沙丘分布于地球上的各个大洲，在银河系的其它星球上也常有出现。根据现有资料，世界上最高大的沙丘出现在我国西北地区的巴丹吉林沙漠，而这些高大沙丘的成因则是长期以来困扰地球科学研究者的一个谜。沙丘是地球系统中不同动力过程相互作用的产物，学术界以往对于沙丘形成问题多从大气边界层厚度、风向多变性、沙源等要素入手。

中科院地质与地球物理研究所沙漠学科组杨小平研究员及其合作者在国家自然科学基金委和中科院的资助下，对巴丹吉林沙漠高大沙丘的形成问题开展了系列研究，取得了重要进展。他们通过对巴丹吉林沙漠地区不同沙丘下伏地形的地球物理探测，风沙物质的地球化学分析，以及沙丘区地下水、地表水的水化学与同位素水文学的系统研究，深入论证了高大沙丘的形成机理和区域气候演变过程。

以前，对沙丘露头研究所获得的“点”上认识往往无法同整个沙丘联系起来。杨小平研究员及其合作者首先在沙漠地区系统地测试了不同浅层地震探测方法，最后选用高精度重力法，借助岩石和沙粒密度之间的差异，反演出巴丹吉林沙漠典型沙丘的下伏基岩形态，通过下伏基岩形态与其沙丘表面形态的比较研究，对沙丘内部空间实现“可视化”（见附图），证实下伏基岩形态对高大沙丘形成起到了一定的作用。同时，利用高程、遥感数据，分析了整个沙漠地区沙丘高度与下伏基岩埋藏深度之间的关系，进一步提出区域地质环境、气候变化对沙丘发育有着重要的作用，发现沙丘下伏基岩形态起伏、气候的干湿交替、沙源的多源性几个因素共同促成了巴丹吉林沙漠高大沙丘的形成。

该研究成果对于探讨地球其它地区及宇宙天体上的沙丘形成都有着重要的借鉴意义。