第七章-冰川与冰缘地貌

第七章冰川与冰缘地貌冰川和冰缘地貌发育的条件：高纬度和高山地区，气候寒冷，年均温在0℃以下，地表常年积雪易形成冰川和冰川地貌或冻土地貌分布：世界冰川1.55*107km2,占1/10,多年冻土占24％,中国二者合计225*104km2,占23%•意义：现代冰川是一种宝贵的淡水资源（占85％）在我国西北干旱地区，固态水库，补给水源，对农业生产意义巨大；危害：滑坡、沉陷、隆起和泥石流等工程地质病害，大规模的冰川进退影响气候、水系、动植物分布以及海面升降、地壳均衡运动等目前全球冰川面积约为1550×104km2，占陆地总面积的10％以上。冰川总体积（2400—2700）×104km3。南极大陆是世界上冰川最集中的地区，冰盖面积约1260×104km2，包括四周的边缘冰棚，则为1320×104km2。冰盖平均厚度为2000m，南极冰层最厚达4267m。北极地区包括格陵兰岛、加拿大极地岛群和斯匹次卑尔根群岛，冰川总面积约200×104km2，其中格陵兰冰盖面积即达173×104km2，巴芬岛上的巴伦斯冰帽面积达5900km2，得文岛冰帽面积超过15500km2。地球上冰川的分布亚洲冰川面积共114000km2，主要分布在兴都库什山、喀喇昆仑山、喜马拉雅山、青藏高原、天山和帕米尔。其中我国冰川面积共57000km2，恰占亚洲冰川面积的50％。北美洲冰川面积共67000km2，主要分布在阿拉斯加和加拿大地区。南美洲冰川面积约25000km2。欧洲8600km2，主要分布在斯堪的纳维亚、阿尔卑斯山。大洋洲1000km2，主要分布于新西兰。非洲是全世界冰川最少的大陆，冰川面积只有23km2。这是由于非洲大陆纬度低，气温高而降水少，雪线位置高所致。第一节冰川的形成与演化一、雪线概念：多年积雪区和季节积雪区之间的界线就叫做雪线，即常年积雪区的下界。季节积雪区在雪线以下，常年积雪区为冰川形成地区，雪线上年降雪量等于年消融量，所以雪线也就是降雪和消融的零平衡线。雪线触及地面是发生冰川的必要条件。请思考：雪线以下是否存在冰川？雪线气温、降水量和地形是影响雪线高度的三个主要因素。多年积雪的形成要求近地面空气层的温度长期保持在0℃以下。地球表面的平均温度具有从赤道向两极递减和自平地向高山递减的规律，所以低纬地区雪线位置比较高，高纬和极地雪线位置则比较低。温度：尤其是夏季气温正相关降水：负相关如：处于西风带的亚欧大陆中纬山地，阿尔卑斯山－－高加索山脉－－天山雪线越来越高雪线位置最高处并不在赤道，而在南北两个亚热带高压带。这两个高压带同赤道带的温度差别并不显著，降水量却相当悬殊，亚热带高压带降水量的急剧减少，使雪线上升到最大的高度。南美20°—25°间的安第斯山雪线高达6400米，是世界上雪线最高的地方。山地北坡雪线比南坡低。我国祁连山南坡雪线在4700—5000米，北坡仅约4400—4600米，表现了地形的影响。但是地形不仅影响温度，也影响降水分布，如东西走向的喜马拉雅山阻挡了印度洋的西南季风，致使南坡多雨，雪线为4400—4600米，北坡降水量很少，雪线上升到5800—6000米。这就是为什么喜山南坡雪线位置比北坡低的重要原因成冰作用（或过程）：是指积雪转化为粒雪，再经过变质作用形成冰川冰的过程。新雪－－升华再结晶－－粒雪－－重结晶－－冰川冰冰川是指发生在陆地上，由大气固态降水演变而成的，通常处于运动状态的一种天然冰体。它随气候变化而变化，但不是在短期内形成或消亡。雪线触及地面是发生冰川的必要条件。冰川与冰川冰具有一定的厚度、坡度在重力、压力下缓慢流动，伸出冰舌－－冰川二、成冰作用三、冰川的运动形式基地部位的块体滑动（主要）因重力作用产生的塑性变形影响冰川速度的因素冰床坡度冰川厚度（雪线附近最厚）不同部位不同时间冰舌的表层、垂向方向补给区下部上部不同规模的冰川对气候变化的影响敏感性不同按照冰川的发育规模、运动性质及所处的地貌条件，把冰川分为山岳冰川、大陆冰川两大类四、冰川类型及其演化大陆冰川山岳冰川冰川类型山麓冰川平顶冰川冰斗冰川山谷冰川悬冰川1.山岳冰川主要分布于中低纬山区，由于雪线较高，积累区不大，因而冰川形态受地形的严格限制。山岳冰川按形态又可以分为：（1）悬冰川：山岳冰川中数量最多的一种冰川。悬冰川依附在山坡上，面积通常小于1平方公里，对气候变化的反映十分灵敏。悬冰川（2）冰斗冰川：发育在冰斗中的冰川，面积大的可达10平方公里以上，小的不足1平方公里。冰斗是一个形似围椅状的积雪洼地，冰斗由三个部分组成：陡峭的后壁、凹陷的冰斗底、出口处高起的冰坎，其底部的高度与雪线位置相当（3）山谷冰川：在有利的气候条件下，雪线下降，补给增加，冰斗冰川溢出冰斗进入山谷形成山谷冰川。低于雪线流入山谷的冰流，叫做冰舌。它和两侧谷坡的界限很分明，而雪线以上的粒雪盆与周围山坡的粒雪原常常连成一片。没有支流汇入的山谷冰川，称为单式山谷冰川；只有一两条支流汇入的山谷冰川，称为复式山谷冰川，两者又可合称阿尔卑斯型山谷冰川；有较多支流汇入，在平面上状如树枝的山谷冰川，称为树枝状山谷冰川；而支流极多，主支冰川相互交织，形如蛛网者，则称网状山谷冰川。树枝状和网状山谷冰川在喜马拉雅山最发育，所以又叫做喜马拉雅型山谷冰川。山谷冰川：山谷冰川有单式、复式、树枝状和网状几种，各有自己的形态特征，并分别代表山谷冰川演化的不同阶段。（4）山麓冰川数条山谷冰川流出山口后在山麓扩展汇合成为广阔的冰原，叫做山麓冰川。它是山岳冰川向大陆冰川转化的中间环节。阿拉斯加的马拉斯平冰川就是由12条山谷冰川组成，其山麓部分面积达2682平方公里。（5）平顶冰川也叫高原冰川或冰帽，是大陆冰川和山岳冰川的过渡类型。冰川覆盖在起伏和缓的高地上，向周围伸出许多冰舌。冰岛的伐特纳冰帽面积达到8410平方公里。冰斗冰川横断山脉山谷冰川祁连山七一冰川云南梅里雪山的明永冰川山麓冰川平顶冰川2.大陆冰川大陆冰川曾经占据很广阔的面积，但目前只发育在两极地区。由于面积和厚度都很大，冰流不受下伏地形影响，自中央向四周流动。冰流之下常掩埋巨大的山脉和洼地。南极和格陵兰岛的冰川就是大陆冰川。大陆冰川中央为积累区，边缘为消融区，因外形凸起呈盾状或饼状，又称冰盖或冰盾南极冰盖南极冰盖海螺沟冰川冰瀑海螺沟在四川甘孜境内，四川最高峰贡嘎山峰的（东坡）脚下，冰川的位置只有海拔3000多米，是目前世界上已发现的为数极少的低纬度、低海拔现代冰川之一，距成都282公里。冰舌融水高大的冰塔林绒布冰塔林冰川融水南极依据冰川的物理性质进行分类。根据冰川的动力活动性可以划分为积极冰川、消极冰川和死冰川；以冰川温度状况为依据可划分温冰川和冷冰川两类，等等。温冰川除表层在冬季可以暂时变冷外，整个冰川厚度大致接近于压力融点，冰内包含液态水，这种融水湿润基床后，可促进冰川冰的滑动，因而在其他条件相同时，温冰川运动速度较之冷冰川要大。冷冰川深部缺乏融水，冰川和它所覆盖的基岩冻结在一起，这就直接影响了冰川移动的速度，削弱了它的侵蚀力量。冰川的演化思考：BP129图中由A－B－C，表示冰川的前进还是衰退？第二节冰蚀作用与冰蚀地貌一、冰蚀作用概念：冰川对地面的侵蚀破坏作用比河流强约5～20倍方式：挖蚀和磨蚀挖蚀：一方面在冰川运动过程中，以自身的推力将冰床上的碎屑物挖起，另一方面又把与冰川冻积在一起的冰床上的岩石拔起，带向下游磨蚀：冰川以巨大的压力对冰川基岩的研磨作用通过磨蚀作用，一方面将岩石压碎，另一方面携带这些岩块进一步锉磨岩床，使冰床加深。岩石表面出现磨光面、刻槽、擦痕。冰川擦痕多呈钉头形，即钉头鼠尾特征，头部粗而深，代表冰流来向。二、冰蚀地貌1.冰斗、刃脊和角峰位于雪线位置以上（1）冰斗：与雪线位置相当，原因：这里冻融作用比较频繁，容易形成冰川与冰蚀地貌（2）刃脊：山岭的相对两坡发育的冰斗后壁相互靠拢所形成的十分尖锐的锯齿状山脊（3）角峰：山峰四周发育的冰斗后壁相互靠拢形成的金字塔形的山峰犁头尖角峰（庐山）冰斗、刃脊、角峰角峰与刃脊2.冰川谷、悬谷与峡湾位于雪线位置以下（1）冰川谷：山岳冰川侵蚀形成的谷地。特征：冰川谷平直，谷宽，谷坡直立陡峻，谷底平缓，横剖面成U形或槽形，又称U形谷或槽形谷槽谷的宽度自上游下下游变狭窄，原因：夹带的冰碛物增加，能量消耗多，侧蚀能力降低冰川谷纵剖面呈阶梯状下降，每个冰阶由冰蚀盆、阶地面和岩坎三部分组成；岩坎和冰蚀盆是冰川沿着岩性软弱或断裂解理面侵蚀而成（2）悬谷：在主支流冰川相互汇合处，支冰川槽谷在冰川衰退后高挂于主冰川槽谷之上（3）峡湾：高纬度沿海地区，冰期时形成的冰川谷在间冰期时海水侵入槽谷，形成峡湾。例如：北欧斯堪的纳维亚半岛沿岸的峡湾异常发育悬谷1.冰蚀地貌典型的冰蚀地貌主要有冰斗、槽谷（U形谷）、峡湾、刃脊、角峰、羊背石、卷毛岩、冰川磨光面、悬谷、冰川三角面等。挪威峡湾特征：纵剖面两坡不对称，迎冰面坡缓，以磨蚀作用为主，背冰面挖蚀作用强，坡度较陡，表面坎坷不平，横剖面呈椭圆形，长轴与冰流方向一致3.羊背石形成：冰床上坚硬的岩石，冰蚀后仍能部分地保留下来，成为微微凸起的石质小丘，形如卧伏在地上的小羊。羊背石羊背石示意图羊背石（博格达峰北坡）博格达峰是东部天山第一高峰，博格达山最早隆起于晚二迭世，在中生代和早第三纪遭受剥蚀夷平，在喜马拉雅运动中再次隆升为雄伟的山峰。峰区基本保持原始自然景观。该峰已对外开放，成为新疆对外开放的15座山峰之一。第三节冰川搬运堆积作用与冰川堆积地貌一、冰川的搬运与堆积冰碛物的概念：凡是被冰川搬运的物质统称为冰碛物，其中巨大的砾石叫做漂砾冰川的搬运能力特别强大，可将成千上万吨的岩石搬运到千里之外，如斯堪的纳维亚冰盖－－英国、德国、波兰、俄罗斯等地。喜山冰川搬运的漂砾直径达到28m，西藏东南部的山谷冰川将花岗岩漂砾逆坡抬高200m冰碛物的分类表碛里碛中碛终碛侧碛底碛注：大陆冰川只有底碛和终碛主冰川支冰川支冰川支冰川中碛侧碛侧碛侧碛侧碛堆积作用：冰川消融时，各类冰碛物就会在相应位置上坠落，堆积成各种地貌冰川堆积物结构疏松，没有层理，无分选，大小混杂，由细小的泥沙与巨大的漂砾混合而成，又称冰川泥砾二、冰碛地貌1冰碛丘陵：冰川消融后，各种冰碛物堆积而成的高低起伏的丘陵状地貌大陆冰川形成的冰碛丘陵规模大，高度大，而山岳冰川小2终碛垄：分布于冰舌前端的弧形垄岗，内侧缓，外侧陡终碛垄可能会受到后期流水的切割，成为一系列孤立的小丘3侧碛垄：在冰川两侧边缘，大量的碎屑物堆积而成的长条状堤岗4鼓丘：由冰砾泥组成的一种流线型丘陵，主要分布于大陆冰川中，山岳冰川中少见。鼓丘内有时含有基岩核心，形如羊背石，两坡不对称，迎冰坡陡，背坡面缓，含泥量较高鼓丘景观1概念：冰水是冰川的融水。冰水堆积地貌主要是冰融水对冰碛物进行再搬运和再堆积而成，因此冰水堆积物有冰川作用的痕迹，还有流水作用的性质。堆积物具有一定的分选性，磨圆度和层理。2类型冰水堆积地貌主要有蛇形丘、冰砾埠、冰砾埠阶地、锅穴、冰水扇、冰水平原、冰湖三角洲等、季候泥等。三、冰水堆积地貌A蛇形丘：为大陆冰川之下的冰水堆积地貌，是一种狭长而曲折的高地，蜿蜒伸展如蛇形，故名蛇形丘。蛇形丘两坡对称，丘脊狭窄。大的蛇形丘长达数十公里，有的还爬上高坡。成因：一是冰下隧道沉积说，主要是冰下河道中的沉积，当冰川融化后，沉积物便显露出来，成为蛇形丘。组成物质几乎全部是大致成层的砂砾，偶夹冰碛透镜体。蛇形丘主要分布在大陆冰川地区。二是冰水三角洲沉积说，上游为冰下隧道沉积，下游为隧道口外的三角洲沉积B冰砾埠、冰砾埠阶地和锅穴冰砾埠为一种圆形或长条形的冰水堆积丘陵，由冰面或冰缘河湖中的冰水沉积物消融后倒塌堆积而成冰砾埠阶地：位于冰川谷地两侧，在与原冰川接触的一侧，冰水沉积物因冰体融化失去支撑而坍塌。锅穴：冰水沉积区中的圆形洼地，是由于冰水沉积物中的埋藏冰块融化后塌陷而成C冰水扇、冰水平原、冰湖三角洲:冰融水从冰川两侧和底部流到冰川末端，