羽毛状沙丘是一种独特的沙丘形态，其形成机理研究还处于起步阶段。本研究采用野外观测、雷达探测、风洞实验和遥感等技术手段，对库姆塔格沙漠羽毛状沙丘的近地表流场、表面过程、粒度沉积构造、下伏地形、风成沙来源和沙丘运动进行了系统研究，从动力学机制初步揭示了羽毛状沙丘的形成过程，并得到以下主要结论：　　 (1)羽毛状沙丘最初形成于相对平坦的古下伏地形。下伏地层呈风成沙沉积构造，在第四纪晚更新世中期已经形成；新月形沙垄形成较晚，全新世以来才开始堆积发育。　　 (2)新月形沙垄的形成与Bagnold的新月形沙丘转变为塞夫沙丘的过程基本一致：垄间沙埂是在新月形沙垄形成后，受垄间狭管效应和沙垄坡脚边界的粘滞效应作用，形成次一级的舌状沙丘。　　 (3)风是形成羽毛状沙丘的最主要条件。主风向N-NE和次风向ENE-ESE为新月形沙垄的形成和纵向延伸提供动力条件，而SW-W风向主要影响沙垄的形态改变和横向移动。　　 (4)羽毛状沙丘风成沙的粒度均值介于0.55～2.11Ф之间，是世界沙丘沙中平均粒径最粗的区域之一。新月形沙垄的粒度均值为1.53Ф，垄间沙埂的粒度均值低于沙垄，为1.31Ф，沙垄与垄间沙埂之间、沙垄不同部位之间粒级级配的差异为新月形沙垄的运动及形态保持提供了下垫面基础。　　 (5)在风沙流结构中，随着风速的增大，0～2cm沙量所占百分数有减少趋势，2～18cm层沙量所占百分数有增加趋势，在18～40cm，不管风速怎样变化，各层沙量均在1％以下。而垄间沙埂的沙粒百分含量在2～4cm层最大，表现出戈壁风沙流的特征。　　 (6)羽毛状沙丘不同部位输沙强度及合成输沙方向的变化，引起新月形沙垄的纵向移动和测向移动。新月形沙垄纵向移动距离为15.7m/a；横向位移仅为1.3m/a。　　 (7)根据羽毛状沙丘沙物质的重矿物组合及化学成分特征，羽毛状沙丘风成沙的化学成分复杂，具有多源性，风成沙主要来源于阿尔金山的冲洪积物、北山的冲洪积物、北山基岩分化的残积坡积物和古疏勒河河流冲积物。