冰川地质作用与冰川遗迹
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1、什么叫冰川地质作用?

冰川地质作用是指冰川活动过程时地质环境发生的作用,一般指冰川的侵蚀作用、搬运作用和堆积作用。

2、什么是冰川遗迹?

在冰川发生、发展和消亡的过程中,直接形成的各种堆积物和地貌,称冰川遗迹。冰川遗迹包括冰蚀地貌(如冰斗、冰窖、冰谷、冰槽、悬谷、冰坎、羊背石等)、冰川擦痕,表皮构造、漂砾、冰碛地貌及冰水沉积等。鉴定冰川遗迹是研究古冰川的基础工作,可以从中了解古冰川活动情况与古气候变化规律,对解决生产实践中提出的问题有重要意义。

3、冰川遗迹景观

冰川遗迹景观是指冰川在其发生、发展和消亡过程中,直接形成的地貌和堆积物。

(1)冰斗

冰斗是冰川在雪线附近塑造的椭圆形基岩洼地。典型的冰斗平面呈半圆形,底部为岩盆,三面环山,后壁陡峭,出口向山坡前方,出口中常有突起的岩坎,整个地形像汤匙状。

2角峰

被三个或三个以上的冰斗或冰窖包围、岩壁陡立的金字塔形的尖锐山峰称为角峰。它是由山峰周围的冰斗或冰窖中的冰体,向后啮蚀山坡而形成的。

(3)刃脊

山岭两侧的冰斗或冰窖向后扩展,或两侧山谷冰川的谷坡逐渐后退,结果使山脊愈来愈窄,最后形成两坡陡峻,脊部尖薄像刀刃、鱼鳍或锯齿状的山脊,称为刃脊。

(4)冰窖

又称粒雪盆。是山谷冰川发源处屯冰的基岩凹地。其特点是:三面环山、底部较平坦,出口和冰川谷相连。它的规模比冰斗大。较大的冰窖称为围谷。

(5)冰川谷

又称幽谷。它是由冰窖出来的冰舌在山谷中流动,挖掘和锉磨冰床岩石,形成的谷底宽敞,两坡陡立,横剖面呈“U”字形的平直谷地。在谷底和谷坡的基岩上,可能有冰川擦痕和磨光面。

(6)套谷

又称冰川谷中谷。它的形成过程为最初的谷地被冰川侵蚀形成冰川谷,冰川退去后,河流切割冰川谷,在U形谷中套叠了V形谷;当下一次冰川推进到此时,冰川遂将河流形成的V形谷改造成新的U形谷,形成先后两次冰川谷套叠现象。如庐山剪刀峡冰川U形谷套谷

(7)冰水阶地

冰期时,由于冰川侵蚀破坏,及强烈的寒冻风化,产生大量碎屑物,在山谷及山前地带形成大量碎屑堆积。当间冰期时,河水强烈侵蚀、切割冰期时形成的堆积物,形成阶梯状地形,称为冰水阶地。它的展布特征是向下游逐渐尖灭。

(8)羊背石

冰川的磨蚀和挖掘,使比较坚硬均一的岩石形成微微突起的一系列基岩小丘,形如羊的脊背,故称为羊背石。羊背石平面形状为椭圆形,长轴方向与冰川运动方向平行,两边坡度不对称,朝向冰川上源的一面坡度平缓,表面光滑;另一面则较陡,陡坎处岩石有压裂破碎现象,因此羊背石可以指示冰川运动的方向。

(9)龟背石

是一种和羊背石形态规模相似的冰蚀地貌。其特征是:平面呈长椭圆形,最高点大致在椭圆形对称中心,长径与冰流方向相一致。它与羊背石不同点在于它的迎冰面与背冰面坡度相近,说明在形成过程中冰川以磨蚀作用为主,挖掘作用小。

(10)悬谷

支谷冰川的下蚀能力远小于主谷冰川的下蚀能力,故而支冰川谷底高悬于主冰槽谷的谷坡上,称为悬谷。如:庐山莲谷悬谷

(11)冰瀑布

冰川在陡坡段流动,冰体呈坠落或滑落状态,如瀑布那样,称为冰瀑布。冰瀑布的上部冰川有许多裂隙,冰瀑布的下部有许多冰坠落体。冰瀑布可出现在冰川的中段,也可出现在冰舌部位。

(12)冰蘑菇

孤立冰柱上覆有大石块,状似蘑菇,故得名。冰川周围嶙峋的角峰崩落下较大体积的岩块覆盖在冰川上,当周围的冰全部融化了,因为大石块遮住了太阳辐射,其下面的冰没有融化而成为冰柱,形成冰蘑菇。

(13)冰桌

冰川表面大块石遮阴,当冰川融化冰面降低后,块石被冰顶托,成桌状的现象。也有人将古冰碛物中巨大漂砾,迭置在另一石块之上者称为冰桌。

14)冰坎

横亘于冰川谷地谷底中,或由一岸突入槽谷的岩坎。冰坎高十数米至数百米,上面有冰川磨光面和冰川擦痕。在冰期前河谷突起处,或冰床基岩坚硬段,冰川流速和冰层厚度发生变化,导致冰蚀强度改变,形成冰坎。多道冰坎使冰川谷呈阶梯状,称为“冰阶”。

(15)冰塔林

冰川末端由于消融而残留的塔状冰体,称为冰塔。它往往已与冰舌分离。成群出现的冰塔为冰塔林。冰塔与冰塔之间往往密布冰碛,冰碛中可能有死冰。

(16)冰洞

夏季冰川处于消融状态。冰川的消融分为冰下消融、冰内消融和冰面消融三种。地壳经常不断向冰川底部输送热量,从而引起冰下消融。但冰下消融对于巨大的冰川体来说,是微不足道的,当冰面融水沿着冰川裂缝流入冰川内部,就会产生冰内消融,造成冰漏斗、冰井、冰隧道和冰洞、冰窗等。

(17)冰臼

冰川融水沿冰川裂隙下渗贯通,在冰川与基岩接触的表面上形成一层流速可达200Km/h的高压水,高压水以低角度冲击岩床形成涡旋流,冲击、磨蚀基岩形成深坑,因形似舂米的臼而称为冰臼。

(18)冰蚀湖

在高山或高纬地区,冰川运动过程中刨蚀、掘蚀地面产生的凹地积水形成的湖泊。一般湖盆为坚硬的基岩,盆壁与盆底的基岩面上往往有冰川磨光面和冰川刻槽和擦痕。

(19)冰川擦痕

是保存在冰碛石表面和冰川槽谷两侧与底部的冰川摩擦痕迹。擦痕长数厘米至1米,深度一般数毫米。

(20)冰溜面

基岩冰溜面的简称。具有冰川擦痕的基岩磨光面。为冰川流行的重要证据之一。肉眼观之,似乎极为光滑,但在显微镜下则可见岩面上有无数细小擦痕。

(21)冰川刻槽

又称冰擦痕。它是由冰川及冰川携带的石块在冰川流动时磨蚀、刻划冰川谷两壁,形成的巨大槽沟。

(22)冰裂隙

冰川运动过程中,冰层受应力作用形成的裂隙。按其与冰川流向的关系可分为:垂直于冰川流向的横裂隙、平行于冰川流向的纵裂隙、与冰川流向斜交的斜裂隙和环粒雪盆分布的边缘裂隙等。

(23)锅穴

冰水河流沉积物和冰砾阜内埋藏的死冰块,因气候转暖而融解,引起覆盖物塌陷,在冰水平原表面和冰川两侧冰砾阜上形成锅状凹地,称为锅穴。

(24)冰碛丘陵

为比高不大,分布零乱的波状起伏地形。丘陵之间常有宽浅的湖沼分布。冰碛丘陵的高低变化常与下伏基岩的起伏一致,但起伏程度小。

(25)冰砾阜与冰砾阜阶地

冰川后退时,冰融水在冰川谷两侧形成溪流,水流中携带的物质在谷壁与冰川之间堆积,形成具有一定层次的冰水堆积物,称为冰砾阜。当冰川全部融化后,冰砾阜前缘因失去支撑而垮塌,形成陡坎,其形态与河流阶地相似,故称冰砾阜阶地。

(26)鼓丘

含粘土较高的冰碛物构成的椭圆形丘陵地形。其长轴与水流方向一致。鼓丘大小差别很大,高度由几米到几十米,长度由几百米到一、二千米。

(27)冰川堰塞湖

山崩湖的一种。是冰川引起的泥石流堵塞河道而成的湖泊。如中国西藏波密县的古乡错堰塞湖。

(28)冰川漂砾

指冰碛物中巨大的石块,直径可达数米至数十米。漂砾的棱角被磨圆,表面下凹,并有冰川擦痕。它是冰川从很远的地方带来的。

(29)冰川纹泥

夏季冰川融化强烈,冰水充沛,搬运能力强,把大量泥沙搬到湖中,细砂颗粒很快就沉于湖底,但粘土仍漂浮水中。冬季粘土慢慢的在砂上沉积下来,形成一层粗(砂粒)一层细(粘土)的年层。第二年又重复这个过程。这种沉积作用年复一年的进行,就形成了粗细相间,层理极薄的纹泥,又称季候泥。

(30)鼻山尾

冰川流经较大的基岩岗上时,冰层未能全部把岗丘覆盖,其顶部露出冰面,迎冰坡及两侧均遭受冰流磨蚀,背冰面尾部堆积了冰碛物,牵延很远,整个岗丘形状如鼻,故名鼻山尾。

(31)变形石

于受冰川强大压力的挤压作用所形成的各种形态的畸形砾石,李四光教授(1962)给各种畸形砾石冠以各种象征性的物名:灯盏石、马鞍石、熨斗石和躺椅石。

(32)条痕石

在磨光面上刻蚀有冰川擦痕的砾石和石块。当冰碛物中的石块在一定压力下较长时间内沿一定方向移动,砾石表面被摩擦成光滑面和线状的条痕。

(33)侧碛

由于冰川对谷壁的侵蚀作用及崩塌等作用使冰川两侧及冰川表面边缘聚集了大量碎屑物质。当冰川融化时,这些物质就以融坠的方式堆积在冰川谷两侧,形成与冰川平行的长堤状地形,称为侧碛堤。

(34)中碛堤

位于冰川中部,当两条或两条以上冰川会合后,其中相邻的两道侧碛汇合在一起合并而成的冰碛。冰川消融后,常形成沿冰川谷延伸的垄岗状地形,称为中碛堤。

(35)终碛堤

当冰川末端补给与消融处于平衡时,冰碛物就会在冰舌前端堆积成弧形长堤,称为终碛堤。这种冰碛物叫终碛型冰碛,简称终碛,又可称为尾碛或前碛。

如:新桥终碛堤

(36)石冰川

冰川融化后,大量冰渍物顺谷地流动,形成长数百米,宽数十米的大型石河,称为石冰川

(37)石环

在平缓的地表,粗细混杂的岩石碎屑物经冻融分选作用,泥土和细岩屑集中在中间,较大的岩块在周边呈多边形或近圆形分布,好像有人有意识的将石头围成一圈,叫作石环。这是冻土地貌的标志特征。

(38)石海

冻土区常年处于负温(-5~-15℃)条件下,物理风化强烈,岩石被冰劈作用破坏,地面广泛裸露冻裂的岩块和碎石,称石海。