第九章冰川的地质作用

1、第九章 冰川的地质作用目的要求在一定条件下， 冰川对地表的岩石具有强烈的破坏作用， 因而是一种非常重 要的外动力地质作用。 要求学生了解冰川的形成与流动特征， 掌握冰川的类型和 运动的特点； 掌握冰蚀作用的特点和产物特征； 了解冰川的搬运作用和沉积作用 特点，以及沉积物的特征；了解冰川作用与板块运动的相互关系。课时：4 学时 授课内容一、冰川的形成、类型和流动二、冰蚀作用三、冰川的搬运作用四、冰川的沉积作用重点 冰川的溶蚀作用的特点与产物，冰川的沉积作用与产物是本节的重点。难点 冰川作用的地质学意义学生难以理解。 可借助一些典型的实例， 并通过多媒 体教学手段进行讲解。教学方法利用多媒体等以讲

2、授为主，结合局部实地照片进行说明 讲授重点内容提要一、冰川的形成、类型和流动 一 冰川的形成冰川主要分布在两极 高纬度地区 和高海拔的地区，经常年降雪积聚起来形 成冰川。我国冰川主要分布在西部地区的云贵高原和青藏高原。 为高海拔区的山 岳冰川。 二 冰川的类型1、大陆冰川：分布在两极的巨大冰盖，占总量的 99%。2、山岳冰川：分布在中 - 低纬度、高海拔地区的冰川，占总量的 1%。 三 冰川的流动 冰川呈塑性的固体流流动，其速度缓慢。 冰川的前进与后退，在同一位置，随着温度降低，供冰量大于消融量时，那么 前缘前进，为冰川的前进。随着温度升高， 供冰量小于消融量时， 那么前缘绝后退， 为冰川的后

3、退。冰期：为寒冷时期 冰进时期 。 间冰期：为温暖时期 冰退时期 。二、冰蚀作用 冰川的刨蚀作用( exaration) (一) 、刨蚀作用的方式1、挖掘作用( sapping) 冰川将冰床底部及两侧基岩破碎， 并将破碎物质掘起带走。 其原因一方面是 冰川的压力，如冰层厚 100m 时，其压力达 90t/m3 ，可以使岩石压碎；另一方 面是渗入到岩石裂隙之中的冰融水冻结膨胀， 促使岩石崩裂。 崩裂的岩块被冻结 在冰川底部或边侧随冰体移动。2、磨蚀作用( abrasion)冻结在冰川底部或边部的岩块在运动中， 象锉刀一样不断研磨和刮削着谷底 及两侧的基岩，其本身也同时被磨损。(二) 、冰蚀地貌1

4、、冰斗( cirque) 雪线附近的围椅状的半圆形洼地是冰斗冰川的源地。 因为雪线附近冰冻风化 作用极为盛行，普通的积雪洼地易被冻裂崩解。 崩解的岩块随着冰川运动而搬走， 洼地的周壁后退而拓宽，底部蚀深，积雪洼地便开展成为冰斗。2、鳍脊与角峰冰川作用之初， 高地上冰斗规模较小， 相邻冰斗的间距较大。 随着冰川作用 开展，冰斗扩大，斗壁后退，相邻冰斗靠拢，在平行开展的两冰斗之间的分水岭 变得愈来愈窄，形成象鱼鳍一样的山脊，称为鳍脊(kuife-edge cres)。如果同 一山头有三个以上冰斗同时进行溯源侵蚀，可形成锥形的孤峰，称为角峰( horn peak)。3、冰蚀谷( glacial va

5、lley)它是由山谷冰川剥蚀而形成的谷地。谷地宽阔、平直。其横剖面呈“ U形。4、羊背石( sarsen stone) 突起于冰床上的坚硬基岩受刨蚀后变为一系列低缓的椭圆形小丘， 其长轴方向与冰川流动方向一致， 且迎流坡较平缓， 并有许多镲痕或磨光面， 背流坡为陡 坎。羊背石可以指示运动的方向。三、冰川的搬运作用冰川的搬运颇具特色： 它具固体搬运即载移搬运能力； 冻结在冰体内的 岩石碎块不能自由移动， 彼此间很少摩擦与撞击， 只是岩块与岩壁间有摩擦； 冰川具有较大的压力，往往形成“丁字擦痕。冰川将刨蚀的产物以及堕落冰面的风化物一并冻结于冰体之中， 像传送带一 样将它带到冰川的前端， 为冰川的搬

6、运作用。 冰川的搬运物都是碎屑物， 在冰川 中呈固着状态。 除因冰体不同局部运动速度有所差异， 某些粗大碎屑物相互之间 可以局部发生摩擦， 以及位于冰川底部和边部的碎屑物可以和冰床基岩发生摩擦 以外，绝大多数搬运物在冰体内不能自由转动和位移， 不能相互作用， 因而在搬 运过程中难以受到改造。这是冰川搬运和流水搬运的重要区别。其次，由于冰川是固体介质，尽管其流速很慢，但其搬运能力很强，它可以 将直径达数十米的巨大石块搬运很长的距离。 大陆冰川以冰山的形式伸入高纬度 地带的海洋中， 将大量粗大的碎屑物带入海洋中沉积， 能造成异常的海底沉积物 分布。这是冰川搬运和流水搬运的又一重要区别。四、冰川的沉

7、积作用当冰川消融后，被冰川弃留沉积的物质称为冰碛物( ice-moraine )。搬运 物按其在冰体中所处的部位，可分为不同类型：位于冰川外表者称为表碛( surface moraine )；陷入冰体内部者称为内碛( internal moraine )；位于 底部者称为底碛( ground moraine )；分布在冰川两侧者称为侧碛( lateral moraine )。两条冰川集合后，相邻的两条侧碛在集合点以下并合成一条，成为 位于冰川中间的中碛( medial moraine )。(一)冰碛物冰碛物具有以下特点：1、皆由碎屑物组成；2、大小混杂，缺乏分选性，经常是巨大的石块或细微的泥质

8、物的混合物；3、碎屑物无定向排列，扁平或长条状石块可以呈直立状态；4、无成层现象；5、绝大局部棱角鲜明；6、有的角砾外表具有磨光面或冰擦痕， 擦痕的长短不一， 大的擦痕长数十 厘米以上，小的擦线细似头发丝；7、冰擦痕形状多样，有的呈钉形，一端粗而深，一端细而浅，具有擦痕的 冰碛砾石称为条痕石，有的砾石受冰川压力长期作用而弯曲，称为“猴子脸；8、根据扫描电镜观察，冰碛物中的石英砂粒形态不规那么，棱角锋利，外表 具有碟形凹坑，坑内有贝壳状断口及平行阶坎；9、含有适应寒冷气候的生物化石，如寒冷型的植物孢子等。 此外，沉积的巨大石块称为漂砾( drift boulder )，它有时来自很远，其 岩性和

9、附近任何基岩显著不同。已固结的冰碛物称为冰碛岩。(二)冰碛地貌1、冰碛丘陵( moraine hill )冰川在退却过程中， 由于冰体融化， 原来的表碛、 内碛和中碛都沉落在底碛 之上，称为基碛( basal moraine )。由基碛所形成的波状起伏的丘陵，称为冰 碛丘陵。2、侧碛堤( lateral moraine dam ) 山谷冰川两侧， 侧碛构成了顺谷地延伸的条状岗地， 称为侧碛堤。 其形态似 河流阶地，只是侧碛堤内侧与山坡之间常有排水沟槽。3、终碛堤( terminal moraine dam ) 终碛堤是冰川前端由冰碛物构成的弧形高地。 它是在冰川的补给与消融处于 平衡时，因冰川前端的位置固定， 冰川搬运的物质不断运送到冰川前端堆积而成。 终碛堤的位置指示冰川前缘所到的边界，也是冰川前端停顿地点的识别标志。4、鼓丘( drumlin ) 分布在终碛堤内缘由冰碛物组成的椭圆形高地为鼓丘， 其长轴与冰流方向一 致。高度由几米到几十米，长几百米。五、冰川作用与板块运动 ( 略) 本章小结 冰川也是重要的一种地质营力， 其改变地壳外表的能力也是不可无视的。 了 解冰川的形成和冰川的类型， 以及冰川的运动形式等根本特征， 有促于掌握冰川 地质作用的特点。 冰川的地质作用以挖掘作用和磨蚀作用为特点， 以冰蚀地貌为 最终产物。以特殊的搬运作用和沉积作