南京大学普通地质学12普地冰川

1、第十二章 冰川及其地质作用 普通地质学1 第十二章 冰川及其地质作用 Chapter 12 Glacier and the work of glacier 低于零度的固态水称冰ice，其结构与石英很 相似(六面体)。它和冰川冰有很大的区别。 封冻的河流称冰河；但它并不是冰川。 冰川冰：由积雪压实而成的冰体。分布于 雪源区,是高纬度区主要的外动力作用因素。 它在重力作用下可由雪源区向外长期缓慢运动。 古冰川是研究地球演化、地壳运动的一把钥匙， 也是大陆漂移与板块构造理论建立的支柱证据。 研究我国冰川最有成果的是中科院兰州冻土研究 所。我国冰川研究的泰斗人物是南京地理所的施 雅风资深院士。乌鲁木齐

2、市南80km的冰达坂为世 界闻名的现代山岳冰川,研究程度很高。达坂:col2 中国冰川分布图 （集中在我国西部3000m高度的地区）3 第一节 冰川的形成与运动Section 1 Formation and movement of glacier一冰川的形成1.雪源区: 终年积雪区;一年之内积雪不会全 部融化或升华的地区。 终年积雪区的下部界限为雪线。 雪线的分布与下列因素有关：a气温：纬度高者,气候冷,雪线低；反之, 如赤道肯尼亚乞力马扎罗山,雪线就高。b降雪量：雪量大易成冰川，雪线低。c湿度：干燥寒冷的地区雪线较高。d地形:平缓处和背阳处积雪易保存,雪线低。4东喜马拉雅山雪线52积雪成冰（

3、不是水成冰！）需经四个阶段：雪花(Snow flakes)在静压力 下局部熔融,排掉部分空气,重结晶变为粒雪 (Grainy snow,白色的压实冰晶0.5-5mm）再 压实,重结晶长大,进一步排去空气变为粒状冰 (Grainy ice,乳白色)重结晶，增粗，变致密 变为冰川冰(Glacier ice,兰色,比重0.9)。 通常，积雪厚度达50米时，底部积雪就可转变 为冰川冰；冰川冰由高向低运动,就成为冰川。 以雪线为界划分为：冰川积累区(温带高山形成 粒雪盆) 和冰川消融区(温带高山形成冰舌)。 1) 积累消融蒸发：冰川冰量增加，扩展延长。 2) 积累消融蒸发：冰川冰量减少，冰川退缩。 3)

4、 积累=消融蒸发：冰川规模不变。6 冰雪携带有大量古气候、古环境的信息! 研究冰雪可了解： 气候的变化历史(最老冰盖有100万年)。 不同时期大气的气体成分、压实程度、干扰大气层的因素、大气层的化学成分（主量、稀土、微量元素、同位素、温室气体Greenhouse gases、无机+有机物)与大气化学过程。 人类历史以来的火山活动及其特征(一次大火山爆发,一般要1-3年、有时4-5年才能降落到南极冰雪上） 生物化学循环与生物进化过程。 美苏核大国60年代进行的频繁核试验均被南极冰雪所记录。在南极研究冰川,一般在冰川流动很小的古山顶平台上钻孔取冰芯，辅以井槽探测。73冰川的运动特征冰川与河冰及其它

5、自然冰的区别：是否运动。冰床坡度大、冰的厚度大，冰川的运动速 度就快。流速不匀: 冰川底部和二侧的流速,小于中 间和上部的流速。可形成裂隙、褶皱、断裂：运动冰川的变 形可用应力应变来分析。冰川所携带的岩石碎块称为飘砾； 冰川消融时，飘砾变成冰蘑菇； 飘砾跌落，形成冰牙； 冰牙扩大则形成冰塔。若见上述现象,则表明冰川已流到雪线以下。8 第二节 冰川的类型一.大陆冰川范围广、厚度大、面形分布。向四周运动，可越过较大地形障碍运动。现代大陆冰川：格陵兰；南极。二.山岳冰川：分布在中低纬度高山地带中的冰川;带状分布，规模有限。 1. 冰斗冰川: 靠近雪线的凹地、冰坎。2. 山谷冰川: 冰斗冰川扩大、溢出

6、，顺着山 谷流动。复式山谷冰川:具有多个粒雪盆的山谷冰川3.平顶冰川(高原冰川):由山谷冰川向大陆 冰川的过渡类型。4.山麓冰川: 许多山谷冰川汇合成更广阔的 冰川;由山谷冰川向大陆冰川的过渡类型。9山谷冰川的结构与沉积物模块图10 第三节 冰川的剥蚀作用与冰川地貌一、冰川的剥蚀（刨蚀）：包括挖掘、磨蚀1. 挖掘作用：冰的巨大压力把基岩压碎并掘 起带走的作用。 裂隙发育更有利于挖掘;冰床基底突起易被挖掘。2.磨蚀作用：冻结在冰川底部的岩石碎块， 在运动中与冰川一道对基岩与谷底进行刮 削,其本身也被磨蚀。二、冰蚀地貌1. 冰斗: 积雪半圆形洼地。通过挖掘而加深；高度在雪线附近。冰川冰在底部流出,

7、易产生雪崩,是登山危险地带11冰斗、刃脊、角峰示意图冰川的剥蚀作用122. 鳍脊（刃脊）与角峰: 前者是冰川的分水岭；三个以上冰斗的溯源侵蚀便形成角峰(如珠峰)。3. 冰蚀谷: “U”形谷。山谷冰川被挖掘、磨蚀 形成的谷地。冰川消失后才可以看到。 谷底、谷坡可见冰川摩擦的痕迹。4.冰悬谷:支流冰川侵蚀慢于主流冰川而形 成。二者会合后,支流冰川谷底高悬于主 流冰川谷底之上。 5.羊背石: 基岩被冰川流动刨蚀后形成的椭 圆状小丘。其长轴平行冰川流向,冰川从缓坡 向陡坡流动。如庐山的羊背石。 我国拥有23000亿立方米冰川冰储量。13西 天 山 冰 蚀 谷14冰悬谷与冰蚀谷示意图冰悬谷冰蚀谷15 第

8、四节 冰川的搬运作用与沉积作用一、冰川搬运作用1.搬运形式: 推运、载运、冰山搬动2.产物：底碛A、侧碛B、内碛C、表碛E、中碛D 表碛是二侧山上崩塌落下的碎屑。中碛是两冰川汇合后几个侧碛的合并体,位于大冰川中间。3.冰川搬运与流水搬运的区别(1)搬运物边角在搬运中难以被改造；(2)大岩块(漂砾 drift boulder)能被带到深海 区沉积。二、冰川沉积的原因与冰碛物特点1.冰川沉积的原因：冰融2.冰川沉积的产物：冰碛物 moraine163.冰碛物的8特点: a.全是碎屑物质；b.无分选；c.碎屑排列杂乱；d.不成层；e.磨圆度差；f.碎屑表面有磨光面和钉子形擦痕；h.SEM下石英颗粒表

9、面有碟形凹坑、贝壳断裂、平行陡坎；g.内有寒冷型生物化石。 SEM: Scan Electric Microscope三、冰积地貌1.冰碛丘陵：冰融后，底、中、侧碛合并 成一个丘陵状起伏提体，称为基碛。2.侧碛堤：似河流阶地状的山谷冰川侧碛。 平行冰川流动方向。 数条侧碛堤则表示冰川面的下降数次。17终碛堤与冰水扇18冰川地貌19冰川砾石与擦痕20北京西山古冰川磨光面与擦痕213. 终碛堤：冰川碎屑物在冰川前缘堆积而成 的堤状体。为冰川补给与消融的平衡部位（交接带）； 大陆冰川者高30-50米,长数百公里;山谷冰川者高几十到几百米,长数百米。4. 鼓丘：大陆冰川终碛堤内形成的椭圆形高 地，由冰

10、碛物组成。可具基岩核心。迎冰面坡度陡,背冰面缓。22 第五节 冰水沉积物及其地貌 冰水沉积物：glacioflurial deposit1. 冰水沉积物：冰川融化后的水流沉积， 具有层理和分选性。如乌鲁木齐河。2.冰水扇：指终碛前缘无固定河床的细小 水流形成的扇形沉积物。3.季候泥：冰水入湖时形成的纹层状堆积 物（纹泥）。 层理细而薄，一年一轮回，如同树木年 龄，可计算沉积物时代。 夏季碎屑粗、氧化强、色浅；冬季碎屑 细、氧化弱、色深。234. 蛇形丘： 在冰水作用下，冰川底部融化隧道中的冰碛物被冲刷、搬运、堆积而成的砾石粗砂高地。发育在大陆冰川区。其特点是二坡对称、坡陡，呈狭长而曲 折状延伸

11、。 北美蛇形丘长达400公里。 第六节 冰川作用及其原因一.地球上大规模的三大冰期1.震旦纪大冰川：距今6-7亿年。2.石炭、二叠纪大冰川： 距今25-3亿年。主要分布在冈瓦纳地区。3.第四纪大冰川：距今175万年-现在。24二、第四纪的四次亚冰期1.鄱阳亚冰期(175万年前开始)大姑亚冰期庐山亚冰期大理亚冰期(1.1万年前开始退缩,目前仅格陵兰和南极持续着）2.现在为小间冰期:生存大量的喜暖动植物3.第四纪冰期以法国阿尔卑斯山研究最好。4.中国的第四纪冰川为山谷和山麓冰川,发育在庐山,台湾,新疆,黑龙江等地。 25三、冰川作用的影响1.对地壳：冰压下陷,冰融回升,引起地壳 的均衡调整；2.对气候：引起海平面变化；3.对地表：引起水系变化；4.对生物：喜冷者存，喜暖喜热者亡.四、冰川作用的原因 (自学)1. 天文说：强调外因。太阳强幅射时地球 温度升高，冰川融化；反之,降温成冰。2. 大气成分变化说：强调内因。C02含量增高时大气升温,冰川融化；反之,降温成冰。 3洋流变化说26 本章重点1.概念：雪源区；冰川冰；大