07第七章-冰川地貌与冰缘地貌

第七章冰川地貌与冰缘地貌［上一页］［下一页］［结束］［封面］［资料］第一节冰川作用第二节冰蚀地貌

第三节冰碛地貌思考与作业第五节冻土作用与冻土地貌第四节冰水地貌1［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］第一节冰川作用一、冰川作用的概念二、冰蚀作用四、冰川堆积作用三、冰川的搬运作用2一、冰川作用的概念1、冰川冰及形成由积雪经过压力变成粒雪，再变质成蓝色透明的、具可塑性的冰川冰。冰川冰具有变质岩的一般性质（片理、褶皱、冰晶定向排列、重结晶等）。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］2、冰川冰的流动就是冰川3、冰川作用是指冰川的侵蚀、搬运、沉积作用冰川冰形成3冰川冰是一种高密度的结冰体，刚降落到地面的雪疏松而多孔，密度0.01～0.1g/cm3，孔隙度达67～99%，称为新雪。新雪如果没有融化，在后续降雪的堆压下，逐渐密实，冰晶由六角形变为圆形，冰的密度增加，孔隙度降低，这一过程称为粒雪化。当粒雪密度达到0.8g/cm3时，晶粒间失去透气性和透水性，成为冰川冰。粒雪转化为冰川冰的过程十分缓慢，通常需要数千年时间冰川冰形成于雪线以上，冰川冰的形成过程：［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］4二、冰蚀作用1、挖掘作用2、磨蚀作用［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］51、挖掘作用（1）概念冰川使床底部及两侧基岩破碎，并将破碎物挖掘带走（2）原因［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］①巨厚的冰层压力巨大，可将基岩压碎冰层厚100米时，压力可达90吨/平方米②渗透到岩石中的冰融水冻结、膨胀，使岩石破碎③冰床上松散突出的岩石，突出部分被冰冻结，冰川移动时将其拔出带走（拔蚀作用）62、磨蚀作用（1）概念（2）磨蚀强度（3）磨蚀结果［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］冰川挖掘出的碎块，冻结在冰川底部，在冰川滑行中像砂轮一样，不断锉磨冰床，本身也不断被磨损。冰川的磨蚀作用力巨大，可超过河流的10到20倍。所以冰源河流的含沙量比非冰源河流大5倍。冰床被磨蚀（可见冰川擦痕和磨光面）；冰川内的物质也变细，大砾石变成小砾石，砂变成粘土。7磨光面冰川擦痕［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］8［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］9［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］10三、冰川搬运作用［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］冰川侵入下来的及雪崩等带来的夹在冰川内的碎屑，随冰川移动而移动，称为冰川搬运作用。1、概念2、运动冰碛被冰川搬运的碎屑物称运动冰碛，按运动冰碛物在冰川的部位分：表碛中碛侧碛底碛内碛11运动冰碛特点搬运物质可以十分粗大，可达1000立方米的巨砾，重万吨，甚至可将整片基岩搬走。搬运距离远，大陆冰川可将冰碛物搬运至100公里外，甚至上千公里。搬运物质不论大小，搬运速度大致相等［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］可逆坡搬运，不受地形控制（苏格兰一冰川将漂砾升高500米）12［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］13［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］14搬运中的漂砾［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］15四、冰川堆积作用［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］当冰川融化等原因使冰川搬运力不足时，运动冰碛堆积下来，称冰川堆积作用。冰川堆积物统称冰碛物。冰碛物特点：（1）大小混杂，无分选（巨大石块与泥质物混合）（2）碎屑物棱角多而明显，无磨圆（3）砾石表面有时具磨光面与冰擦痕。（4）无层离，砾石无定向排列（5）保存有寒冷型的植物孢子与花粉冰碛物图16冰碛物［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］17第二节冰蚀地貌

一、冰斗、刃脊与角峰二、冰川谷三、羊背石［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］18一、冰斗、刃脊与角峰1、冰斗①围椅状，中部是斗底，平滑而低洼；②四周是陡壁，其中后壁最高，可达几百米，坡度极大，壁面破碎不平。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］冰斗是冰川的产生地及山谷冰川的发源地，当冰川消失后，可见其外貌：（1）形态③前部为斗口，是冰川外流必经之地。典型斗口处都有冰斗坎，高于斗底。19［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］20冰川消失后，有些冰斗会留下一个小湖，叫冰斗湖［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］21（2）冰斗的形成条件①山坡洼地条件冰斗形成前，多位流水侵蚀的集水盆或沟头，后地壳上升或气候变冷，积雪侵蚀扩大形成冰斗②融冻交替、雪量丰富的气候条件在雪线附近，融冻交替频繁，冰蚀作用强（如果高于雪线太多，因为降水少，长期冰冻，冰斗不发育）。所以冰斗的高度相当于当时雪线的高度，用于古冰斗可判断古雪线的高度。③足够的时间［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］22（3）冰斗的形成过程①冰川形成前，以雪蚀作用为主的阶段，形成雪斗积雪洼地及周围有冰雪覆盖，在融冻作用下，洼地与山坡产生强烈的冰劈作用，使雪蚀洼地扩展，山坡崩解为崖壁。底部岩块被融冻泥流带走，底部加深。此时，积雪洼地变为雪斗（雏形冰斗）——较浅、轮廓不齐，不明显②冰川形成后，通过挖掘作用形成冰斗雪斗中积雪加厚，变质形成冰川冰。冰川挖掘作用使底部基岩破碎并随冰川运动带走，洼地加深。冰川运动使冰川与后壁产生壁前大缝（10～20米宽，40～50米深），它的周期性开合，使后壁不断后退。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］23冰川下移，大缝出现基岩风化物落入大缝，并被冰雪覆盖冬季或晚上，大缝中冰雪与冰川冻成一体冰川再下移洼地后壁松散岩块被拔出，内部岩块也随冰川运动而带走冰斗扩大。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］242、刃脊山脊前后各有一个冰斗，彼此向后挖掘，两个冰斗越靠近，介于两冰斗间的山脊线越窄，最后形成形如刀刃的山脊。刃脊是两个冰斗的共同后壁，如果冰斗再扩大，刃脊被破坏，可形成山口，即刃脊中的低洼部分。如黄山的鳍脊。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］253、角峰如果有三个以上冰斗各自挖掘山体，向后扩展，山峰四周被冰斗后壁包围，山峰形如金字塔，称角峰。山坡呈上都、陡下凹状，原因是：由于坡陡，上部冰雪难停积，外力以冻融风化，雪崩，冰崩作用为主。中下部主要是冰川雪蚀作用，导致内凹。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］26［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］27二、冰川谷与峡湾［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］1、冰川谷的概念由冰川侵蚀作用形成的直而宽，深而陡的U型谷。282、形态①横剖面谷壁陡峭，谷底宽平，两坡上部有明显的谷肩。（原为V形谷，后被冰川改造成U形谷，谷肩高度代表冰川厚度）［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］谷肩29［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］30两侧时有悬谷，原为冰川支流汇入形成。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］31②纵剖面常为平缓地段与陡峭地段交替出现，常见反坡，大致呈阶梯状，有冰坎与冰盆构成。冰盆可积水成湖。岩坎冰盆构造软弱带阶梯状地形由冰川运行时的选择性侵蚀形成，构造软弱处易侵蚀成冰盆，前方相对硬处成冰坎。冰盆形成后，因冰层厚，压力大，挖掘强，侵蚀快，加速了阶梯的发展。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］32冰盆冰坎冰盆冰坎［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］33冰盆冰盆冰坎［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］34③平面平面形态宽广而平直，与河谷的多湾形态不同冰川前进时将原由弯曲河谷伸出的坡脚切去，形成冰蚀三角面。悬谷平直的冰川谷冰蚀三角面［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］354、峡湾峡湾是冰川谷下游被海水淹没后形成的崖壁陡立的长条形海湾最长达200KM，最深达1000多米（南美巴塔哥尼亚峡湾深1288米，挪威峡湾长220KM）冰川出海后，在其上浮前，对海底有侵蚀力。2000米厚的冰川，露出海面的200米，至水深1800米后才能浮起成冰山故可形成上千米深的冰蚀谷。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］36三、羊背石1、概念［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］羊背石是冰川底部的一种侵蚀地形，是一种石质小丘。其岩面光滑，从上游望去，如伏地的羊群，故称羊背石。37［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］2、形态具不对称的两坡：迎冰坡为缓坡，上多冰川擦痕、磨光面等微地貌；背冰坡为陡坡，为参差不齐的陡坎。383、形成岩床露头，硬岩与冰川摩擦加强，使迎冰面冰川底的冰产生暂时性融化，并产生刨蚀作用，形成和缓的迎冰坡。融水流到背冰坡时，因压力减小，水重新结冰，产生融冻风化，使岩石破碎，当冰川移动时，将其碎块挖掘带走，形成陡坎。羊背石可鉴别冰川移动方向［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］39第三节冰碛地貌一、冰碛丘陵二、侧碛堤三、终碛堤［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］四、鼓丘40一、冰碛丘陵（基碛丘陵）冰川消融时，冰川的表、内、中碛降落到底碛上，合称基碛，由基碛物堆积成的丘陵称基碛丘陵。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］41形态与形成波状起伏，分布散乱，高几十米到几百米（北美最高达400米），低洼处可积水成冰碛湖。主要由大陆冰川消融时形成，大型山岳冰川也可形成小型冰碛丘陵（几米到几十米高）。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］42二、侧碛堤［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］冰川退却，原聚集在冰川两侧的侧碛沉积，形成与冰川流向平行的长条状的冰碛堤，称侧碛堤高度一般几十米，其上游开始于雪线附近，末端与终碛堤相连，中间为线装伸延的凹地。43［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］冰川末端由终碛组成的弧形堤状地形称终碛堤。三、终碛堤44形态［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］平面上多呈马蹄形弯曲，剖面上两坡不对称，内侧缓，外侧陡。相对高度山岳型冰川较大，可达百米以上，但延伸长度小；大陆冰川的高度低，一般为30～50米，但长度大，可达几百公里，曲率也小，近于平直。终碛堤45［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］①冰舌长期停留在一平衡位置，前进=消融，冰碛物如同被传送带带到冰川末端，因冰川末端冰川消融而使冰碛物大量沉积下来。②冰川前进时，犹如推土机一样，挤压谷地中的冰碛物，使其揉皱、逆掩断层等，当冰川稳定或后退时，终碛堤保存——压力冰碛形成原因意义终碛堤的位置与条数可反映冰川作用的范围与冰期的次数46［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］四、鼓丘在大陆冰川边缘（终碛堤内侧），在冰川堆积作用下，主要由冰砾泥（冰川堆积物）组成的一种流线型小丘。鼓丘终碛堤47［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］1、形状外形如翻转的小船平面上呈椭圆形，又称蛋丘。长几百米，宽100～200米，高几十米。长轴与冰川运行方向一致，常成群分布。纵剖面两坡不对称，迎冰坡陡，背冰坡缓（与羊背石反）2、结构：①底为基岩，表为冰碛物②前为基岩，后为冰碛物③全为冰碛物483、成因①大陆冰川退缩时，留下一列列终碛堤，等大陆冰川再扩张时，可冲破数列终碛堤，终碛堤残余部分被冰川重新塑造（从其上面压过，使冰碛物压实）成流线型小丘②另一种说法：冰川搬运力减小，冰碛物在底部停积，然后冰川再从其上越过、压紧、改造成鼓丘。（特别是冰川前进遇到基岩突出之地，阻力大，易于在其上及后方停积，所以鼓丘内多有羊背石等为内核）［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］49第四节冰水地貌由冰碛物经过冰川融水再搬运、堆积的物质称冰水堆积物。由冰水堆积物形成的地貌称冰水地貌。一、冰水扇和冰水平原二、蛇形丘三、季侯泥［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］四、冰臼50［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］一、冰水扇与冰水平原冰川两侧的融水（冰上河）与冰下河流出冰川前端，形成辫状水系。大量冰水堆积物在终碛堤外形成冲积扇，称为冰水扇。多个冰水扇相连，成为冰水平原。51［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］52二、蛇形丘狭长的丘陵状高地，高度不大，仅10米到几十米，宽几十米到几百米。两侧坡对称，顶部窄仅几米，平坦。长度大，可达几公里到几十公里，弯曲较大，形如蛇行。他的伸展方向与冰川流动方向一致，可爬上丘陵高低之上。也称蛇行丘。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］53［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］54成因［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］①冰下河说：大陆冰川下游融水，渗入冰川底部，形成冰底河流，冰下河搬运的土沙石块沿途堆积，形成以后的蛇形丘。②冰内河说：冰川融化时，水沿冰裂缝下渗，但因冰层太厚时不能达到冰层底部，只能沿冰层内的一个纵裂的冰缝流动，后来冰川变薄消融，原在冰层内部的土沙石块逐渐沉积，落在下伏的各种地形上，形成蛇形丘。（可以解释为何蛇形丘可以爬坡）55三、季侯泥冰川融水注入湖内，泥沙等物质沉积于湖床上，成为泥层。每年夏季融水多，沉积泥沙多而颗粒粗（粉砂）；冬季融水少，泥沙少而细（粘土）。一年中可沉积粗细两层（粉砂与粘土层），合称一个年层。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］湖底淤泥包括若干厚薄不等的年层，称为季侯泥。56冰臼是指第四纪冰川后期，冰川融水携带冰碎屑、岩屑物质，沿冰川裂隙自上向下，对下覆基岩进行强烈冲击和研磨，形成的深坑称之为“冰臼”。它是古冰川遗迹之一。四、冰臼1、冰层覆盖的封闭和半封闭环境2、冰川融水在高压下的作用－－水钻方式3、融水与碎屑的冲击与研磨［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］57关于“南国冰臼”的话题，是从韩同林教授1998年底考察广东揭西石肚溪，并在《揭岭》1998年第2期上发表《在广东揭西县首次发现世界奇观——冰臼群》石肚冰臼遗址位于揭西县坪上镇石肚溪，最近

由我国著名地质学家，中国地质科学院地质研究所韩同林教授考察时发

现。

冰臼，是古代冰川曾经存在过

的有力证据之一。目前石肚溪发现

的冰臼群分布最少有6处，合计总

数在100个以上，一般大小约数

米，小的不过数十厘米。石肚溪冰臼群分布纬度之低，海拔高度之小，

数量之多和保存之完好，堪称世界奇观。

小资料：［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］58报纸与网络报道的“揭西冰臼”［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］59讨论：1、冰臼的成因，广东、海南有没有冰臼？2、判断冰臼的依据3、冰臼与壶穴的异同［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］60第五节冻土作用与冻土地貌一、冻土的基本特征与分布二、冻土地貌［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］61小资料：青藏铁路的修建要面临：多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱三大难题。其中，冻土问题是修建青藏铁路最主要的技术难题。青藏铁路全长1142公里，海拔4000米以上的地段有965公里，其中多年冻土地段550公里。唐古拉山口孙老板的饭店：四面墙壁的裂缝能插进一个手掌，瓷砖地面也陷下去了四五个大坑，桌子用砖头垫脚才勉强站稳。“都是冻土闹的。”孙老板很无奈，房子是一年前新盖的，半年后地面就开始下沉，墙壁也跟着开裂，多次修补也无济于事。孙老板的饭店门前就是正在施工的青藏铁路。“铁路建起来，不也得成了大麻花？”孙老板一直很疑惑。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］62热棒（中空，灌有液氨）的工作原理很简单：当路基温度上升时，液态氨受热发生气化，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却变成了液态氨，又沉入了棒底－－天然空调。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］63［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］一、冻土的基本特征与分布1、冻土2、冻土的结构3、冻土形成条件4、冻土的成因64指温度<0℃，并含有冰的岩土层（即与水冻在一起的岩土层）［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］1、冻土如果岩土<0℃，但不含冰，称寒土。寒土不具有冻土的性质，不能形成冻土地貌青藏铁路高原地质勘探人员通过钻孔提取的岩心表明冻土的结构：地表是薄薄的草皮，往下两米的范围是冻结的砂砾层，再往下便是混杂有泥土的冰块，甚至是纯冰块。65上层——夏融冬冻，活动层，厚1～4米不等下层——长年冻结，永冻层，可厚几百米只有活动层的土层是季节性冻土，不是这里所指的冻土2、冻土的结构活动层与永冻层之间，冬季活动层若能与永冻层洞；在一起，称衔接冻土，不能冻在一起，中夹含水层，称不衔接冻土。活动层永冻层含水层衔接冻土不衔接冻土［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］663、冻土形成条件基本条件是地温<0℃。若地面吸热量大于放热量，冻土向下发展，直到地热增温率使其大于0℃为止。若地面吸热大于放热，则冻土逐渐融化，最终消失。具体条件：①冬天寒冷漫长，夏季短凉的气候条件（高纬度、高海拔）②降雪少，地表少雪层覆盖，利于地表散热的下垫面条件③辽阔的凹地，利于冷空气停留的地形条件［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］674、冻土的成因一说认为是现代气候的产物：冻土分布于现代高纬度、高海拔的高原山地。气候寒冷，冻土发育。另一说认为是第四纪冰期的产物：现代冻土是第四纪寒冷气候下形成的，后气候变暖，冻土逐渐融化，现仅在高纬与高海拔区还能保存。证据：①中低纬地区有冻土地貌，说明过去冻土广布，后逐渐消失。②西伯利亚冻土层中出土有第四纪晚期的动物化石——猛犸，说明冻土是第四纪形成的。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］68二、冻土地貌由冻土中地下冰与地下水周期性相变（融冻交替），使土层产生融冻风化、冻胀、泥流、热融等作用。由融冻作用形成的地貌称为冻土地貌。［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］1、石海与石河2、构造土3、雪蚀洼地4、热融地貌69［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］1、石海与石河（1）基岩经剧烈融冻风化作用而崩解产生大片巨石角砾，就地堆积在平坦地面上，称为石海。（2）特点：①面积大②崩解物无明显运动，可长期保存③由巨砾组成，缺少细碎屑，是巨砾直接覆盖于基岩上（3）条件：①基岩性硬、节理多，易于崩解（花岗岩、石英岩等）②严寒，但温差很大70［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］（4）当山坡因融冻交替崩解的大量碎屑物充塞于凹槽或沟谷时，因厚度大，在重力作用下可发生缓慢的整体运动，形成石河。流速慢（<2米/年），干旱环境下更慢，中亚山地为0.13～0.15米/年石冰川是大型的石河，是冰川谷中的冰碛物在融冻作用下蠕动71应上虞市委市政府的邀请，中国地质科学院地质研究所研究员韩同林与该院高级工程师陈尚平对该市覆卮山半山腰上的石河群实地考察后，确认其为第四纪冰川遗迹，并将它定义为我国中低纬度和低海拔地区最大的第四纪冰川遗迹。

［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］722、构造土构造土由松散沉积物组成的地表，因冻裂作用与融冻分选作用形成的网格式地面。分石质与泥质两种（1）泥质构造土（2）石质构造土［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］73［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］（1）泥质构造土①概念：泥质多边形土是在土状堆积物的表层受冻融作用，形成中心部分略有隆起，外围为裂隙构成的多边形的构造土。74［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］多边形土一般形成于质地均匀的细粒土中，冻裂后其内部受到由周围向中心的压力，但上部开放，故形成地表中间略突的表面。故多边形土裂隙可被碎屑物填充。土层冻结后，温度再下降，地面收缩，产生裂隙——冻裂作用。这些裂隙平面上呈现多边形，直径几米到200米，越冷其直径越大。②形成75［上一页］［下一页］［返回］［目录］［资料］（2）石质构造土①概念：在饱含水份，颗粒大小混杂的松散土层中，因融冻分选作用，使砾石从地下抬升到地表，再集中到边缘；而细碎