第四紀(jì)地質(zhì)與環(huán)境：第六章 第四紀(jì)冰川與環(huán)境-2

1、第四節(jié) 冰川地貌一、冰川剝蝕地貌二、冰川堆積物及堆積地貌三、冰水沉積物及冰水堆積地貌冰川的剝蝕作用 冰川在流動(dòng)過(guò)程中，以自身的動(dòng)力及挾帶的沙石對(duì)冰床巖石的破壞作用稱為冰川的刨蝕作用。 其方式有挖掘作用和磨蝕作用兩種，無(wú)論哪種方式，都是一種機(jī)械破壞過(guò)程。 一、冰川剝蝕（刨蝕）地貌 挖掘作用又稱拔蝕作用，是指冰川在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，將冰床基巖破碎并拔起帶走的作用。 磨蝕作用又稱銼蝕作用，是指冰川以凍結(jié)在其中的巖石碎屑為工具進(jìn)行刮削、磨蝕冰床的過(guò)程。冰川的剝蝕作用 (2) 冰川剝蝕地貌的基本特征第四紀(jì)冰川地貌 冰川侵蝕地貌簡(jiǎn)稱“冰蝕地貌”，冰蝕地貌的主要類型有：冰斗：角峰：刃脊：冰槽谷（“U”形谷）：懸槽

2、谷：羊背石冰 斗 定義：冰川在雪線附近塑造的橢圓型基巖洼地。 組成：峻峭的后壁、深凹的斗底、冰坎。 與積水漏斗的區(qū)別：冰斗坎，具反向坡 與雪蝕洼地的區(qū)別：平坦指數(shù)（F=a/2c）小 研究意義：古雪線位置、古溫度波動(dòng)的重要標(biāo)志。刃脊、角峰 刃脊 相鄰的兩個(gè)冰斗冰川或山谷冰川的后壁或側(cè)壁發(fā)生節(jié)節(jié)后退，使兩相鄰冰斗或山谷之間的山脊變得越來(lái)越窄，形成兩側(cè)陡陵、頂部尖銳的山脊，又稱鰭脊。 角峰 當(dāng)3個(gè)或3個(gè)以上不同方向的冰斗，在冰川的刨蝕作用下，冰斗的后壁不斷后退，它們之間的距離不斷縮小，最終圍成一個(gè)尖銳、似金字塔形的山峰。冰槽谷與懸谷冰槽谷: 山谷冰川塑造的線型谷地。A、縱剖面上：起伏較大，冰蝕湖盆，

3、串珠狀湖泊B、橫剖面上：呈“U”型C、平面上：較平直D、谷壁：光滑，形成三角或冰溜面，其上發(fā)育擦痕或刻痕。懸谷：支谷冰川谷底高懸于主冰槽谷的坡上，稱為懸谷。第四紀(jì)冰川地貌冰蝕地貌實(shí)例 冰川營(yíng)力刃脊角峰冰斗第四紀(jì)冰川地貌冰蝕地貌實(shí)例懸冰川：開(kāi)始侵蝕刃脊冰斗U形谷 冰川作用形成的U型谷和懸谷(約塞米蒂國(guó)家公園)冰斗與刃脊青海巴顏喀拉山“U”型谷位于歐洲阿爾卑斯山“U”形谷中的小城加拿大Donjek 冰川羊背石 冰槽谷的底部和大陸冰川的冰床上，由于冰川的磨蝕作用與拔蝕作用形成的石質(zhì)小丘。 長(zhǎng)軸方向與冰川運(yùn)動(dòng)方向平行，不對(duì)稱，迎冰面平緩，帶有擦痕、刻痕及新月形的磨光面；背面較陡，由階狀小陡坎及裂隙組成

4、。二、冰川堆積物及堆積地貌(1) 冰川的搬運(yùn)作用冰川的搬運(yùn)作用是指冰川在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，將凍結(jié)在冰川中的碎屑物質(zhì)從一個(gè)地方搬運(yùn)到另一個(gè)地方的過(guò)程。冰川主體、冰下、冰川末端均可搬運(yùn)。多種搬運(yùn)的結(jié)果使冰川不可能形成單一的搬運(yùn)結(jié)構(gòu)。二、冰川堆積物及堆積地貌(2)冰川的沉積作用冰川的沉積作用是指由于冰川的消融或載荷能力的降低，將攜帶的碎屑物質(zhì)堆積下來(lái)的過(guò)程。形成的堆積物質(zhì)稱為冰磧物。二、冰川堆積物及堆積地貌(3) 冰磧物表磧與內(nèi)磧：在重力的作用下從斜坡上滾落或墜落在冰川表面的碎屑物質(zhì)，或冰川表面消融后而出露的冰磧物。側(cè)磧與岸磧：冰川邊緣的表磧和內(nèi)磧以及斜坡上墜落的碎屑物質(zhì)堆積在冰川兩側(cè)形成的側(cè)磧。二、冰

5、川堆積物及堆積地貌(3) 冰磧物中磧與終磧：兩條冰川匯合，相鄰的兩條側(cè)磧匯合后在冰川中形成的堆積物稱中磧。由冰川搬運(yùn)來(lái)的沉積物在冰川消融后堆積在冰舌的前端位置上，形成終磧。底磧與基磧：在冰川的底部，部分冰川融化釋放出一部分冰磧物堆積在冰床上，或因冰床的磨擦阻力而滯留在冰床上的冰磧物。 (4) 冰川堆積地貌的基本特征第四紀(jì)冰川地貌 冰川堆積地貌也稱“冰磧地貌”，冰磧地貌的主要類型有：終磧垅和側(cè)磧垅：中磧壟：冰磧丘陵：是冰川消融過(guò)程中，表磧、中磧、內(nèi)磧等墜落在底磧之上形成基磧，在地形上形成高低起伏的小山丘。側(cè)磧垅終磧垅沖積扇Alaska復(fù)式冰川中磧側(cè)磧冰川灣冰磧地貌實(shí)例側(cè)磧垅中磧 （Medial

6、moraine ）側(cè)磧垅表磧（Supraglacial moraine ）冰中磧（Englacial moraine ）（續(xù)）鼓丘：分布在終磧堤的內(nèi)側(cè)，一般是由含粘土較高的底磧堆積而成的橢圓形或流線型崗丘，但有些鼓丘的中心部位保存有基巖。第四紀(jì)冰川地貌冰磧地貌實(shí)例冰川堰塞湖終磧垅漂 礫美國(guó)威斯康新東北部的冰川漂礫四、冰水沉積物及冰水堆積地貌冰水沉積作用指經(jīng)冰水搬運(yùn)的物質(zhì)，由于水動(dòng)力的減弱而發(fā)生堆積的過(guò)程，與冰川的沉積作用明顯不同，而與流水的沉積作用有些相似，形成的沉積物稱為冰水沉積物。冰川接觸沉積：冰阜階地、冰礫阜、鍋穴、蛇形丘等。冰前沉積：冰水扇、冰水沖積平原、冰水階地等。冰阜階地：分布在冰

7、蝕谷兩側(cè)由冰水沉積物構(gòu)成的臺(tái)階狀地形。冰礫阜：是冰川消融后，冰面溪沉積物墜落冰床上形成的丘狀地形。鍋穴：在冰川后退后，一些沒(méi)有融化的冰塊被埋藏在冰水沉積物中形成死冰。當(dāng)氣溫變暖時(shí)，死冰完全融化，在冰水沉積物中出現(xiàn)空洞而致使上面的沉積物發(fā)生塌陷，形成下凹的坑。蛇形丘：是冰底溪沉積形成的蜿蜒曲折、高低起伏的壟崗狀地形。冰磧阜蛇形丘鍋穴冰水堆積地貌：冰水扇和冰水河谷沉積平原、季候泥、冰礫阜與冰礫阜階地、鍋穴、蛇形丘等。冰水扇和冰水沖積平原在大陸冰川作用區(qū)，當(dāng)冰水流出終磧堤后，由于地形變得開(kāi)闊和坡度的變緩，冰水?dāng)y帶來(lái)的碎屑物質(zhì)就在終磧堤的前緣部位開(kāi)始沉積、并向前擴(kuò)展，形成扇狀地形，稱冰水扇。若是多個(gè)冰

8、水扇側(cè)向連接就形成了冰水沖積平原。側(cè)磧垅終磧垅沖積扇Melville 半島（加拿大 Nunavut）冰水沖積扇Tree River（加拿大 Nunavut）冰水沖積平原冰川里頓柱群冰川沉積物微觀特征（磨光面、擦痕、顫痕、貝狀斷口等）攜裹碎石的冰川才有侵蝕能力（鑿蝕）冰川擦痕冰巖界面碎石 冰川流動(dòng)方向磨光面冰川地貌的組合特征第四紀(jì)冰川地貌 冰川侵蝕與堆積總是相輔相成的，也就是說(shuō)，有冰川侵蝕作用就必然有冰川堆積地貌。 典型組合：冰川上源角峰冰斗“U”形谷 末端終磧垅 地貌類型取決于冰川本身的類型性質(zhì)及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌條件： 海洋性冰川作用區(qū)：冰川地貌多樣，侵蝕和堆積形態(tài)發(fā)育明顯高聳的角峰、宏大的“U

9、”形谷、典型的冰斗、懸槽谷和羊背巖、高大的側(cè)磧、終磧、冰礫阜丘、鼓丘； 大陸性冰川作用區(qū)：往往不如前述典型； 遺跡被保存的完整程度取決于后期破壞程度。由于一個(gè)地區(qū)通常經(jīng)過(guò)了多期冰川作用，歷次塑造的冰川地貌復(fù)合、重疊，早期的冰川遺跡常被后期冰川等作用破壞，地貌組合變復(fù)雜。冰川地貌的組合特征(續(xù))第四紀(jì)冰川地貌第五節(jié) 凍土地貌冰緣（periglacial）： 狹義：冰川作用的外圍地帶，年均溫度0 左右，但地面上不結(jié)冰，永久凍土層發(fā)育。 廣義：凡是年均溫度0 左右，永久凍土層發(fā)育的氣候條件，并不一定在冰川的外緣 。凍土區(qū)：指廣義的冰緣環(huán)境（一）凍土與凍融作用1、凍土在極地高緯及高山高原的地下，當(dāng)?shù)販?/p>

10、終年處于零溫或負(fù)溫，被凍結(jié)的巖（土）層稱為凍土。在這里由融凍作用所產(chǎn)生的地貌，稱為凍土地貌。季節(jié)凍土：每年冬季凍結(jié)，夏季融解。多年凍土：長(zhǎng)期處于凍結(jié)狀態(tài)。隔年凍土：一兩年之內(nèi)不融化的土層。多年凍土：上層夏融冬凍的活動(dòng)層。冬季凍結(jié)時(shí)，能和下部的多年凍結(jié)層連接起來(lái)的為銜接多年凍土，此活動(dòng)層亦稱季節(jié)融化層。不能銜接，中間隔著一層融土的，則稱為不銜結(jié)多年凍土，此活動(dòng)層亦稱季節(jié)凍結(jié)層。 下層多年凍結(jié)層（一）凍土與凍融作用2、凍融作用是指在氣溫周期性變化影響下，土層中的水反復(fù)凍結(jié)和融化，造成土層的膨脹、開(kāi)裂、變形、擾動(dòng)、流動(dòng)等復(fù)雜變化，形成一系列的凍土地貌和次生構(gòu)造的過(guò)程。（二）凍土地貌1、石河、石海2、

11、冰楔3、構(gòu)造土（冰凍結(jié)構(gòu)土）4、凍融褶皺5、凍脹丘6、熱融地貌1、石海與石河基巖經(jīng)過(guò)劇烈的凍融崩解產(chǎn)生一大片巨石角礫，就地堆積在平坦地面上，稱為石海。當(dāng)山坡上凍融崩解產(chǎn)生的大量碎屑充填凹槽或溝谷，而巖塊在重力作用下順著濕潤(rùn)的碎屑?jí)|面或多年凍土層頂面發(fā)生整體運(yùn)動(dòng)時(shí)，就形成石河。2、冰楔形成條件：持續(xù)嚴(yán)寒，年均溫-6 -9 裂隙發(fā)育，形成冰脈逐年凍融，不斷擴(kuò)大規(guī)模古冰楔 ：地層中的冰楔遺跡。古冰楔 野外鑒別標(biāo)志：“V”形楔體、礫石定向、直立層理、圍巖擠壓變形，成群分布。研究意義：研究古冰緣環(huán)境的定性、定量標(biāo)志。冰楔黃河源黑河鄉(xiāng)大橋二級(jí)階地上古冰楔黃河源鄂棱湖湖口湖積堤中古冰楔3、構(gòu)造土（冰凍結(jié)構(gòu)土）定義：在河灘、湖灘、坡腳等地下水豐富的地方，一些礫石層的上部，由于凍融的分選作用，使凍土層中的礫石被推到地表并排列成幾何性狀的次生構(gòu)造，稱為構(gòu)造土3、構(gòu)造土（冰凍結(jié)構(gòu)土）形成條件：水分充足、含礫石、反復(fù)凍融形成機(jī)理：垂直分選作用、水平分選作用種類：石多邊形、石環(huán)、石圈規(guī)模：直徑一般12m。4、凍融褶皺氣候：形成的氣候條件與冰楔近似。動(dòng)力：活動(dòng)層凍結(jié)產(chǎn)生的下壓力、永凍層產(chǎn)生的頂托力。形態(tài)：極其復(fù)雜。黃河源黃河第一橋附近洪積物中的凍融褶皺5、凍脹丘（冰核丘）凍脹丘：粒度和水分含量的不均勻，形成局部隆起。冰核丘：土層中不斷