风沙地貌和研究区类火星风沙地貌影像处理与分析；形态及其发育环境的野外考察、测量和定位观测；极端环境风沙运动规律的野外观测、现场模拟试验和理论分析；沉积物样品实验分析；类火星风沙地貌形成与演变过程的理论分析和数值模拟，研究类火星风沙地貌的形态学、发育环境和形成与演变过程等问题。拟在极端环境风沙运动规律、类火星风沙地貌的形成与演变过程模型、类火星风沙地貌发育环境的重建方面做出创新成果。为认识火星风成环境提供依据，形成中国行星风沙科学研究团队，参与国际研究，拓展中国风沙地貌学研究领域。

以中国青藏高原及其邻近地区沙漠中的类火星风沙地貌为对象，取得了四个个方面的重要成果：（1）类火星风沙地貌类型简单。尽管象其他沙漠一样，青藏高原发育了多种风沙地貌类型，但总体类型比较简单。风积地貌以简单沙丘为主，几乎没有复合和复杂沙丘出现。即使在简单沙丘中，类型也比较单一，以新月形沙丘占绝对优势，占90%以上，在风蚀地貌中，雅丹地貌占绝对优势。沙丘低矮，高度一般在 30m以下，85%在 5 m-30 m之间。由于风沙堆积厚度较小，青藏高原很少出现绵延起伏的沙海景观。（2）类火星风沙地貌形成时间晚。与中国北方沙漠相比，青藏高原风沙地貌的形成时间明显较晚。OSL年代学研究表明，流动性最强规模最大的柴达木盆地的沙丘形成于3ka BP，其他地区的沙丘形成时间可能更晚。 (3) 类火星风沙地貌对气候变化敏感。青藏高原的风成沉积记录表明，在第四纪地质时期，风沙活动至少在中更新世就存在，晚冰期以来的风沙活动记录则更为广泛，而目前所见的沙丘几乎都是3ka BP以来的。青藏高原风沙地貌的形成与发育对应于冷干气候，与气候变化相伴的冰川、冻土、湖泊水位和植被等均对风沙地貌的发育有重要影响，使较早时期形成的风沙地貌，由气候变化引起的环境变化所改造，未被保存下来，现代风沙地貌仅是3ka BP以来冷干气候的产物。（4）沙源丰富度是影响类火星风沙地貌发育的重要条件。类火星风沙地貌产生于沙源丰富度的空间差异。传统风沙地貌学理论认为，风、地表状况和沙源是影响风沙地貌的三大要素，风况和地表障碍物对风沙地貌类型起决定作用。柴达木盆地的类火星风沙地貌表明，沙源丰富度也是决定风沙地貌类型的重要因素。柴达木盆地沙漠与火星确实存在限制沙源供应的因素，如盐分、干冰等物质的胶结作用。所以，沙源供应不充分是影响火星沙丘地貌发育的重要因素，导致火星沙丘地貌类型简单，以简单线形沙丘为主。