通过野外调查和实验分析,在巴丹吉林沙漠沙山地区发现了盐膜弧形球粒台阶微地貌、直线形盐膜悬空台阶微地貌、盐膜蝌蚪形微地貌和盐膜针形微地貌等多种类型的独特微地貌.这些盐膜微地貌大多是过去没有认识到的微地貌新类型,对它们进行研究具有发展微地貌学和揭示该区水循环及水分平衡的重要意义.该区盐膜微地貌形成动力可分为4种,分别是大气降水在包气带细粒层中富集形成的地下弱径流、地下弱径流出露地表形成地表弱径流、强烈蒸发引起的水分运移和后期的风动力.该区存在的有效大气降水在粗粒层和细粒层中的差异分布是盐膜微地貌形成的关键条件,盐类的胶结是微地貌形成的直接因素.盐膜微地貌和弱径流分布表明,沙山地区沙层水分为正平衡,在降水经过蒸发与蒸腾损失之后,仍有剩余水分补给地下水和湖水.盐膜微地貌形成机制是:有效大气降水→入渗水的差异分配→粗粒贫水层与细粒富水层出现→地下弱径流产生→地表弱径流形成→地表弱径流被强烈蒸发→盐类沉淀与盐类胶结沙层→盐膜形成→细粒层变坚硬→风力侵蚀→粗粒层凹进→细粒层凸出→盐膜阶梯等微地貌形成.盐膜化学成分的能谱分析发现,在极端干旱气候条件下Nb2O3和TiO2明显富集,这两种成分的明显富集可作为指示极端干旱气候环境的新指标.这项研究将拓展人们对干旱区沙丘地貌和水循环的认知.
