冰川作用 百科内容来自于: 百度百科

冰川作用,广义上泛指冰川的生成、运动和后退。狭义上仅指冰川运动对地壳表面的改变作用,包括冰川的侵蚀、搬运和堆积。冰川运动的前端叫冰前。供冰量大于消融量,则向前推进,反之向后推进。

概述资料

冰川作用包括成冰作用、冰川侵蚀和冰川沉积3个方面。成冰作用指天然降雪→粒雪→冰川冰的变化过程中的密实化、冰晶生长和重结晶作用。是在低温条件下通过雪层自身的压力,排除雪晶和冰晶中的空气,使密度增大而实现的。当雪层密度达到临界值时便转变为粒雪,粒雪层密度达830~840千克/立方时,便成为冰川冰。成冰作用时间的长短和气温成反比,和年积雪量成正比。如南极大陆沿岸,从降雪变为冰川冰,只需数十年至120年;而南极内陆高原,因年降雪量<50毫米,年均气温低达-50℃,成冰时间需500~1000年。但在冰面出现消融的条件下,由于有渗侵冰产生,成冰时间就很短(1年至数年)。冰川侵蚀包括冰川刨蚀(磨蚀)和挖掘。冰川体一方面有巨大的压力(100米厚的冰体,冰床基岩所受的静
冰川作用
压力为90吨/平方),一方面是运动的(运动速度与冰床坡度成正比),故挟带岩石碎块的冰川对冰床和谷壁有很强的侵蚀作用。对一个突起的岩丘,其迎冰面以刨蚀(磨蚀)为主,背冰面以挖掘作用为主,形成羊背石。刨蚀作用造成擦痕、刻槽和磨光面等冰蚀地貌形态,同时产生大量碎屑物质,即冰川乳或冰川粉。挖掘作用形成冰床阶梯和岩坎,为冰川补充冰碛岩块。对于冰川地貌的塑造挖掘作用大于刨蚀作用。冰川沉积作用指冰川停滞或后退时冰碛物的堆积过程。冰川流属于块体运动,故冰碛物与其它任何外营力搬运的沉积物明显不同,除非经后期冰川或冰水侵蚀,冰碛地貌(如终碛垅、侧碛垅、表碛丘陵、冰碛台地、底碛丘陵和平原、鼓丘等)将会保存较长时期。冰川沉积作用的强弱,与冰川类型、运动速度及挟带岩屑的多少直接相关。海洋性冰川的运动速度快,侵蚀能力强,挟带岩屑多,冰川沉积作用就强,冰碛地貌的规模也大;反之,大陆性冰川的沉积作用较弱,冰碛地貌的规模较小。凡有冰川作用的地区,冰川侵蚀与冰川沉积都是同时发生的,故在研究识别古冰川作用时,必须同时注意观察冰川侵蚀地貌和冰川堆积地貌,并找出它们的内在联系。

侵蚀作用

简介

冰川有很强的侵蚀力,大部分为机械的侵蚀作用,其侵蚀方式可分为几种:

拔蚀作用

当冰床底部或冰斗后背的基岩,沿节理反复冻
世界冰川分布
融而松动,若这些松动的岩石和冰川冻结在一起,则当冰川运动时就把岩块拔起带走,这称为拔蚀作用。经拔蚀作用后的冰川河谷其坡度曲线是崎岖不平的,形成了梯形的坡度剖面曲线。

磨蚀作用

(2)磨蚀作用: 当冰川运动时,冻结在冰川或冰层底部的岩石碎片,因受上面冰川的压力,对冰川底床进行削磨和刻蚀,称为磨蚀作用。磨蚀作用可在基岩上形成带有擦痕的磨光面,而擦痕或刻槽是冰川作用的一种良好证据,其方向可以用来指示冰川行进的方向。

冰楔作用

在岩石裂缝内所含的冰融水,经反复冻融作用,体积时涨时缩,而造成岩层破碎,成为碎块,或从两侧山坡坠落到冰川中向前移动。

其他

当融冰之水进入河流,其常夹有大体积之冰块,会产生强大撞击力破坏下游的两岸岩石。
□ 冰川侵蚀力的强弱受到下列因素的影响:
(1)冰层的厚度和重量。重厚者侵蚀力强。
(2)冰层移动的速度。速度大者侵蚀力强。
(3)携带石块的数量。携带数量越多越重者,侵蚀力越强。
(4)地面岩石之粗糙或光滑。粗糙地面较易受冰川之侵蚀。
(5)底岩的性质,底岩松软者较易受侵蚀。
(6)岩层之倾斜方向与冰川移动方向一致者,易遭侵蚀。
□因侵蚀作用而造成的冰蚀地貌有:

冰斗

山谷冰川重要冰蚀地貌之一,形成于雪线附近,在平缓的山地或低洼处积雪最多,由于积雪的反复冻融,造成岩石的崩解,在重力和融雪水的共同作用下,将岩石侵蚀成半碗状或马蹄形的洼地,典型的冰斗于是形成。冰斗的三面是陡峭岩壁,向下坡有一口,若冰川消退后,洼地水成湖,即冰斗湖

刃脊、角峰、冰哑

若冰斗因为挖蚀和冻裂的侵蚀作用而
“U”字型的谷地
不断的扩大,冰斗壁后退,相邻冰斗间的山脊逐渐被削薄而形成刀刃状,称为刃脊。而几个冰斗所交汇的山峰,形状很尖,则称为角峰。在刃脊之间的低下鞍部处,则为冰哑。

削断山嘴、U型谷、石洼地

当山谷冰川自高地向低处移动,山嘴被削平成三角形,称为削断山嘴。又因为冰川谷的横剖面形状如U字形,故称U型谷。U型谷两侧有明显的谷肩,谷肩以下的谷壁较平直,底部宽而平,若是在冰川谷的底部,因冰川的挖蚀,而造成向下低凹的水坑,石地

峡湾

在高纬度地区,冰川常能伸入海洋,在岸边侵蚀成一些很深的U型谷,当冰退以后,海水可以沿谷进入很远,原来的冰谷便成峡湾。

悬谷

悬谷的形成是来自于冰川侵蚀力的差异,主冰川因冰层厚、下蚀力强,故U型谷较深;而支冰川因为冰层薄、下蚀力弱,故U型谷较浅。因为在支冰川和主冰川的交汇之处,常有冰川底高低的悬殊,当支冰川的冰进入主冰川时必为悬挂下坠成瀑布状,称之为悬谷

羊背石

为冰川基床上的种侵蚀地形,是由基岩组成的小丘,常成群分布,远望如匍匐的羊群,故称为羊背石。其平面为椭圆型,长轴方向与冰流动方向一致,向冰川上游方向的一坡由于冰川的磨蚀作用,坡面较平,坡度较缓,并有许多擦痕;而在另一侧,受冰川的挖蚀作用,坡面坎坷不平,坡度也较陡。羊背石的形成,是由于岩层是软硬相间的排列,当侵蚀、风化的作用查行
冰川的积累和消融
时,软的岩层会被侵蚀的较多较深;而硬的岩石抵抗侵蚀、风化的能力较强,所以在侵蚀、风化后,硬的岩层会较软的岩层高,形隆起的椭圆地形,一面受磨蚀、一面受挖蚀。

冰川磨光面、冰川擦痕

在羊背石上或U型谷谷壁及在大漂砾上,常因冰川的作用而形成磨光面,当冰川搬运物是砂和粉砂时,在较致密的岩石上,磨光面更为发达;若冰川搬运物为砾石,则在谷壁上刻蚀成条痕或刻槽,称之为冰川擦痕,擦痕的一端粗,另一端细,粗的一端指向上游。

搬运作用

搬运作用(glacial transportation)
由于冰川的侵运作用所产生的大量松散岩屑和从山坡崩落得碎屑,会进入冰川系统,随冰川一起运动,这些被搬运的岩屑称为冰碛物,依据其在冰川内的不同位置,可分为不同的搬运类型:
(1)表碛:出露在冰川表面的冰碛物。
(2)内碛:夹在冰川内的冰碛物
(3)底碛:堆积在冰川谷底的冰碛物。
(4)侧碛:在冰川两侧堆积的冰碛物。
(5)中碛:两条冰川汇合后,其相邻的侧碛即合而为一,位于会合后
冰川搬运作用
冰川的中间称为中碛。
(6)终碛(尾碛):随冰川前进,而在冰川末端围绕的冰碛物,称为终碛。
(7)后退碛:由于冰川在后退的过程中,会发生局部的短暂停留,而每一次的停留就会造成一个后退碛。
(8)漂石:冰川的搬运作用,不仅能将冰碛物搬到很远的地方,也能将巨大的岩石搬到很高的部分,这些被搬运的巨大岩块即称为漂石,其岩性和该地附近基岩完全不同。 冰川的搬运能力很强,但相对地,冰川的淘选能力很差。

堆积作用

基本简介

堆积作用(glacial deposition)
冰川携带的砂石,常沿途抛出,故在冰川消融以后,不同形式搬运的物质,堆积下来便形成相应的各种冰碛物。所谓冰碛物,是指由冰川直接造成的不成层冰积物。而冰积物,就是指直接由冰川沈积的物质,或由于冰水作用的沈积物,及因为冰川作用而沈积在河流湖泊海洋中的物质。冰积物可分为不成层的冰积物和成层的冰积物两者:

不成层的冰积物

此种冰积物是由冰川后退时所遗留的石砾所造成,因为冰融化而遗留于地面的堆积物大小不一,石块为少带有棱角、表面为被磨光或带有擦痕,堆积后为不现层理,此种杂乱无层理的冰积物,常称为冰砾土而由冰碛物所形成的冰碛地形有:
a.)冰碛丘陵<基碛丘陵>:冰川消融后,原有的表碛内碛中碛
冰川作用
都沈到冰川谷底,和底碛合称为基碛,这些冰碛物受到冰川谷底地形的影响,堆积成坡状起伏的丘陵,称为冰碛丘陵。大陆冰川区的冰碛丘陵规模较大,而山谷冰川所形成的冰碛丘陵,规模要小的多。
b.)侧碛堤:是由侧碛和表碛在冰川后退处共同堆积而成的,位于冰川谷两侧,成堤状向冰川上游可一直延伸至雪线附近,而向下游常可和终碛堤相连。
c.)终碛堤:终碛堤所反应出的是冰川后退时的暂时停顿阶段,若冰川的补给和消融处于平衡状态,则冰川的末端可略作停留于某一位置,这时由冰川搬运来的物质,将可在冰川尾端堆积成弧状的堤,称为终碛堤。大陆冰川的终碛堤高度较小,长度可达几百公里,弧形曲率较小;反之,山谷冰川的终碛堤高度可达数百米,长度较小,弧形曲率较大。
d.)鼓丘:鼓丘是由冰积物所组成的一种丘陵,约成椭圆形,长轴与水流方向一致,迎冰面是陡坡,背冰面是一缓坡,其纵剖面为不对称的上凸形。一般认为鼓丘是由于冰川的搬运能力减弱,底碛遇到阻碍所堆积而成的。其主要分布在大陆冰川终碛堤以内的几公里到几十公里,常成群出现,造成鼓丘田;山谷冰川的鼓丘数量较少。

成层的冰积物

此为冰川与融冰之水共同沈积的结果,冰川所携带的物质受到融化后的冰水冲刷及淘洗,会依照颗粒的大小,堆积成层,形成冰水堆积物,而在冰川边缘由冰水堆积物所组成的各种地貌,称为冰水堆积地貌。有下列几种类型:
a.冰水沈积、冰水扇、外冲平原: 在冰川末端的冰融水所携带的大量砂砾,堆积在冰川前面的山谷或平原中,就形成冰水沈积;若是在大陆冰川的末端,这类的沈积物可绵延数公里,在终碛堤的外围堆积成扇形地,就叫冰水扇;数个冰水扇相连,就形成广大的冰水冲积平原,又名外冲平原。在这些地形上,沈积物呈缓坡倾向下游,颗粒度亦向下游变小。
b.冰水湖、季候泥: 冰水湖是由冰融水形成的,因为冰川后退时,前面的冰积物会阻塞冰川的通路,常可以积水成湖。冰水湖有明显的季节变化,夏季的冰融水较多,大量物质进入湖泊,一些较粗的颗粒就快速沈积,而细的颗粒还悬浮在水中,颜色较淡;而冬季的冰融水减少,一些长期悬浮的细颗粒黏土才开始沈积,颜色较深。这样一来,在湖泊中就造成了一粗一细很容易辨认的两层沈积物,叫做季候泥。
c.冰砾埠: 冰砾埠为有层理并经分选的细粉砂所组成的,形状为园形或不规则的小丘。冰砾埠上部通常有一层冰碛层,冰砾埠是由于冰面上的小湖小河或停滞冰川的穴隙中的沈积物,在冰川消融后沈落到底床堆积而成,其与鼓丘不同之处,在于冰埠的形状很不规则,且为成层状。在大陆冰川和山谷冰川都有发育冰砾埠。
d.冰砾埠阶地: 在冰川两侧,由于岩壁和侧碛吸热较多,且冰川两侧的冰面要比中间来的低,所以冰融水就汇集在这,形成冰侧河流,并带来冰水物质,等到冰水消后,这些物质就堆积在冰川谷两侧,形成冰砾埠阶地,它只发育在山谷冰川中。
e.锅穴<冰穴>: 冰水平原上常有一种园形洼地,称为锅穴。其形成是由于冰川耗损时,有些残冰被孤立而埋入冰水沈积物中,等到冰融化后引起塌陷,而造成锅穴
f.蛇形丘: 蛇形丘是一种狭长曲折的地形,呈蛇形湾曲,两壁陡直,丘顶狭窄,其延伸的方向大致与冰川的流向一致,主要分布在大陆冰川区。

蛇形丘的成因

1.在冰川消融时,冰融水沿冰川裂隙渗入冰川下,在冰川底部流动,形成冰下隧道,待冰完全融解后,隧道中的砂砾就沈积而形成蛇形丘。
2.在夏季,冰融水增多,冰积物在冰川末端形成冰水三角洲,等到下一个夏季,冰川再次后退,再形成一个冰水三角洲,如此反复不断,一个个冰水三角洲连起来,便形成串珠状的蛇形丘了。

反射阳光作用

冰川可以反射太阳光,冰反射阳光达80%,而海水只有20%,因此,冰川可以起到降低地球温度的作用。
当南、北极的冰层完全融化以后,太阳照射地球的阳光会因此不再被反射回去,使海洋的水面温度提高,会造成全球性的水暖,反过来又会加速冰川的溶解。冰川的崩塌会将底部的甲烷气体释放出来。这种对人体有毒害作用的气体,对地球造成的温室效应是二氧化碳的23倍。
所以,再次呼吁人们要爱护地球,保护环境!

过程分析

(图)“U”字型的谷地
冰川作用之初,冰斗之间相隔一定的距离,随着冰川作用的发展,冰斗不断扩大,斗壁后退,相邻的冰斗不断靠近,最后在冰斗之间发育了象鱼鳍一样的山脊,称为鳍脊或刃脊。如果三个或多个冰斗在同一山头进行向源侵蚀,可形成锥形的孤立山峰称作角峰。
冰蚀谷是由山谷冰川剥蚀而形成的宽阔、平直、横剖面呈“U”字型的谷地。冰蚀谷一般起源于冰期前的河谷或山谷。在冰川的挖掘和锉磨作用下谷地变直并加深、加宽,谷壁变陡,谷底变平,横剖面变为“U”字型。在谷底和谷坡的基 岩上,可能有冰擦痕和磨光面。
冰床上突起的基岩,由于冰川的磨蚀和挖掘作用,变成略微突起的一系列小丘,犹如羊群伏于地上称作羊背石。羊背石的长轴方向与冰川流动方向一致,背流坡陡,迎流坡较缓,表面常有冰擦痕和磨光面。
冰斗由雪线附近的积雪洼地发展而成。呈围椅状的半圆形积雪洼地,随着冰冻分化作用的进行,基岩迅速冻裂破碎,崩解后的岩块随着冰川运动而被搬走。洼地随之被不断拓宽、蚀深,积雪洼地便发展成为冰斗。
冰斗的高度大致标致着古雪线的高度,根据冰斗位置的变迁,由助于了解气候的变化。
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