第二章 沙漠地質 林雨莊編譯
大陸如何運動
西歐氣候涼爽潮濕。它的天氣系統主要來自西方，所以它們穿越了大西洋，它們帶來了潮濕的空氣，當它上升到山上時，會產生雲和雨。然而，如果你探索英國，你可能會發現一些與你所看到和感受到的周圍天氣不符的特徵。
首先，這裡有大煤田。現在大部分煤礦都關閉了，因為對煤炭的需求比以前少了，但是煤礦村仍然存在，一些煤礦現在成了博物館。煤是由部分腐爛的植物原料製成的。它形成於熱帶沼澤，但你在英國找不到熱帶沼澤。
遊覽英國德文郡南海岸—英格蘭西南部一個受歡迎的度假勝地，你會發現遠處的懸崖。像所有的海岸懸崖一樣，它們是海水侵蝕曾經低矮山丘的結果。它們因其磚紅色而與眾不同。它們是由一種叫新紅砂岩的岩石製成的。新的紅色砂岩由沙漠砂組成，這些沙被膠結在一起。德文郡的山丘曾經是沙丘。德文郡的天氣非常宜人，但這裡的氣候一點也不像沙漠，從沿海到內陸，你會看到莊稼地和綿延起伏的牧場。
然而，無可否認的證據。英國和北美的煤田曾經是熱帶沼澤。南德文郡曾經是一個炎熱的沙漠，就像撒哈拉沙漠一樣。
氣候變化，但還沒有到產生熱帶沼澤和熱沙漠的程度，英國是拉布拉多緯度的一個島嶼。一定有另一種解釋，而且還有。英國曾經位於熱帶地區，另一次，它位於一個廣闊大陸的深處，離最近的海岸太遠，雨水很少到達它，它是沙漠。這些大陸並不總是佔據我們今天所看到的位置。他們四處走動。
當已知世界有了相當精確的地圖時，人們就開始懷疑這可能是這樣的。人們注意到，北美和南美洲看起來似乎可以與格陵蘭島、歐洲和非洲抗衡，只要有辦法把它們結合在一起，或者也許它們曾經結合在一起，然後被分開。
當科學家們從世界許多地方收集資訊時，更多的奇怪的事實出現了。有幾種植物科植物只在少數地方自然生長，但這些地方被數千英里的開闊海洋隔開。有袋哺乳動物，包括袋鼠和負鼠，分佈在澳洲和新幾內亞，以及太平洋對岸的南美洲和北美洲。化石物種之間的這種奇怪的巧合甚至更多。動物會四處走動，所以也許有某種方式它們可能會穿越海洋，但岩石不會動。然而，在西非仍有一些岩層在大西洋的另一邊延續，蘇格蘭高地的岩石則與加拿大的岩石相匹配。
20世紀初，德國氣象學家阿爾弗雷德·韋格納(Alfred Lothar Wegener)收集了所有這些證據，以及更多的證據。他在1912年出版的名為《大陸和海洋的起源》的短篇書中描述了他得出的結論，並在1915年出版的這本書的更大版本中加以擴展。韋格納提出，大陸曾經被連接成一個單一的超大陸，他稱之為“泛大陸”，這個名字的意思是“全地球”。泛大陸後來分裂，它的碎片慢慢移動到現在的位置。韋格納認為，南北美洲西側的山脈是由於大陸向西推進時發生的褶皺，喜馬拉雅山也是由於印度和亞洲的碰撞而形成的。他把這個過程稱為控制性移位，並堅持到今天。進程的名稱後來被更改。我們知道它是大陸漂移。
他的想法幾乎得不到支持，儘管他找到了大量的證據支持它。問題是地理學家們想不出大陸移動的方法。他們認為構成大陸的岩石是在堅實的基礎上形成的，因此它們不可能移動。直到1960年代，在韋格納去世很久之後，地質學家才發現地殼被分成若干部分，稱為板塊，它們位於一層能夠流動的非常緻密的熱岩層上。板塊能夠移動和改變形狀，或者變形。變形也被稱為構造作用，包括大陸漂移在內的整體描述現在被稱為板塊構造理論。
大約有12個主要板塊和一些次要板塊。地圖顯示了大部分最大的板塊。板塊在山脊處分開，新的物質從地殼下面升起並凝固形成新的地殼。在不同密度的板塊會聚的地方，密度較大的板塊會下沉到密度較低的板塊之下。這可能會刮擦較輕板塊的沉積岩，形成新的山脈。大洋地殼比大陸地殼密度大，所以俯衝發生在大陸邊緣。在兩個大陸板塊碰撞的地方，兩個板塊都沒有被俯衝；相反，岩石會皺縮形成高山，比如喜馬拉雅山。板塊也會沿著轉換斷層彼此移動。所有活動板塊邊緣都與地震和火山有關。
科學家現在瞭解了大陸的運動方式。板塊構造理論解釋了大約3.5億年前，英國、賓夕法尼亞和許多其他地方的部分地區是熱帶沼澤，以及大約2.5億年前，德文郡是一片廣袤沙漠的一部分。
構成地殼的主要板塊
沙漠類型
沙漠一共有4種類型，首先是岩漠，岩漠經常分布在乾旱區的山脈前緣地帶，這裡的山脈經過風化之後，在暴雨以及風力作用下，會將細小的土壤攜帶到其他地區，導致裸露，地面被切割得細碎不堪，山嶺陡峭、石骨嶙峋、植被稀少。
其次是礫漠，礫漠經常被我們稱之為「戈壁灘」，它是由大小不一的礫石、粗砂以及小塊石頭組成，這些沙漠主要分布在已經乾涸的河灘周圍，在雨水衝擊下，它們會從上游被衝擊到下游，然而當河水乾涸之後，這些礫石則被留下了，形成寸草不生的戈壁荒漠。
第三種類型的荒漠是泥漠，或者是鹽漠，它們經常出現在荒漠的低洼地帶，或者閉塞的盆地中心，一些暫時性的流水會將上游帶來的泥質沉積在這裡，因乾旱而呈現出龜裂現象。
在有些地方，泥漠會形成鹽漠，這是因為河水中攜帶了較多的礦物質，由於當地蒸發作用強烈，以至於河水不斷蒸發，礦物質不斷累積，使得鹽類物質結晶，形成富含鹽的地區，比如：我國羅布泊最後一種是我們經常見到的沙漠，沙漠是荒漠類型中面積分布最廣的類型，其中撒哈拉沙漠也主要是以沙質沙漠為主。
岩漠 礫漠
鹽漠 沙漠
山是怎樣升起和磨損的
喜馬拉雅山高處有貝殼化石。科學家們正是通過研究阿爾卑斯山岩石中發現的魚類化石，這些化石位於海拔上千英尺的沙灘上，距離最近的海岸幾百英里，從而瞭解了我們對生活在數億年前的魚類的瞭解。這些山脈和其他以同樣方式形成的山脈，部分是由海底沉積物形成的，這些沉積物被壓縮成沉積岩。像這樣的山脈是在板塊碰撞時產生的。
大約5000萬年前，在地球歷史的始新世時期，印度沿著印度板塊向北行駛，撞上了歐亞板塊的南緣。大陸是由比海底岩石密度低的岩石構成的。因此，當兩個大陸碰撞時，一個板塊不可能沉到另一個板塊之下，因為兩個板塊的浮力相等。相反，大陸地殼的兩部分向上收縮，通常一個板塊壓在另一個板塊之上。這就產生了非常高的山脈。印度和歐亞大陸的碰撞抬升了喜馬拉雅山，碰撞並沒有結束。印度仍在以每年4-5公分的速度向北移動，地震使印度板塊縮短了約1000公里。因此，喜馬拉雅山仍在上升，儘管它們可能不會因為快速侵蝕而變得更高。
洛磯山脈和安第斯山脈分別沿著北美洲和南美洲的西側延伸，它們的生長期要長得多，大約始於2.3億年前的侏羅紀時期，結束於約1億年前的白堊紀時期。這些山脈非常複雜，形成於幾個不同的階段，但這個過程始於南北美洲板塊開始向西移動，彼此分離，並在幾個大洋板塊上盤旋。
這是許多山脈形成的方式。造山的過程被稱為造山運動。喜馬拉雅山和阿爾卑斯山是阿爾卑斯-喜馬拉雅造山運動的產物，而美洲西部的山脈則是科迪勒造山運動的產物。
一座山剛開始升起，就開始被風化侵蝕，這是一個無情的侵蝕過程。儘管喜馬拉雅山仍在向上推，但這並不意味著今天攀登珠穆朗瑪峰的登山者必須攀登比幾十年前攀登珠穆朗瑪峰更高的山峰。事實上，恰恰相反，由於風化作用，珠穆朗瑪峰現在可能比大約20年前短了十幾公分。
雪堆積在年輕山脈的高處，它的重量將下層壓縮成冰。最終，冰層變得如此厚以至於溢出，並開始像冰川一樣向山下移動。冰川沖刷著它們下面的岩石，推擠著鬆散的岩石，折斷了岩石的小碎塊。風把微小的岩石顆粒吹到岩石上，磨損了岩石表面。山下的溫度在零度以上，河流把這些被侵蝕的物質帶到平原上，最終流入大海。
山巒一點一點地磨損，但當它們被侵蝕時，另一個過程正在使它們上升。
山脈是由大陸岩石構成的，其密度低於其下方軟流圈的物質。山脈漂浮在軟流圈中，因此我們看到的突出地表的部分只是整個山脈的一部分。在海底的水平面以下，山脈向下延伸，就像冰山的一部分延伸到海面以下。這幅插圖展示了漂浮在軟流圈中的一座山是如何將漂浮在海上的冰山重新沉積起來的。當山的暴露部分受到侵蝕時，山的總品質減少，因此山上升，在下伏岩石中漂浮得更高。
侵蝕一直持續到最後，經過很長一段時間，山脈變成低矮起伏的丘陵。較軟的岩石先會消失，但最後即使是最堅硬的岩石也會磨損。
雖然山脈消失了，但構成它們的岩石仍然存在。山上的岩石磨成微小的顆粒，被河流沖走，被風吹動，直到到達大海。在那裡，它作為沉澱物沉入海底，總有一天會沉入地幔，或再次升到地表之上，形成新山脈的一部分。
沙漠土壤
土壤是礦物顆粒和動植物腐爛殘留物的混合物，稱為腐殖質。礦物顆粒通常是通過化學反應從下伏岩石中獲得的，這些化學反應溶解了岩石中的某些化合物，從而削弱了岩石並使碎片得以分離。
植物的根吸收了以這種方式釋放出來的一些化合物，但是這些化合物溶於水，隨著土壤變老，它們逐漸被沖刷到更深的層次。以這種方式排出的養分從地表累積了一些距離，直到在成熟的土壤中，有一層稱為地層的不連續層，從地表一直延伸到基岩。
土壤形成從裸露的岩石開始，到成熟時，土壤深層、分層，支援豐富的植物和與之相關的動物。土壤發育的速度取決於氣候。在夏季溫暖、冬季溫和、全年雨量充沛的地方，這種情況發生得最快。由此產生的土壤的物理和化學特性根據被稱為母質的下伏岩石的成分和生長在其中的植被類型而變化。有許多可能的變化，因此有許多類型的土壤。研究土壤的土壤學家和科學家對土壤進行分類的方法與生物學家對植物和動物進行分類的方式大致相同。側欄概述了分類的工作方式。
沙漠氣候乾燥，所以沙漠土壤發育非常緩慢。缺乏水分會大大減緩岩石中礦物質化合物的釋放，乾燥的氣候意味著植被稀少。死的動植物對土壤有機質和結構的貢獻較少，分解速度較慢。枯葉、植物、動物糞便和動物屍體往往會變乾而不是腐爛。
下雨的時候，常常是傾盆大雨。大部分的水從地表流出。雨水滲入地面的深度很少超過1米。碳酸鈣和矽酸鹽化合物矽的氧化物被雨水沖刷下來，並傾向於在濕潤鋒處積聚，在那裡它們可能凝固成堅硬的一層。在相同的水準上，一些沙漠土壤有粘土、鹽或石膏(硫酸鈣)的堆積。
一些今天是沙漠的地區並不總是沙漠。早在羅馬時代，撒哈拉北部的大部分地區就被耕種了。在這些地方，土壤是在不同的氣候條件下形成的，而古老的土壤則被保存下來。這些土壤可以追溯到上一次冰期之前，使它們有超過7萬5000年的歷史。
缺水意味著植物稀少，土壤中有機質含量很少。由於土地貧瘠，人們自然認為土壤貧瘠。然而，情況並非如此。沙漠土壤是所有土壤中最肥沃的。這是因為沒有足夠的雨水沖走可溶的營養物質。真正古老的土壤，例如熱帶雨林的土壤，已經失去了幾乎所有的植物營養，當農民清理森林種植莊稼時，他們發現幾年後他們必須施用大量的肥料。沙漠土壤所需要的只是水分。提供水，莊稼就會在裡面茁壯成長。
大陸漂移。這些地圖顯示了過去不同時期各大陸的排列以及它們今天的排列。箭頭指示了大陸移動的方向，並且仍在移動。
均衡山脈的根延伸到軟流圈，就像冰山的一部分，位於海洋表面之下。當山的上部被侵蝕磨損時，山的品質減少，在軟流圈中上升得更高。
大陸漂移與板塊構造
地球是由層組成的，所以它由一系列球體組成，一個又一個，如第27頁的插圖所示。中心是堅固的內核，半徑759英里(1221公里)，由鐵和一些鎳和其他金屬製成。
圍繞內核的是外核，厚1404英里(2260公里)。它是由相同的金屬製成的，但是液態的。外核被地幔包圍，由岩石製成。下地幔大約1392英里(2240公里)厚且堅固。它的上限在地球表面以下404英里(650公里)。上地幔延伸到地殼底部，在洋底以下3-9英里(5-15公里)，在大陸表面以下19-50英里(30-80公里)。
上地幔也由岩石構成，但其密度遠低於下地幔的岩石。地殼和上地幔的最上部共同構成岩石圈。岩石圈是堅硬而易碎的，但是它下面的上地幔部分，稱為軟流圈，它的物質能夠非常緩慢地流動，就像非常厚的液體。岩石圈漂浮在軟流圈的頂部。
熱通過傳導穿過堅硬的岩石圈，但通過軟流圈對流運動。傳導是在不同溫度的物體之間通過直接接觸來傳遞熱量，例如當你抱著一個熱水瓶取暖時。對流是通過流體(液體或氣體)內的運動傳遞熱量。在軟流圈中，與下面較熱的物質接觸而加熱的物質緩慢上升，在岩石圈底部以下冷卻，然後再下沉回地幔中。岩石圈由許多部分或板塊組成。對流導致軟流圈中的板塊運動，從而使板塊相互關聯。移動速度很慢，平均每年大約50mm。有些板塊在發散，有些在彙聚，還有一些板塊正在彼此擦肩而過。大陸靠在板塊上，所以板塊移動，大陸也一樣。同時，海洋開放，擴張，然後關閉，直到兩邊的大陸相遇。移動的速度是緩慢的，但經過數百萬年，它徹底改變了世界地圖。第28頁的地圖顯示了今天的大陸和海洋是如何排列的，以及它們在65、135、180和2億年前的位置。
土壤如何分類
農民們一直知道土壤的變化。有好的土壤和貧瘠的土壤，含有大量粘土的重土，迅速乾涸的砂質土壤，以及保持水分和養分的輕壤土。壤土是不同大小的沙子、淤泥和粘土礦物顆粒的混合物。19世紀後半葉，俄國科學家率先嘗試對土壤進行分類。他們認為，土壤之間的差異是由於母質、下伏岩石和氣候的性質造成的。他們把土壤分為三大類。地帶性土壤是其發生的典型氣候，地帶內土壤的特性對氣候的依賴性較小，而無氮土壤不是氣候的結果。亞熱帶土壤包括風沙土和河流在漫灘上沉積的淤泥。個別土壤類型被劃分在這些大類中的一種或另一種。這一系統一直沿用到1950年代，一些俄羅斯土壤名稱仍被廣泛使用，如黑鈣土、倫齊納、梭倫沙克和波佐爾。
美國土壤科學家也在研究這個問題，到了20世紀40年代，他們的工作比他們的俄羅斯同事更先進。到1975年，美國農業部的科學家們已經設計出一種叫做“土壤分類學”的分類法，它將土壤分為10個主要的類群，即目。該目分為47個亞目，亞目又分為群、亞群、科和土系，每個系列有6個“相”。這種分類是基於不同水準或水準的物理和化學性質，這些水準或水準構成穿過土壤的垂直橫截面或剖面。這些被稱為“診斷視野”
國家分類通常非常有效地描述其邊界範圍內的土壤，但需要國際分類。1961年，來自聯合國糧食及農業組織(糧農組織)、聯合國教育、科學及文化組織(教科文組織)和國際土壤科學學會(ISS)的代表開會討論如何準備一個。該項目於1974年完成，被稱為糧農組織-聯合國教科文組織分類。與土壤分類學一樣，它是基於診斷層。它將土壤分為26個主要類群，再細分為106個土壤單元。該分類法於1988年更新，此後多次修訂。它現在包含了30個參考土壤類群和170個可能的亞基。糧農組織還製作了世界參考庫(WRB)，允許科學家解釋國家分類方案。
什麼是沙子？
想想沙漠，腦海中浮現的第一幅畫面很可能是一幅被沙子覆蓋的風景畫。沙子是地球上最豐富的物質之一，也是大多數土壤的組成部分。拿一小撮濕土，用拇指和食指摩擦，如果感覺到沙礫，很可能土壤中含有沙子。
沙粒是岩石的微小碎片。大多數沙子是由石英製成的，石英是二氧化矽的俗稱。石英是許多岩石的重要成分，尤其是花崗岩和與花崗岩有關的岩石。花崗岩是熔化的岩石冷卻凝固後形成的。當它冷卻時，它所含的礦物質形成晶體。二氧化矽形成石英晶體，橫截面呈三角形。它們堅硬，正是它們鋒利的邊緣使沙粒變得粗糙。
晶體的冷卻速度取決於冷卻速度。大晶體在緩慢冷卻的岩石中生長。如果岩石冷卻得很快，晶體就很小，如果冷卻得很快，它們可能非常小，只有在顯微鏡下才能看到。純石英是透明的，就像最好的玻璃一樣，但是雜質會把它變成彩色的，其中一些是半寶石。紫水晶(紫色)、棕水晶(深棕色)和黃水晶(黃色或橙色)是石英的變種。
海灘砂是石英顆粒與其他礦物顆粒和不同數量貝殼碎片混合而成的混合物。沙漠沙通常幾乎完全由石英製成。砂粒大小從0.05–2微米。土壤也含有淤泥和粘土。粉土包括小於0.05 微米的顆粒，以及小於0.002 微米的粘土顆粒。當它們潮濕時，這些顆粒會彼此粘附，但當它們完全乾燥時，淤泥會變成細粉，粘土要麼變成灰塵，要麼會堆積成一團硬塊—磚是由粘土製成的。(一微米(μm)是一米的百萬分之一。)
沙漠白天通常很熱，但晚上很冷。這種大範圍的溫度使岩石反復膨脹和收縮，使它們破碎成碎片，被風卷起，直到反復的撞擊把它們炸成小顆粒。偶爾的傾盆大雨把穀物沖下山坡，排放到下面的平原上，很快就乾涸了。最小和最輕的粒子傳播得最遠。淤泥和粘土傾向於在凹陷處堆積，就像臨時湖床上的沉積物一樣。風把一些泥沙顆粒帶到沙漠之外。風沙形成了一種叫做黃土的土壤。
礫石和大石頭的搬運距離要短得多，但每次傾盆大雨都會把它們帶得更遠一些。幾千年後，它們覆蓋了廣大的地區。
乾沙被不停的風吹走。這就是為什麼沙漠中有大片裸露的岩石或巨石，這些岩石被風沙的侵蝕作用磨平了。
空氣中的沙子最終會落到地面上，而且由於盛行風的方向和強度，在特定的地區會這樣。就像反復的暴雨產生沙礫和石頭一樣，風把沙粒堆積在沙海中。
沙海和沙丘
在石炭紀的大部分時間裡，即3.625億至2.9億年前，現在形成撒哈拉和阿拉伯半島的陸地位於海底。海床上覆蓋著沙子。隨著時間的推移，沉積物被壓縮，砂粒膠結在一起，形成砂岩。海退了，但在大約7000萬年前又回來了，沉積了更多的沙子。當陸地最終從海上升起時，它的大部分表面都是砂岩，很快開始被侵蝕。今天沙子很豐富。
沙子如此豐富，以至於有些地方像大海一樣—一片充滿波浪的沙海。撒哈拉沙漠中的沙海被稱為厄爾格erg。其中最大的一個，位於阿爾及利亞的東部大草原，面積約19萬2000平方公里)。厄爾格位於窪地，類似於海洋盆地，那裡有沙子聚集。大東部和大西部的麥加山脈被大約100公里高的地面隔開，地表被礫石覆蓋。阿拉伯的魯布阿爾卡利也是一片沙海。
平坦的沙灘表面通常有波紋，就像低潮時的海灘。當然，在沙漠裡，漣漪是由風而不是水引起的。漸漸地，風車把鬆散的沙子吹到堆積成沙丘的地方。世界上最大的沙丘位於納米布沙漠(見第16-19頁的“西海岸沙漠”)，但有些撒哈拉沙丘高達30米。
沙丘是風沙堆積的小山。風有使沙粒上升的能力，但通常它們會在很短的距離內再次落到地面。沒有人很清楚沙丘是如何形成的，但是一旦有了一小堆沙子，吹向沙堆側面的風就會把沙子吹向頂部。
風在堆上吹過時加速了。但它必須到達比地面更遠的地方，因為它必須在空中飛行。當它加速的時候，風會把沙粒從堆積物的上風側升起，並把它們帶到斜坡上。當風到達頂部時，風速急劇減慢，不再有足夠的能量攜帶沙子，於是沙子落在沙堆的頂部。
沙堆兩側的陡峭程度是有限度的。雖然潮濕的穀物會粘在一起，這就是在海灘上建造沙堡的原因，但是乾沙不會以這種方式結合在一起。如果你會把一堆乾沙倒在中心。堆會越來越高，越來越寬，但它的邊不會變得更陡。它們的傾斜角度永遠不會超過35°。這是乾沙的休止角。沙子被帶到沙丘上風側的淺斜坡上，但當它在頂部釋放時，顆粒向下滾動，使下風側的坡度約為35°。插圖顯示了這個過程是如何沿著沙丘頂部形成典型的山脊的。
一些沙丘在移動。儘管它們的大小，但它們並不是能夠引導旅行者的地標。其中最大的一種叫做draas，一年可以移動5公分。沙丘的形狀因可用於建造沙丘的沙量和風向的恒定性而變化。每種類型的沙丘都有一個名稱(見第40頁的側欄)，但沙丘要麼近似筆直，彼此平行，要麼呈新月形。
沙丘是如何形成的。風把沙粒吹上沙丘一側的緩坡。穀粒從陡峭的一側滾下。
在納米比亞的骷髏海岸國家公園，巴坎沙丘的“角”指向下風
在肯亞安博塞利國家公園上空產生暴雨的積雨雲
沙丘類型
沙丘是由風形成的，正是風賦予了它們獨特的形狀。最常見的類型是巴爾尚沙丘。它呈新月形，新月的角指向下風。巴爾尚沙丘形成的地方，沙供應有限，風主要從一個方向吹。
新月形沙丘有時反過來發展，角指向風。它們就是抛物線沙丘。很容易辨別新月形沙丘是新月形沙丘還是抛物線沙丘。每一個山脊的一邊會慢慢傾斜，另一邊會更陡。如果較陡的一側位於角之間，則為新月形沙丘；如果較陡的一側位於角的另一側，則為抛物線沙丘。
可用的沙子越多，巴昌人就越靠近他們的鄰居。如果有足夠的沙子，沙壩可能會連接在一起形成長長的波浪形沙丘線。這些是阿克萊沙丘。
另一方面，充足的沙源可以讓沙壩的角長得更長，直到沙丘變成非常長、窄、波浪狀的凸脊。
如果有大量的沙子，而且風幾乎總是從同一個方向吹，那麼長沙丘就會與風向成直角。這些是橫向沙丘，是最常見於沙灘後面的沙丘類型。
如果風向偏離平均方向幾度，橫向沙丘就無法形成。相反，沙子堆積成波浪狀沙丘，與平均風向一致。這些是縱向或線性沙丘。有時他們有非常尖銳的波峰。一些阿拉伯賽義夫沙丘(seif)的長度超過160公里。
在撒哈拉以北的一些地方，風向非常複雜，沒有一個風向占主導地位。在這些條件下，沙丘形成了幾個方向排列的山脊。這就產生了一顆恒星或恒星沙丘。
沙丘也在大石頭和其他障礙物的下風側發育。風把沙子吹到障礙物周圍或上方，然後把它扔到遠處。這就產生了一個尾部沙丘，尾部指向下風。
最大的沙結構稱為德拉斯沙丘draa。它是一個橫向或縱向沙丘，高達300米，波峰相距650米。德拉斯沙丘相距約0.8-5公里，延伸數百英里。它們通常有較小的沙丘疊加在上面。
菱形沙丘是一種非常大的星形沙丘，在其他類型的沙丘相交處形成。它們有時是星形的。
沙漠路面和沙漠清漆
你可能會認為卡車和汽車，甚至是堅固的多用途車，會在沙漠中緩慢移動，在岩石上顛簸、笨拙，時不時地在鬆軟的沙地上車輪打滑而停滯不前。這就是沙漠駕駛的通常情況，但並不總是這樣。在一些地方，車輛的速度幾乎和在路上一樣快，每輛車都被一團數英里外都能看到的灰塵所追趕，但這也強調了速度。速度是可能的，因為在大面積的沙漠表面是由半埋的圓石構成的，這些圓石牢固地嵌入其中，所以它們不會滑動或滾動。路面幾乎和公路一樣好。這叫做沙漠人行道。
沙漠需要幾千年的時間才能形成這樣的鋪面或鵝卵石路面。有兩種可能發生的方式。這兩種方法都會產生一個穩定、堅固的表面，能夠承受卡車的重量。
暴雨過後的急流可能會把各種尺寸的沙子、灰塵、礫石和石頭運下陡峭的山坡，把混合物沉積在山腳下的平原上。暴雨並不經常發生，大多數時候溪流根本不帶水，但幾千年來偶爾發生的急流可能會擴散足夠的物質覆蓋一個相當大的區域。沉積物以泥土的形式到達平原，但是泥土很快就幹了，然後風開始在上面起作用。微風吹散細塵，風速超過每小時19公里就會刮起沙粒。
一點一點地，風吹散了塵土和沙子，在那些太重而無法移動的石頭後面移動，直到最後所有的沙子和灰塵都消失了，只剩下石頭。
或者，這些石頭可能一直都在那裡，與沙子和灰塵混合，形成一個只有幾塊石頭隨意散落的表面。下雨時，水會把塵土和沙子沖下來。這些顆粒填充了地下的小氣穴，並在石頭周圍和地下工作。風有時會在地表上沉積更多的灰塵，雨水則會沖刷地表以下的灰塵。當地面變乾時，堆積的灰塵就會裂開，為被風吹起的灰塵留下更多的空間。慢慢地，灰塵和沙子被沖刷到石頭下面，石頭慢慢地爬到了表面。最終，這些石頭形成了一個表面層，就像路面一樣，位於一層壓實的沙子和灰塵上面，其中含有很少的石頭。
然而，沙漠路面並不僅僅是光禿禿的石頭。通常石頭上有一層岩石清漆-通常被稱為沙漠清漆。它在許多地方的岩石上都能找到，但它的發育最好，在沙漠中最明顯，那裡有更多的岩石暴露在外，乾燥的條件允許清漆生長，因為它生長非常緩慢。
清漆的厚度各不相同，但通常小於30mm。清漆是由粘土顆粒製成的，粘土顆粒被錳和鐵的氫氧化物牢牢地粘在岩石上。地質學家不確定錳是從哪裡來的，也不知道清漆是如何堆積在石頭上的。一些科學家認為酸度的微小變化會引發化學反應，將清漆沉積在石頭上。另一些人認為這一過程是生物學的，細菌是罪魁禍首。
不管是什麼原因，沙漠清漆只能在炎熱的沙漠中找到。寒冷沙漠中的岩石有著不同的塗層。它被稱為矽釉，由二氧化矽與鋁和鐵混合而成。矽石釉通常厚達200mm，使岩石發亮，呈白色或橙色，有時甚至更暗。在南極洲最冷的沙漠乾燥的山谷裡，有覆蓋著矽質釉的岩石。
在南極洲和炎熱乾燥的沙漠中也有鐵銹色的岩石。這些不同地區的岩石看起來很相似，所有的岩石都覆蓋著一層含鐵的薄膜，但薄膜的精確成分因條件而異。
台地、山丘和其他沙漠地貌
砂岩和石灰岩是覆蓋許多沙漠表面的沉積岩。它們是由壓縮和膠結的材料製成的，這些材料曾經在海底堆積成水準層，在一些沙漠中，岩石保持這種方向。後來，來自拉丁語“火”的熱熔岩從下面升起，推入沉積層。當火成岩冷卻時，它仍然是侵入原始岩石的侵入體。
火成岩，如花崗岩，比沉積岩堅硬得多，而足以磨損沉積岩的侵蝕力使火成岩暴露在外。沙漠裡的侵蝕不斷。每一次風都會揚起灰塵和沙粒，並將它們沖到堅硬的表面上。這種無情的噴砂磨損了沉積岩，同時釋放出更多的礦物顆粒，導致進一步的侵蝕。
當沉積層是水準的，侵蝕首先通過磨損凸出的岩石，使其更容易暴露在風和它的沙負荷下，從而使景觀變得平坦。這就留下了一片平地。但是，侵蝕仍在繼續，在平原的表面磨損，最終形成了以最初看到它們的地方或描述它們的探險者的語言命名的建築。
當沉積岩被移除時，火成岩侵入體就會顯露出來。有些仍然是平原的碎片，像陡峭的平頂小山一樣矗立著。這種形狀的小山被稱為台地，西班牙語中的意思是“高原”
進一步的侵蝕縮小了台地的規模，直到它剩下的只是一座平頂的石塔。一個較大的火成岩侵入體可能會留下一個陡峭的山坡，孤零零地矗立在平原上。inselberg是德語單詞，意思是“島山”
沙和風是侵蝕的主要因素，但它們不是唯一的。鹽還可以把岩石雕刻成奇怪的形狀，也可以做成基座岩石。基座岩石是一種巨大的岩石，它站在另一塊岩石的頂部，它只與一個狹窄的頸部相連。
礦物鹽，包括普通鹽(氯化鈉)構成了許多岩石晶體結構的一部分，每次下雨，岩石表面的一些鹽就會溶解，溶液就會滲入岩石的微小裂縫中。熱量和風很快使水蒸發，鹽類再次結晶，在結晶過程中膨脹並使岩石分裂。岩石中的鹽晶體也會隨著溫度的變化而膨脹和收縮，但其數量要比周圍的其他礦物大得多。這也會導致岩石破裂。
侵蝕通常比岩石上下兩層的磨損速度更快。有時這會在一段岩石周圍形成一個凹處，稱為凹穴。雨水聚集在凹坑裡，岩石中的鹽分溶解在裡面，當水蒸發時鹽分結晶。結晶過程中膨脹而分離的鹽粒和砂粒，然後隨風吹走。每重複一次這個過程，壁龕就會變得更深，直到上面的岩石被留在一個狹窄的脖子上。它已經變成了一塊基座岩石。
鹽溶液也會聚集在岩石表面的小凹陷處。隨著鹽和沙粒被吹走，凹坑加深，變成凹坑，被稱為小窩，源於拉丁語中“洞”的意思。這些小窩逐漸變大，直到岩石上佈滿了蜂窩狀的洞。這些較大的洞是塔豐洞tafoni—一個義大利語名字，最早用於描述科西嘉岩石中這種類型的洞。
溶解的鹽還可以產生一個巨大的絕對水準的鹽田，在非洲被稱為“鹽灘”。沼澤地位於被高地包圍的盆地中。有一段時間，當氣候潮濕時，湖泊或沿海瀉湖填滿了盆地。水中富含鹽分，從周圍岩石中溶解出來，並被沖入盆地。當氣候變乾時，水蒸發了，留下鹽分。猶他州的博納維爾鹽灘，曾被用來打破世界陸地速度紀錄，是一個遊戲。
石膏(硫酸鈣)和方解石(碳酸鈣)是在沼澤地中發現的鹽。當它們結晶時，被沙粒包圍，它們可以形成一種吸引人的花狀形狀，叫做沙漠玫瑰。
下雨時會發生什麼
到處都有溝壑把沙漠的表面分割開來。它們通常有2米深， 3米寬，在北美、南部非洲和撒哈拉和阿拉伯被稱為乾谷(wadis或ouadis)。它們是乾涸的河道，但偶爾流經它們的河流不像溫帶地區溫和、可預測的河流。穿越阿羅約並不困難，但逗留在其中露營甚至野餐可能是危險的。當河水流過時，它並不像你想像的那樣開始，因為河床上的濕氣在它被認作是一條河之前，會變成涓涓細流。河床保持乾涸，直到毫無徵兆的情況下，一堵泥濘、充滿岩石的水牆沿著河道快速前進，可能沒有時間逃跑。
沙漠裡很少下雨。雲經常橫穿天空，但它們太小了，無法提供雨水。偶爾會有雨從較大的雲層中落下，但雨滴很小。它們緩慢降落，在到達地面之前在雲層下面的乾燥空氣中蒸發。雨像一層灰色的面紗，像一層被稱為處女座的灰色面紗，誘人地懸掛在雲層下，遙不可及。
只有真正巨大的風暴雲才能產生足夠大的雨滴到達地面。從地面到地面蒸發的時間不會太長(從每小時6公里到12公里)。這也意味著它會以相當大的力量墜落。
暴風雨在山區比在平原上更容易發生。潮濕的空氣在穿越山脈時被迫上升，當它上升時，它的溫度就會下降，它的水蒸氣開始凝結。在某些情況下，這會觸發大積雨雲的形成，這些積雨雲會在開始消失時帶來猛烈的雷暴、暴雨和雲暴。
落在光禿禿的山坡上的雨水沿著流入阿羅約山脈的縫隙在岩石間流淌。在遙遠的平原上，天空也許是晴朗的，看不到一朵雲，暴風雨可能太遠了，看不見也聽不見。急流毫無徵兆地來了。
這就是阿羅約危險的地方。猛烈的沙漠風暴引發的山洪如果流經城鎮，會造成嚴重的破壞。例如，2001年11月9日至17日期間，阿爾及利亞北部發生洪水。災害死亡了750人， 2萬4000人無家可歸。
在沙漠表面是沙質的地方，雨水垂直向下浸透。表面蒸發和水容易在沙粒之間流動的結合會使表面迅速乾燥。在地下，水繼續向下移動，直到遇到一層不透水的粘土或岩石，阻止其前進。然後，水會填滿卵石、礫石和沙粒之間的所有空隙，使不透水層上方的材料飽和。它被稱為地下水。飽和帶的上邊界稱為地下水位。
地下水沿著不透水層的緩坡表面緩慢地流動。如果水是有用的，那麼它通過的飽和物質就構成了含水層。
地下有天然的窪地，地下水聚集在其中，有些窪地裡的水已經滯留很長時間了。自從一萬多年前上一次冰河時代結束之前，撒哈拉表面和澳洲部分沙漠下面的地下水就一直存在。
自流井。如果含水層被限制在兩層不透水的岩石或粘土之間，並且這些層形成一個凹陷，那麼水就不會從沉入凹陷中心的井中抽水而流動。
沙漠綠洲中的農場興旺發達。這些農場位於撒哈拉沙漠的綠洲達基亞。
綠洲。在大多數沙漠的許多地方地下都有水。如果地面上的一個凹陷的底部低於地下水位，就會形成一個湖泊，在湖的邊緣周圍植物的根將能夠到達地下的水分。
水井和綠洲
從地表挖一個洞，一直挖到地下水位以下，洞的底部就會充滿水。然後這個洞就成了一口井，人們可以通過把水桶放在繩子的末端來取水，或者，現在更普遍的做法是安裝一個水泵，把水升到水龍頭上。
挖井是一項艱苦的工作。這個洞必須足夠寬，至少能讓一個人，而且通常不止一個人工作。這意味著所有的材料都要經過2.5米的挖掘。在挖掘時，工人們必須保護好兩側，以防坍塌。當然，現代的井通常不是用手挖的，而是用鑽機挖的。大多數井的深度不到30米，但有些井深得多。
有些地方不需要用泵或水桶從井裡提水。水在沒有説明的情況下浮到水面，自由流動。1126年，第一口這種類型的井在法國東北部里爾以西的利勒鎮沉沒。在那些日子裡，法國的那一部分叫做阿托瓦。在拉丁語中也是承壓井的意思。自流井沉在封閉的含水層中。
通常，只有沙子或土壤位於含水層和地表之間。這種含水層據說是無側限的。但在某些情況下，第二層不透水材料位於含水層上方。含水層隨後被封閉。
岩石和粘土層很少水準分佈。如下圖所示，如果蓄水層的兩層形成一個空洞，重力將迫使上游側的水下沉到凹陷中，使凹陷中的水承壓。一旦通過切割上部不透水層來消除壓力，凹陷中的承壓水將上升至凹陷兩側的水位，井將在不抽水的情況下流動。
現在埃及人說阿拉伯語，但埃及的母語是科普特語，現在只在科普特基督教會的儀式上使用。科普特語中“居住”的意思是“飲用”這兩個詞結合在一起，它們產生了一個綠洲，是沙漠中人們能夠生存的地方，因為那裡有水可以飲用，也可以維持農作物的生長。許多綠洲的水源都是由河流從山上流進沙漠的。在阿塔卡馬沙漠中有這種類型的綠洲，由安第斯山脈的河流補給，從喜馬拉雅山脈和喀喇昆侖山脈流出的河流為亞洲沙漠中的綠洲提供水源。
綠洲
綠洲也可能會無緣無故地出現。它只是一個地方，水在表面，或者，更通常，就在表面之下，在植物的根夠得著的地方，很容易接近。圖表顯示了這種病是如何獲得水分的。水起源於從山上流出的河流，就像它在更明顯的綠洲中所做的那樣。不過，在這種情況下，水已經沉入地下，成為含水層。侵蝕已經挖空了地面，降低了地表直到它低於地下水位。然後，水就位於地表或其下方，原因與水充滿穿透含水層的井底是一樣的。實際上，綠洲是一口井，但它的上覆物質都被清除了。
綠洲可以很大。埃及西部的西瓦綠洲長達10公里，寬6-8公里，水來自大約200個泉水。古埃及人把它叫做 “棕櫚地”