基于数字图像的中国西北地区戈壁表面砾石形貌特征研究

中国戈壁面积约66.08万km2，超过了流动沙丘和半固定沙丘的面积之和，但目前对戈壁沉积特征的研究程度相对较低。本文采用ImageJ软件，对中国西北地区戈壁原位无干扰的表面数字图像进行量算，获取了砾石覆盖度、粒径、磨圆度和形状比率等形貌参数。结果表明：中国西北地区戈壁表面的砾石覆盖度介于31.5%～84.6%，以中覆盖度为主，70%的戈壁属于空气动力学稳定表面；90%以上的戈壁表面砾石平均粒径为细砾和中砾。不同区域戈壁表面砾石磨圆度的平均值介于0.50～0.76，形状比率变化范围在1.38～2.46。戈壁表面砾石形貌特征与其成因类型密切相关：以剥蚀（侵蚀）-洪积作用为主形成的戈壁，砾石粒径较粗、形态比率较大、磨圆度低、覆盖度较高；以冲洪积为主形成的戈壁，砾石粒径和形态比率变小，磨圆度变好而覆盖度降低。砾石形貌特征可为追溯戈壁物源区和反演沉积物的搬运堆积过程提供参考。