王占和，陳德斌，黃振富，付 晶，楊飛飛，韓 偉

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）

1 鳴沙山的形態(tài)

鳴沙山位于新疆木壘縣以北130公里處，屬準(zhǔn)噶爾盆地東南緣干旱的荒漠區(qū)，中心地理坐標(biāo)為東經(jīng) 91 °20 ′00 ″，北緯 44 °30′34 ″，鳴沙山呈島鏈狀分布，大多呈壟狀和新月型，沙丘與周邊平坦的戈壁平原分界明顯。單個(gè)沙丘長(zhǎng)度 400～1 000 m，寬度150～300 m，沙丘高度一般15～30 m，根據(jù)本次實(shí)測(cè)，該區(qū)沙丘最大高度為35 m。沙丘的總體延伸方向60 °～70 °，迎風(fēng)面坡度8 °～10 °，背風(fēng)面坡度28 °～30 °。沙丘頂端迎風(fēng)面與背風(fēng)面交匯處，棱角分明，猶如刀割一般，棱角線圓滑流暢，見圖1。

圖1 沙丘橫斷面示意圖圖

2 鳴沙山的物質(zhì)組成

鳴沙山的物質(zhì)組成為細(xì)砂，粒徑范圍0.05～0.5 mm，其中粒徑0.25～0.075 mm占70%以上，0.5～0.25 mm占20%～30%，顆粒粒徑比較均勻。沙粒的主要成分由斜長(zhǎng)石、石英、安山巖、霏細(xì)巖、泥巖、蝕變巖和硅質(zhì)巖組成，含有少量鉀長(zhǎng)石、輝石、角閃石等。

3 鳴沙山的響聲

從鳴沙山上滑動(dòng)時(shí)，沙丘會(huì)發(fā)出低沉有力的轟鳴聲，猶如低空飛行的飛機(jī)聲，并且伴有振動(dòng)感，感覺非常奇特。根據(jù)實(shí)測(cè)，瞬時(shí)最大聲音可達(dá)82.3 dβA，10秒連續(xù)等效A聲級(jí)最大為76.9 dβA。

4 鳴沙山形成地質(zhì)成因

鳴沙山的形成與該區(qū)特殊的地質(zhì)條件、氣候條件、水文條件息息相關(guān)，具體受以下幾方面因素的控制。

4.1 斷裂構(gòu)造控制

鳴沙山在大地構(gòu)造上屬于準(zhǔn)噶爾褶皺系，受區(qū)域構(gòu)造的影響，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂較發(fā)育，沿鳴沙山延伸方向分布有一條隱伏斷裂，從遙感解譯圖和TEM測(cè)深視電阻率物探資料均可證實(shí)該斷裂的存在，見圖 2。該斷裂的存在，是鳴沙山呈條帶狀分布的構(gòu)造條件。

圖2 鳴沙山TEM測(cè)深反演電阻率斷面圖

4.2 地下水控制

由于斷裂構(gòu)造帶的阻水作用，由東南部向西北徑流的地下水在此受阻，在鳴沙山一帶，由于斷裂的存在，地下水在下伏基巖裂隙中得到了較好的賦存，地下水沿著斷層破碎帶上升或接近地表，形成一條潮濕帶，植被相對(duì)生長(zhǎng)茂盛，該條帶地面固定沙的能力大大增強(qiáng)，形成了呈條帶狀分布沙丘和沙壟。而周邊干燥地段沙很難在此固定下來，依然是平坦的戈壁礫地，與沙丘形成鮮明對(duì)比。

4.3 風(fēng)的作用

由于風(fēng)的作用，為鳴沙山的物質(zhì)來源提供了動(dòng)力條件，鳴沙山沙粒的主要來源有兩方面。一部分來源地為古爾班通古特沙漠，該沙丘呈長(zhǎng)舌狀與古爾班通古特沙漠相連，在風(fēng)的搬運(yùn)作用下，古爾班通古特沙漠的沙粒沿北塔山與東天山之間狹長(zhǎng)的地勢(shì)較低地帶逐年推移至此。另一部分是本地的戈壁地表礫石土質(zhì)常年在溫度變化、風(fēng)化作用等地質(zhì)作用下逐漸沙化后被風(fēng)帶到此地逐漸固定。

5 鳴沙山響聲的成因

當(dāng)人們?cè)邙Q沙山上滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生巨大的響聲，是一種物理現(xiàn)象。

5.1 靜電發(fā)聲

鳴沙山沙粒在人力或風(fēng)力的推動(dòng)下向下流瀉，含有石英晶體的沙?；ハ嗄Σ廉a(chǎn)生靜電。靜電放電即發(fā)出聲響，響聲匯集，聲大如雷。

5.2 摩擦發(fā)聲

天氣炎熱時(shí)，沙粒特別干燥而且溫度增高，稍有摩擦，即可發(fā)出爆裂聲，眾聲匯合一起便轟轟隆隆地鳴響。

5.3 共鳴放大

沙山群峰之間形成了壑谷，是天然的共鳴箱。流沙下瀉時(shí)發(fā)出的摩擦聲或放電聲引起共振，經(jīng)過天然共鳴箱的共鳴，放大了音量，形成巨大的回響聲。

根據(jù)對(duì)砂樣進(jìn)行的顆粒分析和成分分析，沙子顆粒中含5%～8%石英質(zhì)沙粒，由于石英晶體具有特殊的壓電性質(zhì)，一旦受到摩擦擠壓就會(huì)帶電，在電的作用下它又會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。同時(shí)沙丘分布地帶地下水沿?cái)嗔褞仙?，水位接近地表，在沙丘?nèi)部形成一個(gè)潮濕的沙土層帶，構(gòu)成了一個(gè)天然的巨大的共鳴箱。當(dāng)沙粒沿著斜坡傾瀉下來摩擦并產(chǎn)生振動(dòng)發(fā)出聲響，聲波傳到潮濕層時(shí)，就會(huì)引發(fā)共鳴——像樂器的共鳴箱一樣，從而使沙粒摩擦產(chǎn)生的聲音量擴(kuò)大到無(wú)數(shù)倍而發(fā)出巨大的轟鳴。

6 結(jié)束語(yǔ)

鳴沙山是在地球演化的漫長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，在內(nèi)、外地質(zhì)作用下，形成的不可再生的地質(zhì)現(xiàn)象和地貌景觀，是大自然留給人類的財(cái)富，是自然生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)的，需要全人類的共同保護(hù)。

1 陳德斌等.新疆木壘縣鳴沙山地質(zhì)遺跡綜合考察報(bào)告[R]