沙漠砂最初是在流域内盆地外围的高地上由风化作用制造的。风化的方式和过程有多种,好比不同的建筑材料有不同的生产过程一样。
一是热力风化。物质遇热体积膨大,遇冷体积缩小,是自然界的普遍现象。荒漠地表的昼夜温差大,有时可达80℃之多。白天,受太阳光强烈照晒,岩石表面温度急剧上升,远高于空气和岩石内部的温度。由于热胀冷缩的关系,岩石表面部分体积膨胀大于内部,使中间发生断裂。到夜间,太阳照晒停止,岩石表面热量向上部空气和岩石或土层内部传递,温度骤降,体积也强烈收缩,但表层体积收缩比内层大,致使外层破碎。这种昼夜温差引起的岩石表层体积热胀冷缩的经常性变化,使岩石表面由外向里不断剥落,大石块变成了细颗粒,制造出了大量砂物质。干旱区的岩石山坡上常能见到下伏基石的棱角状砾石披盖层,主要是这样形成的。热胀冷缩不仅在戈壁岩石或砾石上制造碎屑,在沙丘表面也有影响,只是强度没有戈壁区大。
二是寒冻风化。纬度或海拔较高地区的沙漠,冬季日气温常在0℃上下变化,地表层岩石缝隙中的水分相应地发生结冰和融化的日际变化,在地下较深处则发生年际性结冰和融化的变化。我们知道,水结冰时,其密度减小,体积增大,这是冰总浮在水上的原因。由冰融化成水,则体积缩小。所以,岩石孔隙中的水结冰和融化,会不断使岩石内部裂隙增大,促使其破碎。
三是盐分风化。荒漠地区水分缺乏,蒸发强烈,物质的化学活动主要是强酸与强碱结合的易溶盐类。最活跃的代表是氯化钠,其次是石膏,它们可在干旱、极干旱条件下形成。第三是碳酸盐,主要在半干旱环境形成。
当岩石缝隙溶液蒸发或降温时,会引起盐分的沉淀与结晶,晶体生长,便挤压岩石缝隙,促进岩石破碎。遇着水分时,盐晶还会吸水,体积膨大,也可以使岩石裂隙增大而破裂。在昼夜温差变化的影响下,盐晶本身还会发生热胀冷缩的体积变化,而且往往是盐晶的变化幅度比围岩的大,同样会引起岩石的碎裂。
盐分风化能产生极细砂和粉砂级别的石英、长石和其它矿物颗粒,作为形成黄土的物质来源。盐分风化在风蚀地貌的塑造中也发挥着重要作用。在地表地下水位以上的毛管水带,加剧风化和风蚀,形成风蚀蘑菇状地貌。当盐晶聚积时,会形成土堆。盐分风化还加快了许多岩漠和砾漠岩石的破碎速度。
干旱区的道路、建筑物,常常会受到盐分的侵害。路基中的盐分离地下水位太近时,会发生年际性体积胀缩,引起路面变形,凸凹不平。所以,干旱区的路基应尽量垫高,远离地下水位。墙根部位常见的凹槽,那也是由于毛管水分上升蒸发,引起盐分风化,破坏了内部结构,经风蚀造成的。
盐分风化,不仅是砂源的制造者,而且对干旱区人类的生产生活有很大的不良影响。