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沙丘的形态变化很大，主要受风沙流的速度、风向、含沙量以及障碍物的规模等因素影响，按照地貌形成与风向的关系对地质公园内的沙丘进行分类。
1.单向风形成的沙丘
这种沙丘主要是在单风向或几个相近风向作用下形成的，也称为信风型沙丘。
（1）固定沙丘
位于雅丹景区，丘体高度最高达1.7米，沙丘表面生长白刺，低洼处有芦苇、锁阳。风沙流前进遇到障碍，一部分沙粒先在障碍物的背风面或迎风面沉积下来，形成不规则沙体，随着沙粒在障碍物两侧沉积，沙体逐渐增大。
固定沙丘
（2）新月形沙丘
主要发育于鸣沙山月牙泉景区的鸣沙山，平面形态为新月型，有一个较锐利的沙脊，迎风坡缓，坡角在5°-20°，为流线形，表面发育小的沙波纹；背风坡陡，坡角可达28°-34°，接近沙粒堆积的休止角，为向逆风方向的弧形，沙粒松散，在顺风方向有两个向前伸的翼角。
新月形沙丘
（3）羽毛状沙垄
分布于雅丹景区西南的库姆塔格沙漠，是我国独有的沙垄形态。羽毛状沙垄自东北向西南方向逆山坡向上延伸，沙垄之间分布一些低矮的沙埂，沙埂与沙垄几近直角相交，沙垄好似鸟羽的羽轴，沙埂好像羽轴两侧的羽支，故而将其称作为羽毛状沙垄。雅丹景区内有部分羽毛状沙丘分布，垄脊整体走向为NE-SW，NE为迎风坡，SW为背风坡，沙垄高10-15米，舌状沙丘高约0.5-2.3米，迎风坡较缓，背风坡较陡。
羽毛状沙垄的形成需要平坦倾斜的地面，地表沙物质丰富，两组相近风向是其形成的动力条件。
羽毛状沙垄
2.季风型沙丘
这种沙丘是由两个方向的风作用下形成的，又称为季风型沙丘，两个风向既可以斜交，也可以反向。形成的地貌多为沙丘链，规模比较大。地质公园内双向风形成的沙丘主要为新月形沙丘链。
新月形沙丘链
主要发育于鸣沙山，是在偏北、偏南两个方向的风作用下形成的，其中一个方向的风较强，是形成新月型沙丘形态的主导风向；这种沙丘链由多个新月型沙丘的翼角横向连接而成，高10-30米，长几百米，延伸方向与主导风向垂直。
3.金字塔形沙丘
这种沙丘的形成与运动的气流受到干扰形成多方向的风有关，又称为干扰型沙丘，最典型的是金字塔形沙丘。
主要发育于鸣沙山，为锥角状，有三个以上的三角形面，每个面代表一个风向，坡度在30°左右，沙体高50-100米，是在三个以上方向的风交叉时，而且风力相近的情况下形成的，它们相互抵触造成沙粒沉积形成金字塔形沙丘。
金字塔形沙丘