《地貌學冰川凍土》課件

地貌學冰川凍土課程介紹課程目標本課程旨在幫助學生掌握冰川和凍土的形成、發(fā)育、作用及相關地貌特征等基本知識。課程內(nèi)容課程內(nèi)容涵蓋冰川的定義、分類、形成條件、運動、侵蝕、堆積作用及相關地貌類型等。課程安排課程將采用課堂講授、案例分析、野外考察等多種教學方法。冰川的定義和分類定義冰川是指由積雪經(jīng)長期積累、壓實、重結晶而形成的巨大冰體，在重力作用下，沿地表流動著的天然冰川。分類根據(jù)冰川的形態(tài)、規(guī)模和分布，可以將冰川分為兩類：高山冰川和大陸冰川。冰川的形成條件1充足降雪每年降雪量超過融化量2低溫環(huán)境氣溫低，降雪保持固態(tài)3地形因素積雪堆積，形成冰川冰川的物理特性表面積冰川的表面積會隨著季節(jié)和氣候變化而波動。厚度冰川的厚度可以從幾米到幾千米不等。內(nèi)部結構冰川內(nèi)部結構由不同的冰層構成，反映了冰川的歷史和演化過程。冰川的能量平衡1能量輸入太陽輻射冰川表面吸收太陽輻射，能量輸入。2能量輸出熱量損失冰川表面反射太陽輻射，能量輸出。3能量轉(zhuǎn)換冰川融化能量轉(zhuǎn)換，冰川融化。冰川運動及其機制1冰川滑動冰川在基巖表面上的滑動2內(nèi)部變形冰川內(nèi)部的塑性流動3冰川運動冰川滑動和內(nèi)部變形的綜合作用冰川侵蝕作用拔蝕作用冰川底部和側壁的融水滲入巖石裂隙，凍結后體積膨脹，將巖石塊體拔起，形成冰川槽谷的基巖表面。磨蝕作用冰川攜帶的碎石對基巖進行研磨，形成冰川槽谷的底部和側壁的磨光面和擦痕?？涛g作用冰川融水對基巖進行溶蝕，形成冰川槽谷的底部和側壁的溶蝕面和溶洞。冰川侵蝕形態(tài)冰川侵蝕是冰川運動過程中對地表進行的破壞和搬運作用，形成各種獨特的冰川侵蝕地貌。常見的冰川侵蝕地貌類型包括冰斗、角峰、刃脊、冰川谷、U形谷、冰川懸谷、冰川槽谷、冰川瀑布、冰川階地、冰川磨光面、冰川擦痕等。冰川堆積作用冰川在運動過程中，會將搬運的物質(zhì)堆積下來，形成各種冰川堆積地貌。冰川堆積地貌主要分布在冰川消融區(qū)，如冰川谷、冰川前緣等地。冰川堆積物主要包括碎石、泥沙、礫石等，大小不一，形狀各異。冰川地貌類型冰蝕地貌冰川侵蝕作用形成的地貌，如冰斗、角峰、U形谷、冰川槽谷等。冰磧地貌冰川搬運和堆積作用形成的地貌，如側磧、終磧、中磧、底磧等。冰水堆積地貌冰川融水堆積形成的地貌，如冰水扇、冰水湖、冰川谷等。冰川地貌特征冰川地貌是由冰川作用形成的地貌，具有以下特征：冰川侵蝕作用明顯，形成各種冰蝕地貌，如冰斗、角峰、U形谷等冰川堆積作用明顯，形成各種冰磧地貌，如終磧、側磧、冰水沉積地貌等冰川地貌分布具有明顯的地域性，在高緯度和高海拔地區(qū)分布廣泛冰川地貌具有較高的科學價值，可以反映古氣候、古環(huán)境變化高山冰川地貌高山冰川地貌是地球上最壯麗的景觀之一，形成于高海拔地區(qū)，常年積雪，經(jīng)壓縮和重結晶形成冰川。高山冰川地貌類型豐富，包括冰斗、角峰、刃脊、冰川谷、冰磧湖等。洲際冰川地貌洲際冰川是指覆蓋面積廣闊，規(guī)模巨大的冰川，其覆蓋范圍往往超過大陸面積的1/10，并常跨越多個國家和地區(qū)。這類冰川的形成條件嚴苛，主要分布于高緯度地區(qū)和極地地區(qū)，例如南極洲和格陵蘭島。洲際冰川由于其規(guī)模巨大，其侵蝕和堆積作用非常顯著。其地貌形態(tài)豐富多樣，包括冰蝕盆地、冰蝕谷、冰川槽谷、冰川峽谷、冰川漂礫、冰川湖、冰磧丘陵等。其中，冰蝕盆地是洲際冰川侵蝕作用形成的最為典型的地貌特征，其規(guī)模巨大，深度可達數(shù)百米甚至上千米。冰川消融地貌冰川谷冰川消融產(chǎn)生的水流會侵蝕冰川谷，形成更深更寬的谷地，稱為冰川谷。冰川湖冰川消融產(chǎn)生的水流會填滿冰川谷，形成冰川湖，如冰川湖泊。冰斗冰川消融會將冰川谷的頂部掏空，形成碗狀的凹地，稱為冰斗。冰川沉積物特性1顆粒大小冰川沉積物包含各種粒徑的巖石碎片，從巨礫到粉砂和粘土。2形狀由于冰川的磨蝕作用，沉積物往往呈棱角狀或亞棱角狀。3礦物成分冰川沉積物中礦物成分與冰川流經(jīng)的巖石類型有關，并可能包含獨特的冰川礦物。冰川沉積地貌類型冰磧地貌冰磧物堆積形成的地貌，包括側磧、中磧、終磧、底磧等。冰蝕谷地貌冰川侵蝕作用形成的谷地，包括U型谷、冰斗、角峰、刃脊等。冰水堆積地貌冰川融水攜帶的物質(zhì)堆積形成的地貌，包括冰水沉積平原、冰水扇、冰水湖等。冰川沉積地貌成因冰川消融冰川消融過程中，冰川攜帶的碎屑物質(zhì)逐漸沉積，形成各種冰川沉積地貌。冰川退縮冰川退縮時，冰川攜帶的碎屑物質(zhì)會在冰川邊緣堆積，形成冰磧丘陵、冰磧平原等。冰川融水冰川融水攜帶的碎屑物質(zhì)會沉積在冰川谷地，形成冰川沖積扇、冰川沖積平原等。冰川沉積環(huán)境分析冰川沉積環(huán)境主要包括冰川環(huán)境、冰緣環(huán)境、河流環(huán)境、湖泊環(huán)境、沼澤環(huán)境和風成環(huán)境。根據(jù)沉積物特征，可以推斷冰川沉積物形成的具體環(huán)境。凍土的定義和形成條件定義凍土是指地表以下，溫度持續(xù)低于0℃，并至少連續(xù)凍結兩年或更長時間的土壤或巖石。形成條件凍土的形成需要低溫環(huán)境和充足的水分。低溫使水結冰，并使土壤或巖石中的水分凍結。充足的水分是形成凍土的關鍵，因為它為凍結提供了必要的物質(zhì)。凍土的分類和分布永久凍土溫度持續(xù)低于0℃，至少兩年以上，分布在高緯度和高海拔地區(qū)。季節(jié)凍土僅在冬季凍結，夏季融化，分布在永久凍土帶邊緣和較低緯度地區(qū)。凍土的物理特性凍土的溫度通常低于0攝氏度，并且可以持續(xù)數(shù)年甚至數(shù)千年。凍土中含有大量的冰，可以是固態(tài)的或液態(tài)的，影響著凍土的強度和穩(wěn)定性。凍土中的水含量會影響其導熱性和膨脹性，影響凍土的穩(wěn)定性和侵蝕過程。凍土的熱量平衡輸入輸出太陽輻射凍土層吸收太陽輻射，轉(zhuǎn)化為熱量大氣熱量凍土層通過對流和傳導方式與大氣交換熱量地下熱流來自地球內(nèi)部的熱量會向上傳遞，影響凍土層溫度相變熱水結冰和融化會釋放或吸收大量的熱量凍土運動及其機制1熱脹冷縮凍土層受溫度變化影響，發(fā)生熱脹冷縮，導致體積變化。2冰晶生長凍土層中水分結冰形成冰晶，冰晶體積膨脹，對周圍土體產(chǎn)生壓力。3凍融蠕動凍融循環(huán)過程中，凍土層發(fā)生反復凍融，導致土體顆粒發(fā)生遷移，形成凍融蠕動現(xiàn)象。凍土侵蝕和堆積作用1熱融侵蝕夏季融化導致凍土層表面融化，形成熱融溝，進一步發(fā)展為熱融洼地。2冰楔作用冬季凍結時，水份在土壤裂隙中結冰膨脹，形成冰楔，導致凍土層破裂和變形。3泥石流在凍土層解凍后，水分增多，土壤結構松散，容易發(fā)生泥石流。4凍脹堆積水分在凍土層中結冰膨脹，導致地表隆起，形成凍脹丘。凍土地貌類型冰緣地貌由凍融作用形成的地貌，包括冰緣丘陵、石海、凍脹丘、泥炭沼澤等。熱融地貌由凍土融化形成的地貌，包括熱融洼地、熱融湖、熱融滑坡等。凍脹地貌由凍土凍脹作用形成的地貌，包括凍脹丘、凍脹裂縫等。凍土地貌特征凍土地貌是由于凍土作用形成的地表形態(tài)，具有以下特征：地表起伏較小，坡度平緩土壤水分含量高，常出現(xiàn)沼澤和湖泊植被稀疏，以耐寒植物為主地表存在大量冰緣現(xiàn)象，如冰丘、冰楔、凍脹丘等永久凍土地貌永久凍土是指地表以下連續(xù)兩年或兩年以上溫度低于0℃的土壤或巖石，其特點是溫度低，水分含量高，并含有大量冰。由于冰的存在，永久凍土具有以下特點:強度低抗凍融性差滲透性低季節(jié)凍土地貌季節(jié)凍土是指每年冬季凍結，夏季融化，凍結層深度在2-3米之間，這種凍土類型主要分布在高緯度、高海拔地區(qū)。季節(jié)凍土地區(qū)常年受到凍融作用的影響，導致地表土層疏松，水分蒸發(fā)量大，容易形成各種凍融地貌，例如凍脹丘、融陷坑、熱融滑坡等等。冰川與凍土的相互作用冰川對凍土的影響冰川融水滲入凍土層，