石英颗粒表面结构特征被用于判断沉积物的来源、 搬运过程和早期的成岩历史^[1-5]。风成沉积物中，石英颗粒表面结构特征在黄土的成因及物源判别、 红粘土的成因判别、 古风成砂的识别等研究中均发挥了重要作用^[6-8]。乔彦松等^[9]研究甘孜黄土时，认为其中石英颗粒表面大量的新月形坑、 蝶形坑是风蚀作用而成； Mazzullo和R_itter^[10]认为黄土中石英颗粒表面大的机械撞击坑、 V形坑和麻面等，是其经历风力搬运的有力证据； 孙有斌^[11]发现黄土高原的红粘土多呈次圆状-次棱角状，硅质沉淀包裹下可见撞击浅坑和新鲜的贝壳状断口，属风力搬运堆积的产物； 陈清华和庞飞^[12]研究苏北盆地赤山组的砂质沉积，认为其中磨圆度很高的石英颗粒表面发育蝶形坑、 新月形坑、 V形坑、 贝壳状断口等撞击痕迹是典型的风成成因证据； 任明达和缪昕^[13]认为风成砂中的石英颗粒磨圆度高、 颗粒表面发育大量上翻解理片、 较粗颗粒上发育蝶形坑。可见风成石英颗粒表面结构具有类型多样性特征，成为成因判别的重要依据。但不同人用以判别风成成因的石英颗粒表面结构特征标准并不完全相同。

研究认为在沉积物的成因判别中，通常需选取特定粒级的石英颗粒。Krinsley和Doornkamp^[14]针对不同环境和气候条件成因的沉积物，选择了粒径500～1400μm范围内的粗砂级石英颗粒进行表面结构分析，展示了不同沉积环境的石英颗粒表面结构特征； 王颖和迪纳瑞尔^[15]认为250～500μm(中砂)的颗粒表面发育了能反应最典型的营力特点的表面结构； 而方小敏等^[16]的研究则认为，沉积物中16～125μm(中粉砂～极细砂)的石英颗粒大都能很好地指示颗粒的成因信息，125～500μm(细砂～中砂)基本为各成因沉积物中最活跃的组分，表面结构成因组合发育最齐全、 最典型； Nieter和Krinsley^[17]分析长岛黄土中的石英颗粒表面结构时，认为粉砂级石英颗粒表面的磨蚀结构发育最充分； Kenig^[18]研究维斯瓦河冰川黄土，选取250～500μm和500～1000μm的石英颗粒研究搬运信息，同时分析5～100μm的石英颗粒以恢复沉积后的环境信息。可见不同粒级的石英颗粒表面结构的发育情况不同，粒级变化石英颗粒表面结构的环境信息随之变化^{[19, 20]}。

本文将风成石英颗粒按照粒度大小进行分级，逐级研究不同粒径风成石英颗粒表面结构的特征，通过统计表面结构的数量并测量表面结构的大小，试图建立一个由细到粗的风成沉积物中石英颗粒表面结构特征的变化序列，为借助石英颗粒表面结构分析进行沉积物的成因识别和物源分析提供参考。

本研究选取了极具代表性的不同粒径的风成沉积物样品。 将野外所采的降尘、 黄土、 沙漠砂、 表层风成粗砂等30个样品经双氧水和稀盐酸处理后^[21-23]，用Mastersizer2000测试其粒度，做出所有样品的粒度分布曲线，从中选出5～1000μm范围内粒度分布紧密连续相接的9个样品，它们分别是红光山表层黄土、 昆仑山北麓海拔3500m处4～9月降尘、 策勒绿洲西缘全年大气降尘、 塔克拉玛干沙漠中部砂、 库姆塔格沙漠砂、 柴达木盆地西北缘沙丘砂，罗布泊地区地表风成砂等(图 1和 表 1)。

图 1(Fig. 1)

图 1 代表性样品粒度分布图 Fig. 1 Grain size distribution of selected samples

表 1(Table 1)

表 1 选出样品信息表 Table 1 List of selected samples 编号 采样点 样品 经纬度 海拔 26 新疆乌鲁木齐市 红光山 表层黄土 48°52.872′N， 87°36.663′E 718m 29 新疆和田地区 策勒县努尔乡 昆仑山北麓 4～9月降尘 36°03.757′N， 81°04.468′E 3510m 27 新疆和田地区 策勒县托帕村 策勒绿洲西缘 全年大气降尘 37°00.069′N， 80°48.235′E 1360m 16 新疆巴州塔中地区 S233公路旁 塔克拉玛干 沙漠砂 38°57.744′N， 83°41.952′E 1136m 12 甘肃敦煌市 阿克塞县 库姆塔格 沙漠砂 39°48.354′N， 93°26.704′E 1632m 18 青海省海西自治州 老芒涯315国道旁 柴达木沙漠 西北缘沙 37°54.224′N， 91°50.435′E 2958m 6 新疆巴州地区 若羌县 罗布泊楼兰 门口表层粗砂 40°30.963′N， 89°54.993′E 783m 19 新疆巴州地区 若羌县 罗布泊 表层粗砂 40°36.168′N， 90°05.066′E 770m 24 新疆巴州地区 若羌县 罗布泊 表层粗砂 40°43.847′N， 89°56.079′E 788m

表 1 选出样品信息表 Table 1 List of selected samples

石英单矿物的提纯采用焦硫酸钾-氟硅酸溶解法^[11]，去除云母、 粘土矿物、 层状硅酸盐和部分长石，最终获得纯度较高的石英颗粒。样品测试在中国科学院地球环境研究所的ZEISS EVO 18扫描电镜下完成，通过EDS确定为石英颗粒后，对9个样品中的共817颗石英颗粒进行表面结构观察和拍照。

随后借助Nano measurer测量所有颗粒的粒径，在表面结构统计表格中做记录。测量不规则坑、 V形坑、 蝶形坑坑口的平均轴长代表这类撞击坑的大小，测量贝壳状断口和新月形坑的弦长及弦补高后计算其所在圆的半径以代表这类弧形结构的大小，测量Ⅴ形沟和片状剥落的长轴代表其大小，并测量短轴，计算长、 短轴比值。

不同粒径的风成石英颗粒经不同的方式搬运后沉积，表面结构特征各异，为了全面展现各个粒级风成石英颗粒表面结构的特征，本文根据搬运方式将风成石英颗粒进行分级。参照Pye^[24]对风力搬运的模拟和观测研究结果： 中等风暴条件下，500μm以上的颗粒主要是滚动前进，500～100μm的颗粒主要通过跃移方式搬运，100～70μm的颗粒大多可以远距离跃移，70～20μm颗粒多以短距离悬移方式搬运，20μm以下的颗粒可以悬浮搬运很远的距离。将进行拍照和测量的5～1000μm范围内的817颗风成石英颗粒据此划分为5级(表 2)，将测量过的颗粒逐级进行统计，统计每级表面结构的类型、 数目、 大小并记录。

表 2(Table 2)

表 2 各个粒级统计颗粒数目表 Table 2 Granular number of each grain-size grade 粒级 粒度范围 搬运方式 石英颗粒个数 Ⅰ 5～20μm 长距离悬移 102颗 Ⅱ 20～70μm 短距离悬移 194颗 Ⅲ 70～100μm 远距离跃移 91颗 Ⅳ 100～500μm 近距离跃移 200颗 Ⅴ 500～1000μm 滚动 230颗

表 2 各个粒级统计颗粒数目表 Table 2 Granular number of each grain-size grade

根据以往的研究结果^{[25, 26]}和本次观察所见，表面结构的形态特征和形成方式如下：

(1) 不规则坑： 边缘呈不规则多边形状、 坑底不规则的撞击坑(图 2a)，测量坑口的平均轴长，是外力搬运过程中颗粒相互碰撞时最易形成的撞击坑类^[27]；

图 2(Fig. 2)

图 2 表面结构主要类型 Fig. 2 Main types of surface textures

(2) V形坑： 边缘整齐、 坑底横截面呈Ⅴ形、 坑口平面近三角形的规则撞击坑(图 2b)，测量坑口的平均轴长，运动颗粒的凸起部分因撞击能量集中而使接触面发生破碎，石英的脆性和劈理决定了破碎形成Ⅴ形坑^[28]；

(3) 蝶形坑： 边缘整齐似蝶形、 坑口平面近圆形的浅撞击坑(图 2c)，测量坑口的平均轴长，是磨圆好的石英砂高速撞击其他砂粒而成的圆盘状凹坑，为典型风成环境产物^[28]；

(4) 新月形坑： 形状似新月的撞击坑，一侧较为平直，一侧弧度较大，弧形内侧不发育同心纹(图 2d)，多发于在颗粒边缘，测量弧形的弦长和弦补高，在大风中砂粒跳跃运动过程中多次成角度撞击而成，是风成环境的特征标志^[29]；

(5) 贝壳状断口： 扇形撞击痕迹、 在弧形面上发育似蚌壳的同心纹(图 2e)，测量同心圆环最大弧形的弦长和弦补高。机械撞击或者风化崩解导致石英颗粒沿任意方向破裂，形成具有同心纹的曲面，多种环境下的石英颗粒表面都能出现大小不等的贝壳状断口，且贝壳状断口一般在粗颗粒上较多^[13]；

(6) 片状剥落： 碰撞作用力较小时，颗粒被撞击后表面成片剥落，留下浅的平整的撞击痕迹，(图 2f)，测量长、 短轴，可以形成于任意动力条件下的低能碰撞中；

(7) V形沟： 横切面呈Ⅴ形、 长宽比值约为3的沟形结构(图 2g)，测量沟长和沟宽，形成于动力条件较强的环境中，常与Ⅴ形坑共生^[29]；

(8) U形沟： 沟底平滑、 横截面呈U形、 长宽比值约等于3的沟形结构(图 2h)，可能形成于动力条件较强的环境中，碰撞作用力导致颗粒沿结晶软弱面破裂而成。

本次研究只关注7类主要的表面结构： 不规则坑、 V形坑、 蝶形坑、 新月形坑、 贝壳状断口、 V形沟和片状剥落。依次统计各个粒级表面结构的数目(表 3)，与该粒级颗粒总数相比，得每级颗粒上各类表面结构发育的平均个数。

表 3(Table 3)

表 3 表面结构数目表* Table 3 Quantity of surface textures in each grain-size grade 类型 粒级 Ⅰ (102颗) Ⅱ (194颗) Ⅲ (91颗) Ⅳ (200颗) Ⅴ (230颗) 不规则坑 35/0.343 143/0.737 112/1.231 303/1.515 681/2.961 V形坑 9/0.088 92/0.474 62/0.681 135/0.675 94/0.409 蝶形坑 6/0.059 36/0.186 58/0.637 127/0.635 44/0.191 新月形坑 4/0.039 28/0.144 24/0.264 81/0.405 90/0.391 贝壳状断口 0/0 14/0.072 11/0.121 35/0.175 68/0.296 V形沟 4/0.039 23/0.119 19/0.209 33/0.165 18/0.078 片状剥落 3/0.029 42/0.216 30/0.330 96/0.480 30/0.130 *Ⅰ ～Ⅴ 分别代表不同的粒级， 详见 表 2；/下代表结构数目与该粒级颗粒数的比值

表 3 表面结构数目表* Table 3 Quantity of surface textures in each grain-size grade

风成石英颗粒表面撞击痕迹发育，不规则坑以绝对优势成为各级表面结构的主要类型，V形坑、蝶形坑多见，新月形坑、 V形沟在某些粒级中普遍存在，而贝壳状断口则在大颗粒上发育多。

长距离悬移搬运组分(Ⅰ级)中表面结构发育最为微弱，仅不规则坑稍有发育； 短距离悬浮搬运组分(Ⅱ级)中除了不规则坑最多外，V形坑的数量明显增加； 远距离跃移组分(Ⅲ级)中各类结构开始发育，不规则坑的数量继续增多，蝶形坑的数量大幅上升与不规则坑、 V形坑一同成为该组分的特征结构组合； 近距离跃移组分(Ⅳ级)的结构类型最丰富，仍见大量不规则坑，同时新月形坑、 蝶形坑、 V形坑、 V形沟、 片状剥落争相发育，形成该组各类表面结构并存的外貌特征； 滚动组分(Ⅴ级)中表面结构数目最多，但是类型却不如近距离跃移组分的丰富，不规则坑数量最多，伴有Ⅴ形坑、 新月形坑，该级的贝壳状断口数量最多。

总体来说，随粒径增大颗粒表面结构的总数增多，其中不规则坑、 贝壳状断口的数量随粒径增大而增多，新月形坑也是在较大颗粒上(Ⅳ、 Ⅴ级)发育最好，但Ⅴ形坑、 蝶形坑、 V形沟却在跃移组分(Ⅲ、 Ⅳ级)中的数量最多(图 3)。

图 3(Fig. 3)

图 3 颗粒表面结构数量图 Fig. 3 Average quantity of all kinds of surface

可见不同粒级的风成石英颗粒表面结构的类型和数量都不同，表面结构的数量随着粒级增大而增多，表面结构的类型却在跃移组分最丰富。

将代表表面结构大小的数值，包括不规则坑、 V形坑、 蝶形坑坑口的平均轴长，贝壳状断口和新月形坑所在圆的半径，V形沟和片状剥落的长轴，做每级各类表面结构大小的数值分布箱式图，以箱子的上、 下边分别代表每组数据的3/4和 1/4 分位值，箱中线段代表中值，竖线代表数据分布范围(图 4)。

图 4(Fig. 4)

图 4 表面结构的大小分布箱状图 Fig. 4 Size of surface textures in each grain-size grade

首先整体呈现粒径增加表面结构变大的趋势。然后不同粒级之间横向对比后发现，除长距离悬移组分外，其他每级内各类表面结构之间的相对大小表现出相似的模式。为进一步探究表面结构大小的变化规律，将代表每类表面结构大小的数据的中值与各级颗粒的平均粒径相比，以此代表各类结构相对于粒径的大小(表 4)。发现短距离悬移组分(Ⅱ级)、 远距离跃移组分(Ⅲ级)、 近距离跃移组分(Ⅳ级)、 滚动组分(Ⅴ级)中，贝壳状断口以10 ％ ～16 ％ 的比例成为“大”弧形结构出现在每一级颗粒上，相比之下新月形坑是“小”弧形结构，相对粒径的比值仅在5 ％ ～12 ％ 左右，蝶形坑、 不规则坑是较“大”的撞击坑，坑口轴长与颗粒粒径的比值主要分布在7 ％ ～10 ％ 之间，V形坑是“小”撞击坑，与粒径之比在5 ％ ～8 ％ 之间。

表 4(Table 4)

表 4 各类结构相对大小 Table 4 Ratios of texture size to grain size 结构类型 粒级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 不规则坑 16％ 8％ 10％ 8％ 7％ V形坑 16％ 6％ 8％ 5％ 7％ 蝶形坑 22％ 12％ 10％ 7％ 7％ 新月形坑 3％ 12％ 9％ 5％ 10％ 贝壳状断口 0％ 16％ 15％ 10％ 10％

表 4 各类结构相对大小 Table 4 Ratios of texture size to grain size

我们认为长距离悬移组分(Ⅰ级)的表面结构相对于粒径来说均较大，是继承性结构的存在所致，即保留了从大颗粒上裂解时继承下来的大颗粒上的大结构。其他各级表面结构的相对大小具有相似模式，即贝壳状断口是比新月形坑大的弧形结构，V形坑是较小的撞击坑，蝶形坑和不规则坑是较大的撞击坑。

在颗粒被拍摄的面上，计算各类表面结构的拍摄面积。不规则坑的面积以正方形面积近似代表，V形坑的面积以等边三角形面积近似代表，蝶形坑的面积以圆面积近似代表，新月形坑的面积以弧形面积近似代表，贝壳状断口的面积以扇形面积近似代表，片状剥落和Ⅴ形沟的面积以长方形面积近似代表。

计算每一级中每类表面结构的面积，求出每级中所有表面结构的面积和，与该级的所有颗粒的面积和相比，得到各级表面结构在颗粒表面的平均分布面积大小(表 5)。

表 5(Table 5)

表 5 七类表面结构的面积、 各类表面结构的面积和、 颗粒表面的面积和 (单位： μm2) Table 5 Area of seven types of surface textures， area sum of all surface textures，and area sum of all grains 类型 粒级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 不规则坑 310.06 6736.00 15615.00 294931.00 6903730.00 V形坑 14.29 896.92 2116.99 29180.29 329109.14 蝶形坑 40.85 1385.44 7963.94 51211.89 225627.61 新月形坑 1.22 199.14 321.80 15170.92 177458.00 贝壳状断口 0 742.48 1152.83 29665.25 617706.69 V形沟 12.47 1283.76 3828.00 18028.00 163920.00 片状剥落 19.67 803.15 4921.54 28020.85 336449.00 结构总面积 398.54 12046.89 35920.11 466208.20 8754000.44 颗粒总面积 12853.82 312093.66 515785.90 6990591.86 146540143.80 面积比值 3.10％ 3.86％ 6.96％ 6.67％ 5.97％

表 5 七类表面结构的面积、 各类表面结构的面积和、 颗粒表面的面积和 (单位： μm2) Table 5 Area of seven types of surface textures， area sum of all surface textures，and area sum of all grains

比值结果显示，悬移组分(Ⅰ、 Ⅱ级)表面结构的面积与颗粒面积的比仅为3 ％ 左右，跃移组分(Ⅲ、 Ⅳ级)表面结构在颗粒表面的分布面积最大，分别为6.96 ％ 和6.67 ％ ，滚动组分(Ⅴ级)表面结构的面积与颗粒的面积比值为5.97 ％ ，大于悬移组分小于跃移组分。可见随粒径增大，颗粒表面积增大，但是表面结构的分布面积却没有随之增加，而是跃移颗粒表面结构的分布面积最大。以不同搬运方式运动的颗粒，动力条件各异，跃移搬运时颗粒的动能最大，滚动搬运的低速度和悬移搬运颗粒的微小质量均无法产生巨大的动能，最终在不同粒级石英颗粒表面形成了分布面积大小不一的表面结构。

通过分析风成沉积物中不同粒级石英颗粒表面结构的类型和数量特征后发现，5～70μm的颗粒，表面结构的特征与大颗粒不同，颗粒表面结构类型单一，颗粒多呈棱角状、 次棱角状，风力磨蚀作用弱，部分颗粒表面虽有硅质膜，但仍见凹凸，认为是后期硅质溶蚀、 沉淀叠加在早期机械撞击痕迹之上^[7]，部分颗粒表面新鲜，出现较小的不规则坑、 V形坑和很大的撞击痕迹两种类型。悬浮搬运为主的颗粒(5～70μm)在高空以近于风速(约15m/s)的速度运动^[30]，运动速度最大，但微小的颗粒质量小，无法形成大动量，同时表面积小，颗粒之间的碰撞几率也小，最终形成的表面结构类型单一、 数量也少，故有人认为粉砂级石英颗粒只保存了从基岩中分解出来时的形态，表面结构分析不能提供风力搬运信息^{[13, 16, 31]}。但是风洞实验结果证明风力搬运在短时间之内就可在石英颗粒表面形成明显的微结构^[32]，那么高速运动的细颗粒一旦碰撞即会留下痕迹，故本研究认为5～70μm颗粒表面观察到的少量的小不规则坑和Ⅴ形坑是风力撞击形成的，可以作为反映风力搬运的结构以指示成因，这与方小敏等^[16]、 Krinsley和Wellendorf^[33]的研究结果一致。而部分大撞击痕迹则认为是原生结构，是从大颗粒上裂解时继承下来的，这与Krinsley和Doornkamp^[14]的解释一样，同样在冰川黄土和沙漠黄土中的粉砂级石英颗粒表面也发现了这种结构。

Kenig^[18]发现500～1000μm和250～500μm的颗粒表面结构类型最丰富，仅是各类型在数量上有所差别。本研究发现70～500μm的颗粒表面结构类型比500～1000μm的颗粒更丰富，不规则坑、 蝶形坑、 V形坑、 新月形坑、 V形沟等充分发育，而500～1000μm的颗粒表面结构数量最多，类型上却比前者少，以不规则坑为主，伴有Ⅴ形坑、 新月形坑、 贝壳状断口，但蝶形坑不发育(图 3)。分析可知，跃移过程中颗粒(70～500μm)以几米/秒的速度跳跃前进，空气粘滞力小，砂粒运动过程中受阻力小，越大的颗粒从地面弹起后再下降时速度也越大^[34]，降落到地面时具有相当大的动量，与地面、 地面的颗粒发生撞击，这种大动量的连续撞击下形成了最丰富的表面结构类型^[30]； 而滚动颗粒(500～1000μm)被地面风吹动或者被高速降落的跃移颗粒撞击后开始沿地面蠕动，平均运动速度仅在1～2cm/s左右，大颗粒在与地面持续低速摩擦过程中，颗粒与颗粒间、 颗粒与地面间的接触碰撞几率大，使得滚动颗粒运动过程中具有最大的接触碰撞几率，形成大量表面结构，但是低速运动中无法形成高能撞击环境，故高能碰撞而成的蝶形坑就无法大量形成于滚动搬运中^[35-37]。

我们认为远距离悬移颗粒从大颗粒上裂解下来时保留了部分原来大颗粒上的表面结构，故使得该粒级颗粒表面存在部分较大的表面结构。其他粒级各类结构在颗粒表面的大小表现出大致相同的模式，即贝壳状断口是大于新月形坑的弧形结构，这与高存海的研究结果一致^[19]，蝶形坑、 不规则形坑是较“大”的撞击坑，V形坑是“小”撞击坑，这种模式可能与石英的晶体习性有关，有待后续工作再深入讨论。

同时跃移过程的强烈碰撞导致颗粒表面形成的撞击坑最大、 最深，反映了强度极高的风力搬运过程，Kenig^[18]的研究结果也显示了这一特征。滚动搬运过程颗粒与地面持续低速摩擦，形成大量浅而小的撞击坑，跃移颗粒撞击而成的深大结构数量又有限，这就导致滚动颗粒表面结构虽数量多但最终表面结构占颗粒表面的面积却小于跃移颗粒的，也是其能量不如跃移搬运强的体现。

还需要说的是本研究中在风成颗粒表面见到很多边缘新鲜的Ⅴ形坑，故同意任明达和缪昕^[13]在相关研究中的观点，V形坑形成于带棱角的颗粒间相互强烈碰撞的过程中，风成沉积物中较细的颗粒磨圆不好，棱角-次棱角状的颗粒相互碰撞可以形成Ⅴ形坑，不同意将Ⅴ形坑的出现作为水成环境的标志。

总的来说，风成砂从运动气流中获得动量，不同的搬运方式、 搬运颗粒的大小、 速度以及颗粒的碰撞几率都不同，最终形成了不同粒级风成石英颗粒表面结构特征不同的现象。Kenig^[18]曾将黄土中的石英颗粒按粒度划分为4级(1000～500μm、 500～250μm、 250～100μm和100～5μm)分别进行研究，通过分析发育特征表面结构的石英颗粒出现的几率，发现不同粒级的风成石英颗粒表面结构发育的类型和数量不相同。其他类似的将同一成因的石英颗粒进行分级研究的实例目前并不多，在进行石英颗粒表面结构分析时通常是筛取一定粒级的颗粒，通过分析发育特征结构的石英颗粒出现的几率，进行物源分析、 搬运信息、 沉积环境判别等^{[31, 38]}。本次研究，逐级分析风成石英颗粒表面结构特征，通过细致的统计数据展现不同粒级风成石英颗粒表面结构特征的差异，我们认为在借助石英颗粒表面结构特征进行沉积物的风成成因判别时，需根据沉积物的粒度分布范围选择相应粒级的石英颗粒表面结构特征去对比，再进行判断。由 图 3和 表 5可知，5～20μm的风成石英颗粒表面结构类型单一、 数量少，仅以少量不规则坑为主，较大的继承性结构和较小的撞击痕迹共存，表面结构在颗粒表面的分布面积最小； 20～70μm的风成石英颗粒表面结构的数量和类型均开始增多，以不规则坑-V形坑的组合为特征，各类表面结构之间的相对大小模式已经形成，表面结构的分布面积仍很小； 70～100μm的风成石英颗粒表面各类结构开始发育，形成了不规则-V形坑-蝶形坑的特征组合，表面结构的分布面积大大增加； 100～500μm的风成石英颗粒表面结构类型最丰富，新月形坑开始多见，形成了不规则坑-V形坑-蝶形坑-新月形坑的表面结构组合，表面结构的分布面积与70～100μm的颗粒相差不大； 500～1000μm的风成石英颗粒表面结构总量最多，但并非所有类型的结构数量均增多，最终形成不规则坑-新月形坑-贝壳状断口的结构组合，表面结构的分布面积较70～500μm的颗粒有所减少。在进行沉积物的风成成因判别时选择相应粒级的表面结构组合特征去对比，有利于获得更接近真实的成因信息。

在借助石英颗粒表面结构特征判别风成成因时，由于不同粒级风成石英颗粒表面结构特征不同，因此需了解各个粒级风成石英颗粒表面结构的特征。为此本文根据搬运方式对风成石英颗粒进行分级，通过逐级测量、 统计和分析表面结构的数量、 大小、 分布面积后，得出以下结论：

(1) 随着粒径增大，表面结构总量增加，滚动组分表面结构数量最多，但跃移组分表面结构类型最丰富。5～70μm的风成石英颗粒表面结构数量最少、 类型单一，仅发育不规则坑-V形坑组合； 70～500μm的颗粒表面不规则坑-蝶形坑-V形坑-新月形坑全面发展； 500～1000μm的颗粒表面结构以不规则坑为主要类型，伴有新月形坑、 贝壳状断口、 V形坑；

(2) 各类表面结构之间的相对大小基本稳定，贝壳状断口是比新月形坑大的弧形结构，最小的撞击坑是Ⅴ形坑，蝶形坑、 不规则坑是较大撞击坑；

(3) 表面结构在颗粒表面分布面积的大小随搬运方式的不同而变化，悬移颗粒表面结构的分布面积最小，跃移颗粒表面结构的分布面积最大，滚动颗粒的小于跃移而大于悬移颗粒的；

(4) 不同的风力搬运方式会形成不同的石英颗粒表面结构特征，撞击频率、 颗粒大小、 搬运速度共同影响表面结构的发育。高撞击频率、 大粒径才能形成并承载更多的表面结构，大动能撞击则是形成多种类且大尺寸的表面结构的必要条件。进行沉积环境判别时须依据沉积物的粒度大小选取相应粒级的石英颗粒表面结构特征去对比研究，以做出判断。

致谢: 本文实验所用的扫描电子显微镜由中国科学院地球环境研究所的常宏老师提供，在此表示衷心感谢； 同时感谢匿名审稿人和编辑部杨美芳老师提出的建设性修改意见。