格尔木河地区第四纪冰川作用下冰擦痕分布简析

格尔木河地区第四纪冰川作用下冰擦痕
分布简析
1.
西安地球环境创新研究院，陕西西安 710061；2.中国建筑材料工业地质勘
查中心陕西总队，陕西西安，710003
摘要：格尔木河地区位于青藏高原北缘，地处羌塘地块向柴达木盆地的过渡带，野外所见为开阔平坦的“U”型河谷。

在海拔3100m左右的格尔木河河谷两侧，存有类型较为齐全的冰蚀地形，并且在河谷东侧岩壁上找到多组钉子形擦痕，这些擦痕的方向也不完全相同，据此判断为冰川作用造成的擦痕，其方向指示了冰川的运动方向。

基于研究区冰川地形特征与擦痕指示方向，结合遥感影像解译等方法分析得出：格尔木河地区被冰川作用塑造过，在第四纪末次冰盛期存在格尔木冰河。

关键词：格尔木河；冰川地貌；冰擦痕
1 研究区概况
格尔木河位于柴达木盆地，属内陆水系，青藏公路由格尔木市沿着河流向南越过昆仑山到达高原面上[1]。

格尔木河所处的昆仑山东段在地质构造上为青藏高原北缘的东昆仑缝合线，自元古代以来经历了多次复杂而强烈的构造变动和岩浆活动作用，火成岩是区内的主要岩石[2]。

格尔木河发育于东昆仑山主脊，由南向北流入柴达木盆地内的达布逊盐湖，其流域是研究青藏高原环境演化的一个关键区[3]，第四纪以来，格尔木河流域的地貌格局经历了多次剧烈的变化。

2 冰川擦痕
2.1 冰川擦痕简述
冰擦痕是冰川夹带的块石在运动时相互摩擦或与冰川槽谷基岩摩擦形成，痕
迹多呈钉子形[3-4]。

它是由流动冰川携带的石块刻蚀冰川谷两壁而成，由于在摩
擦过程中砾石粒径变小，而形成了一端较粗而另一端较细的刻痕，在较软岩石上
发育得更好[5]。

这种类型的刻槽，往往作为确定冰川运动的佐证，为研究远古地质、气候、生物及古人类提供了极为珍贵的资料依据。

2.2 野外考察所见冰川擦痕
对于格尔木河河谷宽阔平坦而非“V”型深切的现象，笔者带着疑问对河谷
两侧岩壁进行了较为仔细的观察，在格尔木河水库库尾西侧
（36°7′55.2″N,94°47′23.28″E）观察到被第四纪坡积物覆盖，仅在河谷
东侧有一部分基岩出露，其中基岩岩性可见浅肉红色粗粒
钾长花岗岩及穿插其中的安山玢岩岩脉，安山玢岩的抗风化能力强于花岗岩，导致安山玢岩
岩脉略微突出于花岗岩，玢岩表面呈深褐色，局部呈波状起伏状，其上较为
光滑，应为外动力作用剥蚀而成。

并且，笔者在该处出露的基岩上观察到了钉子
形擦痕，该组擦痕分布于玢岩表面，判断为冰川在搬运过程中与基岩表面相互摩
擦形成的，擦痕呈钉子形，一端较粗而另一端较细，指示了冰川搬运的方向，该
处钉子形擦痕的长度约1-2cm，深度约为数毫米。

顺着岩石的斜坡，向深褐色的
基岩慢慢浇下清水，水顺势流下，一道道冰川擦出的痕迹，就会清晰的显现出来。

从地貌上看，该处位于南北走向的小山梁西侧，翻过该小山梁，在其东侧玢岩岩
脉表面可见两组冰川擦痕，一组自东向西，另一组自南向北。

在其邻近一处呈波
状起伏状岩脉表面也可见一组冰擦痕，其线理产状为：251°∠41°，指示冰川
运动方向为自东向西。

结合以上观察，笔者认为冰川的流动方向为从山脊分别从东、南、西三个方向流动。

因此，判断平坦宽阔的河谷是由冰川作用导致的。

位于格尔木河河谷内的河床东侧谷坡上某处
（36°5′29.04″N,94°47′51.72″E），该处拔河高度约为12m，出露基岩主
要岩性为花岗闪长岩及侵入其中的闪长玢岩岩脉。

岩脉表面可见早先古老的暴露面，颜色呈黑褐色，这是由于经过长时间在阳光下暴晒，裸露在外的岩石表面形
成了一层沙漠漆，故呈现黑褐色，而掩埋的新鲜面未受到阳光直射而呈现出灰绿色。

格尔木河河床以西，未见基岩出露，可见厚约30m的第四系洪积砾石层夹透
镜状砂土层。

河床宽约70m，其东侧基岩出露高度约为20m。

据此判断，洪积物
覆盖以前，该处的基岩构成了一个山谷的东坡，推测早现有冰川从此处流过，且
该地位于一个U型谷的东侧，岩脉表面由于冰川的磨蚀作用而较为光滑。

除此之外，在该处基岩表面还发现了钉子形擦痕，其线理产状为68°∠51°，指示冰川
的流动方向为自西向东。

从该处向东向上约25m处，在其较为光滑的黑褐色基岩
风化面上，发现了多条钉子形擦痕，图中笔盖指示钉子形擦痕较细方向，即冰川
流动方向。

风化面的总体产状为300°∠44°，钉子形擦痕产状为352°∠9°、66°∠42°、21°∠30°，以上测量出的产状数据表明，钉子形擦痕的方向并不
是单一的，不同方向的擦痕是冰川作用区别于洪水、泥石流、滑坡作用引起的擦
痕的依据。

并且这类钉子形擦痕只在基岩的风化表面存在，而灰白色剥蚀面上并
没有发现，说明擦痕并不是基岩内部作用而产生的，而是外动力作用引起的。

综
上两点可判断钉子形擦痕是由流动冰川携带石块刻蚀岩壁而成。

3 结语
格尔木河地区呈现的平坦开阔河谷形态，笔者认为这是由于冰川作用的影响，从河谷两侧山顶受外动力作用流下的冰碛物对格尔木河进行刨蚀作用，导致格尔
木河形成平坦而宽阔的河谷地貌。

钉子形冰擦痕的存在证实了格尔木河遭受了冰
川作用的改造，出露的闪长玢岩岩脉也由于冰川的磨蚀作用而较为光滑。

参考文献：
[1]Zhang Jingchun, Li Chuanchuan, Zhang Mei, Liu Gengnian. Geomorphologic Analysis of the Golmud River Drainage Basin Based on Hypsometric Integral Value[J]. Journal of Mountain
Science,2011,29(3):257-268.[张敬春,李川川,张梅,刘耕年. 格尔木河流域面积—高程积分值的地貌学分析[J].山地学报, 2011,29(3):257-268.]
[2] Owen L A, Finkel R C, Ma H et al. Late Quaternary landscape evolution in the Kunlun Mountains and Qaidam Basin, northern Tibet: A
framework for examining the links between glaciation, lake level changes and alluvial fan formation. Quaternary International, 2006,
154/155: 73-86.
[3] Chen Yixin, Li Yingkui, Zhang Yue et al. Late Quaternary deposition and incision sequences of the Golmud River and their environmental implication. Quaternary Sciences, 2011, 31(2): 347-359. [陈艺鑫, 李英奎, 张跃,等. 末次冰期以来格尔木河填充—切割及驱动机制初探. 第四纪研究, 2011, 31(2): 347-359.]
[4] Cui Zhijiu, Wu Yongqiu, Liu Gengnian et al. On Kunlun-Yellow River tectonic movement. Science in China: Series D, 1998, 28(1): 53-59. [崔之久, 伍永秋, 刘耕年等. 关于“昆仑—黄河运动”. 中国科学: D 辑, 1998, 28(1): 53-59.]
[5] Li Changan, Yin Hongfu, Yu Wenqing. Evolution of drainage systems and its developing trend in connection with tectonic uplift of eastern Kunlun Mountains. Chinese Science Bulletin, 1999, 44(2): 211-213. [李长安, 殷鸿福, 于庆文. 东昆仑山构造隆升与水系演化及其发展趋势.
科学通报, 1999, 44(2): 211-213.]。