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第十二章 冰川的地质作用

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第十二章 冰川及其地质作用
大约十分之一的地球陆地表面被冰川覆盖。在 重力作用下,携带着大量碎石的冰川从山顶缓 慢向下滑移,途中毫不留情地侵蚀着地表,并 带走更多的碎石。冰川是自然界的一股巨大刻 蚀力量,是大自然开谷移山的一种壮观景象。 冰川:是在重力和压力的影响下由雪源地向外 缓慢移动着的冰体。

南极冰川

陆地上85%的水 以固态的形式构
成冰体。陆地上
终年缓慢流动着 的冰体为冰川。

第一节 冰川的形成 与运动
一、冰川的形成
雪线——常年积雪区的下界 雪线以上:积累量大于消融量; 雪线以下:积累量小于消融量;
雪线高度H的影响因素 1.气温与H成正比:赤道区H最大; 2.降雪量与H成反比:H最大值地带是南北纬20°~30°的干
燥区; 3.地形:陡坡H比缓坡H大,向阳坡H比背阳坡H大。

成冰作用(成冰过程): 雪花、粒雪、粒状冰、冰川冰

冰川的物质*衡: 冰川在雪线以上的部分称为积累区 (粒雪盆),在雪线以下的部分称为消融区(冰 舌)。 累积量与消融量之间的*衡控制冰川的前进 和退缩。
冰川的运动: 引起冰川运动的因素是:重力和压力 冰体在压力下呈塑性; 高山区冰川主要靠重力,由高处往低处流;
两极冰川主要靠压力,往外流。

二、冰川的运动
冰川运动速度缓慢而且不*衡 高山冰川流速:几米~几百米/ 年 南极冰川:约数十米/年 观测冰川移运速度的方法:在 冰川上打桩,对桩位进行观察 (固定桩位测量);

冰 川 的 运 动 方 式

由于冰川不同部位的运动速度不同,底 部和两侧基岩因摩擦而运动慢;上部和中 间运动快,这种差异将导致冰川表面发生 冰裂缝。
冰裂隙产生
的原因~不
*衡流动。

第二节 冰川的类型
冰川按形态、规模、所处地形划分:
1.大陆冰川:面状分布、冰层厚、流向大海; 格陵兰冰盖:174万Km2, 最厚3400m; 南极冰盖:1300万Km2 , 最厚4200m。

格 陵 墓 兰 岛 冰 盖

南极冰盖边缘

南极海中的冰山

南极中山站

2.山岳冰川:又称阿尔卑斯式冰川 (1)冰斗冰川、悬冰川 (2)山谷冰川(单、复式) (3)*顶冰川(高原冰川) (4)山麓冰川
冰川零星分布 在中、低纬度 的高山和高原 上气温在零度 以下的地带; 这部分冰川称 为山岳冰川 。

根据海温和山地冰川的观测分析,估计由于 *百年海温变暖造成海*面上升量约为2~6厘米 。其中格陵兰冰盖融化已经使全球海*面上升了 约2.5厘米。
如果南极及其他地区冰盖全部融化,地球上 绝大部分人类将失去立足之地。
由于温室效应加剧,昆仑山冰川融化速度加剧 ,雪线上升最快时达100米。 测算结果显示, 新疆50%的冰川退缩和变薄,雪线上升、冰川后 退的*均速度为每年10-20米。

第三节 冰川的剥蚀作用与冰蚀地貌
冰川在流动过程中,以自身的动力 及挟带的沙石对冰床岩石的破坏作用称 为冰川的刨蚀作用。其方式有挖掘作用 和磨蚀作用两种,无论哪种方式,都是 一种机械破坏过程。
挖掘作用又称拔蚀作用,是指冰川 在运动过程中,将冰床基岩破碎并拔起 带走的作用。
磨蚀作用又称锉蚀作用,是指冰川 以冻结在其中的岩石碎屑为工具进行刮 削、磨蚀冰床的过程。

刨蚀作用形成的地形称冰蚀地形: 冰斗 是由冰川的刨蚀作用形成的具三面陡壁
的围椅状洼地。

刨蚀作用形成的地形称冰蚀地形: 角峰 当3个或3个以上不同方向的冰斗,在冰川的刨
蚀作用下,冰斗的后壁不断后退,它们之间的距离不断缩 小,最终围成一个尖锐、*鹱炙蔚纳椒濉

刨蚀作用形成的地形称冰蚀地形: 刃脊 相邻的两个冰斗冰川或山谷冰川的后壁或侧壁发生 节节后退,使两相邻冰斗或山谷之间的山脊变得越来越窄, 形成两侧陡陵、顶部尖锐的山脊,又称鳍脊。

刨蚀作用形成的地形称冰蚀地形: 冰蚀谷 经山谷冰川刨蚀、改造而成的谷地称冰蚀谷。

角峰 冰斗

鳍脊

冰川谷

冰 斗 、 角 峰 、 刃 脊 及 其 发 育 过 程

山岳冰川剥蚀地貌的形成过程

串珠湖

冰川地貌小结
山岳冰川的剥蚀地貌

冰斗
U谷(冰川谷)

鳍脊
角峰

第四节 冰川的搬运作用与沉积作用
一、冰川的搬运作用
冰川在运动过程中,可 将冰川内部及冰川前缘 的碎屑物搬运到它处。 搬运特点:搬运力巨大; 机械搬运;搬运过程不 损失能量;无分选;无 磨圆。 搬运的方式:载运和推 运

冰川的载运

冰川的推运

冰川搬运的物质通常称为冰碛。 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。 搬运能力很大。可将体积几百立方
米,重几十吨到几万吨的石块搬走。一 般将冰川搬运的、直径大于1m的岩块称 为漂砾。

二、冰川的沉积作用与冰渍物
冰川消融是冰川堆积的主要原因。由冰 川形成的沉积物统称为冰碛物。
当气候条件稳定时,冰川将冰运物源源 不断输送到冰前堆积,形成弧形的垅岗,称 为终碛堤或终碛垅。
当气候转暖,冰运物随着冰前的后退广 泛堆积在冰床上,这部分冰碛称为底碛。
山谷冰川的两侧在冰川退缩时,可堆积 成侧碛堤。

冰碛物的特征
①山岳冰川碎屑成分与冰川发育区的基岩成分基本一致, ②由于冰川为固体,无分选作用,故冰碛物分选性极差 ,大至漂砾,小至粘土,混杂堆积在一起,形成“泥包砾” 的现象。 ③冰川中的碎屑颗粒彼此不相磨擦、碰撞,故冰碛物磨 圆度极差。 ④岩块和砾石无定向排列,杂乱无章,亦无层理。 ⑤冰碛物表面常有磨光面或交错的钉头形擦痕,还可出 现凹坑和裂隙。具冰川擦痕的砾石称为条痕石。 ⑥冰碛物内部化石稀少,常保存寒冷型的孢子花粉。

冰碛物

冰碛物 冰擦痕

三、冰渍地貌
山岳冰川不断将其所携带的物质搬运到 冰川末端,在那里由于冰川冰消融而堆积 下来形成终碛。终碛常呈弧形的垅岗状地 形,称为终碛垅。山岳冰川两侧冰运物最 多,在冰川后退过程中,两侧大量冰运物 不断地堆积在冰蚀谷的两测,形成侧碛。 在复式冰川中,两冰川汇合处,冰床两侧 边缘搬运的物质被归并在冰川的中部,冰 川后退消融时则堆积下来形成中碛。

在气候稳定的时候, 大陆冰川 也能在冰川
的边缘地带形成终碛物。冰川在后退过程中, 其冰床上形成一层厚度不等的底碛,在底碛 常呈*滑的圆状隆起,我们称为鼓丘。 鼓
丘通常成群出现,外表卵形,主要由冰碛所 组成。

鼓丘

第五节 冰水沉积物及其地貌
冰水:冰川分布区冰雪融化水 冰水沉积物:冰水搬运和堆积的沉积物 (主要来源于冰碛物) 冰水地貌及沉积物: 1. 冰水扇:终碛堤外呈扇形分布的冰水 沉积体 特点:与冲积扇相似

2. 冰水湖与纹泥:冰川前缘洼地、湖泊 及其中的细粒纹层状沉积 特点:深浅相间,粗细相间 成因:夏季、冬季交替,可记载沉积物的 形成年龄 3. 蛇形丘:冰川下部的冰融隧道中的流 水沉积体 特点:狭长曲折的高地,由砾石、粗砂构 成,有一定分选性和交错层理

大陆冰川堆积地貌

第六节 冰期及其原因
冰期:气候寒冷时期,冰川发育,冰雪覆盖面 积扩大的地史时期 间冰期:气候温暖、冰川退缩的地史时期 地史上几次大的冰期:震旦纪、石炭--二叠纪、 第四纪
第四纪冰期划分(相对年代): 欧洲阿尔卑斯地区的亚冰期 、北美亚冰期、 中国亚冰期

冰期发生的原因-------假说
条件:气温降低、有丰富的降水 1. 天文说 --- 太阳辐射能变化说 :太阳是 个变光的恒星; --- 地日距离变化说(米兰 柯维奇律):地球自转轴的倾斜度和地球 公转的轨道偏心率的周期性变化造成地面 接收太阳辐射量的变化。 2. 大气成分变化说 二氧化碳和甲烷(温室气体)的作用:含 量少时为冰期。 火山作用:火山灰遮挡太阳辐射能。




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