冰川地貌与冻土地貌

关于冰川地貌与冻土地貌㈠、冰川作用

1、冰蚀作用

2、搬运作用

3、堆积作用第2页,共59页，2024年2月25日，星期天1、冰蚀作用冰蚀作用方式:有挖蚀和磨蚀二种。拔蚀（挖蚀）是冰川运动时，一方面以自身的推力将冰床上的碎屑物挖起，另方面又把与冰川冻结在一起的冰床上的岩石拔起，带向下游。刨蚀（磨蚀）是冰川中所挟带的岩块，以巨大的动压力研磨冰床基岩的一种作用。冰川的重量很大，冰川滑动时，不仅把岩石压碎，而且还挟带着这些岩块进一步挫磨冰床，结果使冰床加深，岩石表面也常常被磨光和刻划，出现磨光面、刻槽和擦痕，槽深数厘米，长数十厘米，具有钉头鼠尾的特点，头部粗而深，表示冰流的来向第3页,共59页，2024年2月25日，星期天冰蚀作用的发生位置与作用结果冰蚀作用主要发生在山岳冰川的中、上游和大陆冰川的中心地区。受大陆冰川冰蚀的地面，起伏和缓，多形成洼地，积水后成湖泊，如更新世大陆冰川作用下的北欧、北美的北部等地均属冰蚀作用明显的地区，现代地面风化层很薄，甚至基岩裸露第4页,共59页，2024年2月25日，星期天2．搬运作用

冰川具有巨大的搬运能力，能将成千上万吨的岩块搬运到千里以外。冰川的搬运方式很特殊：有在冰床上被冰川推移的，有夹持在冰川内或叠置在冰面上随着冰川的运动而一起被搬运的。凡被冰川搬运的物质统称为冰碛物。其中巨大的砾石称为漂砾。按冰碛物所处的位置不同而分为6种冰碛：出露在冰面上的冰碛物称为表碛；夹带在冰内称之为内碛；在冰川底部的称为底碛；由冰床二侧侵蚀的称为侧碛，由二条冰川侧碛汇合而成的称为中碛(垂直分布)；环绕冰舌末端的叫终碛（前碛）第5页,共59页，2024年2月25日，星期天内碛中碛侧碛底碛庐山的冰漂砾第6页,共59页，2024年2月25日，星期天冰碛第7页,共59页，2024年2月25日，星期天3．堆积作用

当冰川消融时，各类冰碛物就会在相应的位置上坠落于地面，堆积出各种地貌。冰川堆积物结构疏松，没有层理，又无分选，堆积物大小悬殊，由细小的泥沙与巨大的漂砾混合堆积而成，故又称为冰川泥砾。沙砾磨圆度也很差，这与冰川搬运方式的特殊性有关第8页,共59页，2024年2月25日，星期天㈡冰川地貌冰川作用的地貌主要有二大类，即冰蚀地貌与冰积地貌。此外还有与冰川有关的冰水地貌。由于大陆冰川与山岳冰川的作用条件不同，所以生成的地貌类型也各异

1.

冰蚀地貌

2．冰碛地貌

3．冰水堆积地貌

4．冰面地貌－

冰川地貌的组合第9页,共59页，2024年2月25日，星期天1.冰蚀地貌

（1）冰斗、刃脊和角峰

冰斗是山岳冰川上游的一种围椅状盆地，它由陡峭的冰斗壁、凹陷的冰斗底部和在冰川出口处高起的冰槛三部分组成。大多数的冰斗发育在雪线附近，因为这里的融冻作用比较频繁，容易形成冰川与产生冰川侵蚀，冰斗发育初期，只是一些积雪洼地，在融冻作用反复进行下，洼地周围及底部的岩石逐渐破碎和崩落，岩屑通过融冻泥流作用搬往洼地以外，洼地加深后积雪量增加，并发育成冰川，挖蚀作用加强，最后成为冰斗。如果山岭的二坡发育了冰斗，而且后壁互相靠拢时，山岭就变成十分尖锐的锯齿状山脊，称为刃脊。当山峰四周(三面以上)发育了冰斗，其后壁也互相靠拢时，山峰就变得非常尖锐和突出，如金字塔状，这种由冰蚀而成的尖峰，称为角峰第10页,共59页，2024年2月25日，星期天第11页,共59页，2024年2月25日，星期天冰斗第12页,共59页，2024年2月25日，星期天含鄱口刃脊第13页,共59页，2024年2月25日，星期天庐山犁头尖角峰因冰体啮蚀山坡，使山峰形成金字塔形而称为角峰。犁头尖，海拔1328米，峰体苍劲，形如铁犁，挺拔俊俏，构成特有的孤峰地貌景观天山一号冰川角峰第14页,共59页，2024年2月25日，星期天(2)冰川谷它是山岳冰川运动时侵蚀出来的谷地，横剖面呈槽形或“U”形，故又称槽谷或U谷。谷底宽平，两坡高陡，高度可达数十至数百米。宽平的谷底与冰下冰质点运动有关。原来覆盖在“V”形谷上的冰川，中部最厚，冰质点运动由上向下，到了谷底后分向两则，故底部侧蚀特强，使原来的V形谷底逐渐拓宽，成为U形谷，在U形谷两坡顶端与原来V形谷的交接处，出现明显的谷肩第15页,共59页，2024年2月25日，星期天冰川谷的纵剖面呈阶梯状下降，每个冰阶由冰蚀盆、阶地面和岩坎等三部分组成。冰阶是冰川选择侵蚀的产物。一般阶地面由硬岩组成，岩坎和冰蚀盆是冰川沿岩性软弱或断裂、节理发育之处侵蚀而成冰川谷的类型：槽谷，峡湾，冰川悬谷第16页,共59页，2024年2月25日，星期天庐山王家坡U形冰川谷是庐山U形谷中规模较大，形态特征保存较为典型的谷地之一。谷地源头高程约800米，长达4公里，谷地宽约700米第17页,共59页，2024年2月25日，星期天在高纬地区，古代大陆冰川伸人海岸时产生的冰流，其厚度大，流速快，侵蚀力强，因此形成了较深的冰川谷。冰退后，受海浸影响，形成两侧平直、崖壁峭拔、谷底宽阔、深度很大的海湾，称为峡湾或峡江。挪威海岸有一个峡湾长达220千米，南美巴塔哥尼亚海岸的峡湾深度达1288米第18页,共59页，2024年2月25日，星期天当支冰川流入主冰川时，由于支冰川的下蚀力小于主冰川，故谷底深度也比主冰川谷浅，成为悬挂在主冰川谷之上的谷地，称为悬谷庐山：莲花悬谷现代冰川悬谷第19页,共59页，2024年2月25日，星期天(3)羊背石冰床上坚硬的基岩，冰蚀后仍能部分保留下来，成为微微突起的石质小丘，形如伏在地上的小羊，故称羊背石。平面呈椭圆形，长轴与冰流方向一致。纵剖面两坡不对称，迎冰面坡缓，以磨蚀作用为主，岩面上常有磨光面、刻槽或擦痕；背冰面挖蚀作用较强，坡度急陡，表面坎坷不平第20页,共59页，2024年2月25日，星期天2、冰碛地貌冰川在运动过程中，携带冰蚀作用产生的许多岩屑物质，以及冰川谷两侧山坡上因融冻风化、雪崩等作用所造成的坠落堆积物。它们不加分选地随冰川一起向下运动，这些大小不等的碎屑物质，统称为冰碛物（运动冰碛）。冰川消融以后，被冰川携带搬运的物质就堆积下来。形成冰碛地貌冰碛物的特征一般被描述为“大小混杂”、“杂乱无章”、“没有分选”等等；但在终碛或是侧碛可能有例外第21页,共59页，2024年2月25日，星期天主要的冰碛地貌类型：冰碛丘陵，侧碛堤，终碛堤，鼓丘冰碛丘陵冰川消融后，原来的表碛、中碛和里碛等都降落在底碛之上，合称为基碛，并由它组成了波状起伏的冰碛丘陵。它的起伏程度一方面受基底地形的影响，另方面与冰碛物的厚薄有关。大陆冰川的冰碛丘陵分布很广，高度也较大，一般高数十米至百余米；山岳冰川冰碛丘陵分布较少，高度也小，仅数米至数十米。第22页,共59页，2024年2月25日，星期天终碛垄分布在冰川舌前端的弧形垄岗，其中大陆冰川的终碛垄较长，可达几百公里，但高度较低，约30—50m。而山岳冰川的终碛垄相反，长度不大，但高度较大，可达百米以上。终碛垄由二种堆积作用形成，第一是冰川前进时，像推土机一样，把冰前沙砾挖起并向前挤压隆起；第二是因冰川舌的剪切断裂作用，将底碛、中碛和里碛沿剪切面推举至冰面，后又沿冰舌斜坡滚落在冰舌前方，叠加在挤压冰碛物之上，共同组成终碛垄第23页,共59页，2024年2月25日，星期天第24页,共59页，2024年2月25日，星期天侧碛堤位于山岳冰川谷的二侧堆积，由侧碛及坡积物共同组成的垄岗。高数十米。分布从雪线附近的冰斗以下直至冰川末端，常常与终碛垄相连第25页,共59页，2024年2月25日，星期天鼓丘它是由冰砾泥组成的丘陵，平面呈椭圆形(左图)。长轴与冰流方向一致，纵剖面两坡不对称，迎冰坡陡，背冰坡缓。高数米至数十米，长数百米。鼓丘内常有基岩作核心，或者迎冰面为基岩，背冰面为泥砾。鼓丘在大陆冰川区广泛分布，并成群分布。第26页,共59页，2024年2月25日，星期天3．冰水堆积地貌冰水堆积是冰碛物经过冰融水的再搬运和堆积而成。因此，它除了保留有冰碛特点之外，更多的是具有流水作用的特征。按冰水堆积的位置不同，分为冰下冰水堆积和冰外冰水堆积二种。主要有冰水扇、冰水河谷沉积平原，季候泥，冰砾阜，冰砾阜阶地，锅穴，蛇形丘第27页,共59页，2024年2月25日，星期天冰水堆积地貌第28页,共59页，2024年2月25日，星期天冰水扇和冰水平原冰下河流(隧道)和冰面融水在冰川舌前穿过终碛垄后，由它所挟带的泥沙也逐渐沉积下来，形成扇形地，由多个扇形地的联合，便组成了冰水平原。组成冰水平原的物质较粗，以沙砾为主，向下游颗粒逐渐变细第29页,共59页，2024年2月25日，星期天蛇形丘主要分布于大陆冰川之下的冰水堆积地貌，为形态狭长而又弯曲的一种低丘陵。因它蜿蜒如蛇形，有的在平地，有的匍匐于高地上，故得名。高度一般为10—30m，丘顶狭窄，宽仅数米，长数公里至数十公里。延伸方向大致与冰流方向一致。组成蛇形丘的物质较粗，主要是沙砾质，透水性强，具有流水的分选性和沉积层理，如水平层理、斜层理和交错层理等。表面常覆盖一层冰碛物。

第30页,共59页，2024年2月25日，星期天蛇形丘的成因一是冰下隧洞沉积说。在冰川消融期，冰水沿着冰裂隙下透，形成冰下隧道，由冰水带来的冰碛物不断将隧道填充，甚至堵塞，当冰川全部消融时，堆积物便露出地面，成为蛇形丘。二是冰水三角洲沉积说。由此造成的蛇形丘宽窄相间，宽段为隧道口外的陆上三角洲沉积，组成物质较细；窄段为冰下隧道的沉积，组成物质较粗。随着冰川节节后退，隧道口也逐步后移，从而出现了这种绳结状蛇形丘第31页,共59页，2024年2月25日，星期天4、冰面地貌由于冰川表面受冰层褶皱、断裂、冰床坡度的变化，差别消融，流水侵蚀等影响而形成的地貌形态，称为冰面地貌。主要地貌类型有冰瀑布、冰裂隙、冰川弧拱、冰面河、冰面湖、冰蘑菇、冰塔林等第32页,共59页，2024年2月25日，星期天冰川地貌组合不同类型的冰川，分布在不同的地带，冰川作用的方式和强度也有差异，因而地貌组合也有区别。所谓冰川地貌组合就是冰川的侵蚀地貌、堆积地貌和冰水地貌有规律的分布第33页,共59页，2024年2月25日，星期天山地冰川地貌组合具有明显的垂直地带性。雪线以上主要为侵蚀地貌，如冰斗、刃脊和角峰。雪线以下，终碛堤以上既有侵蚀地貌，又有堆积地貌，如冰川槽谷、羊背岩、蛇行丘等。终碛堤及其以下以堆积地貌为主，如终碛堤外缘的冰水扇、冰水外冲平原等。第34页,共59页，2024年2月25日，星期天大陆冰川地貌组合具有明显的水平地带性。终碛堤以内：以冰碛地貌为主，有鼓丘、蛇行丘、冰碛丘陵等地貌类型。终碛堤以外：以冰水堆积地貌为主，如冰水平原、冰水三角洲。终碛堤是大陆冰川地貌组合的分界线第35页,共59页，2024年2月25日，星期天冰川地貌组合第36页,共59页，2024年2月25日，星期天二、冻土地貌在极地高纬及高山高原的地下，当地温终年处于0℃以下时，被冻结的岩(土)层称为冻土。这里由融冻作用所产生的地貌，称为冻土地貌

(一)冻土及其分布与成因

(二)融冻作用

(三)冻土地貌第37页,共59页，2024年2月25日，星期天(一)冻土其分布与成因

按冻结时间的长短，冻土可分为季节冻土和多年冻土二类。前者每年冬季冻结，夏季融解；后者长期处于冻结状态。这里所指的冻土就是指多年冻土而言。多年冻土分为上、下二层，上层为冬冻夏融的活动层；下层为长年冻结的永冻层。第38页,共59页，2024年2月25日，星期天分类：根据活动层在冬季冻结后与下部的多年冻结层连接情况分为衔接多年冻土（季节融化层）和不衔接多年冻土（季节冻结层）两大类；根据多年冻土带的连续性可以分为连续冻土带与不连续冻土带分布：明显的纬度地带性与垂直地带性第39页,共59页，2024年2月25日，星期天第40页,共59页，2024年2月25日，星期天冻土成因目前世界上大部分的多年冻土主要是第四纪冰期气候下形成的。据研究，400—450年的气候波动周期，只能影响到地下50—70m的深度。如果深数百米至千米以上的冻土层必然是长周期气候波动所造成的。部分的多年冻土可能是大陆冰盖退却后才发育的。随着冰后期全球气温上升，多年冻土正处于退化状态第41页,共59页，2024年2月25日，星期天（二）冻融作用冻土地区地温低，而且发生周期性的正负变化，冻土层中的水分也相应地出现相变和迁移，从而引起岩石的破坏、碎屑物的分选、堆积层的变形、冻胀、融陷、流变等一系列变化过程，总的称为融冻作用。作用方式有融冻风化、融冻泥流和融冻扰动等。第42页,共59页，2024年2月25日，星期天(1)融冻风化冻土层中的大小裂隙常被水填充，当夜间及冬季地温降至0℃以下时，水分冻结，形成冰脉，由于冰脉体积膨胀而向两侧围岩(土)挤压，使裂隙扩张。白天或夏季冰体融解，融水进一步向下深入，然后又再度结冰。这样经过反复冻融之后裂隙不断扩大，岩(土)体也受压破坏。这种因冰脉冻融而使岩(土)破坏的作用，称为融冻风化作用第43页,共59页，2024年2月25日，星期天(2)融冻扰动活动层内，每年冬季冻结由地面向下进行时，以下尚未冻结而含水的融土，在上部季节冻土及下部永冻层的挟逼下，发生塑性变形，造成各种褶曲，称为融冻扰动。另外，活动层碎屑物中的孔隙水在冬季(或夜间)冻结后，往往产生垂直性的冰针，它膨胀时可将上覆的砾石托起，当夏季(或白天)冰针融化时，被托起的砾石则不能恢复原位。这个过程如果反复进行，冻土内的砾石就逐渐被抬升(在地下)和侧移(在地面)。这是冻土碎屑物质进行分选和缓慢迁移的一种重要形式第44页,共59页，2024年2月25日，星期天融冻分选第45页,共59页，2024年2月25日，星期天(3)融冻泥流在冻土的斜坡上，夏季活动层融化时，土中的水分因下部永冻层的存在而不能下渗，造成该土层饱含水分，甚至稀释成泥浆状，在此过度湿润的情况下，土体便沿斜坡向下蠕移，成为融冻泥流。泥流速度很慢，融冻泥流的发育条件，除气候外，地表还要有持水性好的细粒沙土和不大的坡度。第46页,共59页，2024年2月25日，星期天（三）冻土地貌冻融作用是寒冷气候条件下特有的地貌作用，它使岩石受到破坏，松散沉积物发生分选和干扰，冻土层发生变形，从而塑造出各种类型的冻土地貌主要有：石海、石河、构造土、冻胀丘、冰椎、热融地貌第47页,共59页，2024年2月25日，星期天1、石海、石河与石冰川石海、石河与石冰川是基岩经剧烈的冻融风化破坏产生的大量巨石角砾在地表堆积形成的地貌形态。石海：巨石角砾在平坦地表上堆积石河：巨石角砾填充凹槽或沟谷，岩块沿重力发生整体运动石冰川：大型的石河第48页,共59页，2024年2月25日，星期天第49页,共59页，2024年2月25日，星期天2、构造土而由松散堆积物组合的地表因冻裂分选作用形成的网格式微地貌，即构造土，可据其组分和作用性质的差异分为泥质构造土和石质构造土。泥质构造土是土层由于冻结造成的地貌收缩形成的，中间略高于四周。

石质构造土是在饱含水分、颗粒大小混杂的松散土层中，由于冻融分选抬升作用形成的由砾石等碎屑组成的多边形。包括石环、石圈和石条第50页,共59页，2024年2月25日，星期天石环的形成过程与条件石环的形成分为二个阶段：即前期碎屑物的地下垂直分选和粗砾上升，后期为粗砾在地面的水平移动。石环的形成条件必须要有一定比例的细粒土，一般不少于总体积的25％—35％，而且土层要有充足的水分。所以石环多发育在较平坦而湿润的地形部位，如河漫滩、洪积扇边缘地带等第51页,共59页，2024年2月25日，星期天斯皮次卑尔根群岛的石环多边形构造土第52页