06冰川和冻土地貌及堆积物
第四纪复习题(学生)
第一章复习题二、填空1、地貌的属性可以从物质构成、几何形态、及时空尺度等几个方面进行界定。
2、地貌变化发展受岩性和地质构造、时间、营力三个因素的影响。
3、第四纪沉积物岩性有:碎屑沉积物、化学沉积物、生物沉积物、火山沉积物和人工堆积物。
4、砾石的磨圆程度一般野外定性分五级,即:棱角、次棱、次圆、圆和极圆。
5、引起第四纪地球环境变化的主要动因是气候变化和地壳新运动,而人类活动加剧对现在和未来环境有重要影响。
三、论述1、第四纪地质历史的特点有哪些?(从气候、生物、沉积环境、构造运动等方面分析)(1)地质历史记录保留得比较完整(2)气候变化显著,有反复的温度降低和升高的过程。
(3)第四纪生物群的变化,主要表现在地理分布和组合方面,除此之外,也有一些种属灭绝,出现了新的种属。
在第四纪开放海和大洋中,海生生物群的变化很小。
在内陆海或封闭海盆中,例如黑海、波罗的海和地中海等,变化较为显著。
第四纪陆地生物群受到气候变化的影响比较显著,大多数都在冰期和间冰期的交替过程中发生迁移、重新组合、灭绝、新生、变异。
(4)第四纪沉积环境的基本特点大陆沉积环境:冰川环境、冰缘环境、非冰川环境(冷湿地区、干旱地区和湿热地区)海岸沉积环境:海滨及浅海堆积物和陆地堆积物互相交替海洋沉积环境:沉积记录往往是连续的且保存完整。
(5)第四纪构造活动剧烈,还伴有火山和地震活动。
与以前各纪比较,第四纪的地球表面的山岳是相对高大的。
(6)人类的出现和发展2、第四纪堆积物的基本特点(1)第四纪堆积物普遍覆盖于大陆地表,在大多数场合下,都与下伏地层呈不整合或假整合的关系。
在海洋和一些湖泊的底部,与下伏地层是连续的。
(2)由于第四纪时间短暂,第四纪堆积物所经受的剥蚀破坏和构造变形比较轻微,一般都保留了与地形密切相关的原始产状。
(3)第四纪堆积物的空间分布,与现代地形密切联系,在地势凹凸不平的山区,在水平方向上,第四纪堆积物是零散的,不连续的,或呈斑块状的。
冰川地貌及其堆积物的特征与成因
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟冰川地貌及其堆积物的特征与成因(1)冰川侵蚀地貌冰蚀地形是由冰川的侵蚀作用所塑造的地形。
如:角峰、刃脊、冰斗、冰窖、冰川槽谷和悬谷。
1)冰斗冰斗是在冰川发展初期阶段,冰雪利用自然洼地,塑造的斗状地面形态。
由于冰斗冰川位于雪线以上,冰蚀作用以冰冻风化作用为主,冰斗围壁的基岩在冰劈作用下不断地后退,冰斗被不断地拓宽,而在冰斗的底部,则由于巨厚冰层的冰体运动所产生的磨蚀作用,把冰斗的底部不断地磨探,同时在冰斗的出口处形成陡峻的冰坎。
因此,冰斗的形态有三个明显部分:冰斗壁、盆底和冰坎。
2)刃脊、角峰在相邻两个冰斗或冰川谷的发育过程中,斗(谷)壁不断后退,结果使相邻两个冰斗或冰川谷之间的分水岭愈来愈窄,最后形成象鱼鳍一样的尖背山脊,称为刃脊。
由三个以上的冰斗发展所构成的尖锐山峰称为角峰。
3)冰川谷冰川谷,又称冰川槽谷、U 谷、幽谷等。
冰川谷一般起源于冰期前河流切割谷地或线性构造负地形。
4)悬谷在支冰川汇入主冰川人口处,有一明显的陡坎称为谷口台阶。
这是因为支冰川的侵蚀能力远远小于主冰川,因而支冰川谷底常高于主冰川谷底,当冰川退却后,支冰川谷悬挂在主冰川谷之上,称为悬谷。
5)冰川三角面、羊背石在冰川运动过程中,由于冰川所携带的岩石碎块不断地对槽谷两侧的岩壁进行锉磨、刨蚀、使两壁小山脊形成一系列的冰川三角面或冰溜面。
在这些面上则留下了冰川作用的痕迹冰川擦痕。
在槽谷的底部,由于冰川的磨蚀和挖掘,则使一些比较坚硬均一的岩石形成微微突起的一系列基岩小丘,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,朝向冰川上源面坡度平缓,表面光滑,另一面则呈陡坎,陡坎处岩石有压裂破碎的现象,因此羊背石可以指示冰川运动的方向。
(2)冰碛物及冰川堆积地貌冰川融化使冰川携带的碎屑物质堆积下来,形成冰碛物。
冰碛。
冰川和冻土地貌与堆积物
2、成冰作用
在雪线以上的积雪,经 一系列“变质”阶段而形成 冰川冰的过程。
两个阶段
有新雪变粒雪,密度变大 粒雪更加紧密结合
具有明显的地带性
高降雪量温度也较高的海洋 性气候区——以融化-再冻结 过程为主,有融水参加,成 冰速度快。
干旱低温的大陆性气候区—— 冷型成冰作用占优势,压实作用 为主,成冰速度慢。
探地球之奥秘 悟人生之真谛
3、雪线
是指年降雪量等于年消融量的分 界线,又称均衡线。雪线高度在不 同地区是不同的,它受温度、降水 量、及地形的影响。
冰雪积累区 雪线以上,年降雪量>年消融量 冰雪消融区 雪线以下,年降雪量<年消融量
山岳冰川
❖ 2、冰川的运动
因素:主要是冰川本身的重力和压力。
重力流 压力流
B、冰川物质平衡
除冰斗冰川外,其他冰川都是有明显的积 累区和消融区。积累区中冰雪的净积累量与 消融区中冰雪消融量之比叫冰川物质平衡。 积累量大于消融量,冰川前进;反之,冰川 退缩;两者相等,冰川冰舌前端位置稳定。
❖ (三)冰川作用及冰川地貌
1、冰川侵蚀作用
A、 冰川在运动过程中,施加于冰床上的强大压力和剪切 力,会对冰床产生巨大的破坏。这种作用称为侵蚀作用 。 磨蚀作用是一种机械作用,破坏力十分巨大,其作用的方 式有两种:拔蚀作用 和磨蚀作用
由于冰川不同部位
的运动速度不同,底
部和两侧基岩因摩擦
而运动慢;上部和中
间运动快,这种差异
பைடு நூலகம்
将导致冰川表面发生
冰
冰川裂隙及冰层褶皱
川
裂
隙
(二)冰川的类型及冰川物质平衡
A、冰川类型 根据冰川形态、规模和所处地形
冰川地貌与冻土地貌伍光和重点总结
冰川在高纬和高山等气候寒冷地区,如果降雪的积累大于消融,积雪将逐年加厚。
在一系列物理过程下,积雪就变为冰川。
一、成冰作用成冰作用指积雪»粒雪»再经变质作用»冰川冰的过程。
雪是一种晶体,而任何晶体都具有使其内部包含的自由能趋向最小,以保持晶体稳定的性质,这就是最小自由能原则。
因此,在外界环境条件稳定时,雪晶力图向球形体转变。
这一过程称为自动圆化或粒雪化。
粒雪化过程可以分为冷型和暖型两类。
前者没有融化和在冻结现象,过程缓慢。
直径通常不足1m;暖型粒雪化过程进行的较快,雪粒直径比较大。
粒雪中含有贯通孔隙,当其进一步变化,全部孔隙被封闭后就变成冰川冰。
成冰作用也分为冷型和暖型。
冷型变质过程中,粒雪只能依靠其巨大厚度造成的压力加密而形成重结晶冰。
这种冰密度小,气泡多且气泡内的压力大。
冷型成冰过程历时很长。
暖型成冰作用有融水参与,并因融水数量不同而分别形成渗浸-重结晶冰、渗浸冰和渗浸-冻结冰。
当粒雪很薄而夏季气温较高时,粒雪可以完全融化,而后在冰川冷储作用下,在冰川表面重新冻结成冰。
重结晶、渗浸和冻结成冰,是成冰作用的三个基本类型。
渗浸重结晶及渗浸冻结作用则是两个过渡类型。
上述各种冰是成冰作用初期的原生沉积变质冰,它们仅仅分布于冰川表层。
冰川冰的绝大部分是沉积变质冰在运动中经受压力形成的动力变质冰。
其中最常见的是冰川塑性流动状态下形成的次生重结晶冰。
动力变质冰具有一般变质岩的特点,如片理、褶皱和冰晶的定向排列等。
冰川冰最初形成时是乳白色的,经过漫长的岁月,冰川冰变得更加致密坚硬,里面的气泡也逐渐减少,慢慢地变成晶莹透彻,带有蓝色的水晶一样的老冰川冰。
二、冰川分类与分布按冰川发育的气候条件和冰川温度状况,分为海洋性冰川和大陆性冰川。
①海洋性冰川(暖冰川)发育在降水充沛的海洋性气候区,粒雪线在年降水2000-3000mm地区附近,冰川的形成以暖渗浸再结晶成冰过程为特征,冰川的温度接近压力熔点,液态水可以从冰川表面分布到底部。
06冰川和冻土地貌及堆积物
成高低起伏的小山丘。分布于大陆冰川作用区。
四、冰水沉积物及冰水堆积地貌
• 1、冰水沉积作用及冰水沉积物特征
冰水沉积作用:经冰水搬运的物质,由于水动力的减 弱而发生堆积的过程,与冰川的沉积作用明显不同, 而与流水的沉积作用有些相似,形成的沉积物称为冰 水沉积物。
冰碛物。 成因: 冰砾阜是冰面上小湖或小河的沉积物,在冰川消融后沉落 到底床堆积而成。在山谷冰川和大陆冰川中都发育冰砾阜。
(2)锅穴
冰川后退时,一些没有融化的冰块被埋藏在冰水沉积物 中成为死冰。气温变暖,这些死冰完全融化,在冰水沉 积物中出现空洞致使上面的沉积物发生塌陷,形成下凹 的坑,称为锅穴。
冰碛砾石表面可形成冰川擦痕、磨光面。
• (3)构造特征 一般不具有层理构造,一般是杂乱堆积。
• (4)石英砂表面形态特征 具有棱角状的冰川石英砂,表面常见 有贝壳状断口、平整破裂面或翻卷薄片; 一组平行破裂面构成的一系列“阶梯”;
圆形的刻蚀“坑”、“槽”或“痕”。
4、冰川堆积地貌
• 终碛堤:又称前碛堤,是在冰川的前缘(冰舌)由堆积形 成的终碛构成的长垄形弧状地形。弧顶指向冰川运动方向。
取决于冰川的厚度,地形坡度或冰面坡度。冰川的厚度越
大,其所产生的静压力也越大,冰川运动速度就大。地面 坡度越大,或冰面坡度越大,冰川运动速度也越大。
冰川的流动速度是非常缓慢的。山岳冰川流速为每年几 米到一百多米。冰川的运动速度在冰川各部分是不同的。 从冰川的纵剖面来看,中游流速大于下游。从横剖面来 看,冰川中央流速大于两侧。
• 2、冰川接触沉积及堆积地貌
(1)冰阜阶地和冰砾阜
(整理)冰川地貌与冻土地貌
冰川地貌与冻土地貌在高纬和高山等气候寒冷地区,如果降雪的积累大于消融,积雪将逐年加厚。
在一系列物理过程影响下,积雪就变为冰川。
冰川本身就是一种地貌,也是寒冷地区重要的地貌营力,可塑造一系列冰川地貌。
但在降水量少的条件下,地表不能积雪成冰川。
在这种地区土层的上部常发生周期性的冻融,下部则长期处于冻结状态,成为多年冻土。
多年冻土层中发生的冻融作用,可塑造一系列冻土地貌。
关于冰川作用和冰川类型、分布,在第五章第四节已有介绍。
这里只着重讨论冰川的地貌作用和冰川地貌的特点。
一、冰川作用冰川在运动时能对地表进行侵蚀。
但冰川运动的速度缓慢,每年只有数十米至数百米不等。
冰川各个部分的运动速度并不一致,其中从粒雪盆(雪线以上的积雪盆地,即冰川的补给区)出口到冰舌上部这一段速度最快;在横剖面上则以冰川中部为最快。
实际观察还证明,冰川表面运动速度最快,且自冰面向底部递减。
冰川运动的速度有季节变化和日变化,一般是夏季快,冬季慢;白昼快,夜间慢。
在粒雪盆中冰川有向心运动和下沉运动,在冰舌部分有侧向运动和上升运动。
冰川运动是由可塑带的流动和底部的滑动组成的。
而冰川滑动则是产生侵蚀作用的根本原因。
冰川是一种巨大的侵蚀力量。
冰岛的冰源河流含沙量为非冰川河流的五倍,侵蚀力可能超过一般河流的10—20倍。
冰川主要是依靠冰内尤其是冰川底部所含的岩石碎块对地表进行侵蚀。
在冰川滑动过程中,它们不断锉磨冰川床,这种作用通常称为磨蚀(刨蚀)作用。
另外,冰川下面因节理发育而松动了的岩块和冰冻结在一起,冰川运动时岩块被拔起带走,这就是拔蚀(掘蚀)作用。
冰川的搬运能力是惊人的。
大陆冰川可以把大片基岩搬走;山岳冰川的搬运能力也不小。
喜马拉雅山中即有直径28米,重量超过万吨的大漂砾。
冰川通过磨蚀、拔蚀、雪崩和山坡上的块体运动获得大量碎屑物质。
这些碎屑被冰川携带而下,通称运动冰碛。
其中,出露于冰面的叫表碛;夹带在冰内的叫内碛;在冰川底部的叫底碛;位于冰川两侧的叫侧碛;两支冰川会合则形成中碛。
第6章 冰川、冻土地貌及堆积物(2)-林晓 [兼容模式]
第6章冰川、冻土地貌与堆积物(2)主讲教师:林晓中国地质大学(武汉)地学院地貌学及第四纪地质学Geomorphology and Quaternary Geology四、冻土地貌冰缘(periglacial ):⏹狭义:冰川作用的外围地带,年均温度0 ℃左右,多年冻土层发育。
⏹广义:凡是年均温度在0 ℃左右的地区,具有多年冻土层发育的气候条件,并不一定在冰川的外缘。
冻土区:指广义的冰缘环境。
课程结构冻土与冻融作用冻土定义、分层、分类、冻融过程及研究简史1. 冻土与冻融作用⏹冻土:分为季节冻土(每年冬冻夏融)和多年冻土(多年不融),结构上分为活动层和多年冻土层。
⏹冻融作用:每年气温的周期变化,使含水土层反复冻结和融化、裂开、扰动、变形、破坏和流动的过程。
地表温度低于0˚C的土层或岩层寒土Geli sol冻土Frozen ground含冰不含冰多年冻土:2年以上季节冻土半月~数月短时冻土半月以内干寒土不含冰和重力水湿寒土含盐水、卤水等存在持续时间是否含水(1)冻土基本概念Geocryology冻土分层⏹①活动层(Active layer)位于多年冻土之上,夏季融化冬季被冻结的表层土层(S. Muller, 1947)⏹②多年冻土层(Permafrost)位于活动层之下,常年冰冻。
Freezing point温度年变化深度多年冻土上限多年冻土下限冻土分层⏹③零幕层(Zero curtain)位于多年冻土上限之上(活动层底部)特定厚度的土层。
这层土的温度在冻结过程中有相当长的时间为0ºC。
“零幕层”是由冻结过程中冰-水转化的冻结潜热释放所导致,活动层底部的含水量越大,“零幕层”越厚,持续时间越长。
-20-1010050100150200250300350 AT/ºC风火山-高寒草甸5月中9月中11月底10月初零幕层冻土下界⏹多年冻土下界(the lower limit of permafrost)高山多年冻土所能够分布的最低海拔高度。
6第六章冰川和冻土地貌与堆积物
贡普冰川的冰舌景观
我国第三大冰川 ?
天山托木尔冰川 (长36.7公里)我国第三大冰川
我国第二大冰川?
喀喇昆仑山乔戈里峰 音苏盖提 冰川 (长42公里)
我国第一大冰川? 南依诺勒切期 我国最长的冰川是天山库 马里河上游的南依诺勒切 期冰川,长63.5km。
世界之脊
积雪盖顶的喜马拉雅山脉东部的山顶和山脊与中国西 南部的河流形成了一个白红相间的拼凑图案。喜马拉雅山 脉是由三个平行山脉构成的,其延伸总长度超过了2900 公里。
冰川冰在上部冰雪压力和本身的重力作用下而运动
(冰川)
新雪 粒雪
粒状冰
冰川冰 冰川
(一)冰川的形成和冰川运动
2.成冰作用
甘孜(风一光 )冰川的形成和冰川运动
2.成冰作用
新雪(表层)
(一)冰川的形成和冰川运动
2.成冰作用
粒状冰
(一)冰川的形成和冰川运动
2.成冰作用
雀儿山风光
冰川冰
甘孜风光
(一)冰川的形成和冰川运动
布洛阿特峰(8047)
作为世界上山岳冰川最为发达的山系,克勒青 河谷成为观看冰川地貌最佳的地域
克勒青河谷
加舒布鲁姆冰川
加舒布鲁姆冰川
克勒青河谷
(一)冰川的形成和冰川运动 • 冰川的推运
世界著名的也是我国规模最大的海洋性冰川群落
卡钦冰川是我国最大的海洋性冰川,长35公里
贡普
卡钦
若果
我国第四大冰川,
南迦巴瓦峰西坡则隆弄冰川
两次跃动冰体均直抵雅鲁藏布大峡谷,迫使江 水断流,曾在大峡谷入口处形成高达数十米的 冰坝,殃及周围村庄。
冰川跃动
雅鲁藏布大峡谷
(一)冰川的形成和冰川运动 3.冰川的运动
第七章 冰川地貌及其堆积物
第七章冰川地貌及其堆积物冰期:气候寒冷,大规模冰川发生的时期。
间冰期:两个冰期之间的温暖时期。
一、几个基本概念冰川(glacier):陆地上具有一定规模、长期存在的冰体。
现代冰川1600万km3,覆盖10%的陆地,主要在高纬度地区,南极、格陵兰岛,其次在中、低纬度的高山地区,喜玛拉雅、天山、祁连山等。
冰川是全球淡水资源的主体。
水圈组成淡水体积比(%)冰盖和冰川84.945地下水14.158湖水和水库水0.549土壤水汽0.294大气水0.049河流水0.004地质文献中,将冰川分为山岳冰川和平原冰川。
山岳冰川:出现在山岳地区,是由冰川上源和两岸山坡上的冰雪补给,多沿山岳地区冰川发生以前的河谷流动,故又叫山谷冰川或河谷冰川。
平原冰川:分布两极和中纬度地区,是由直接冰川表面的雪补给的。
这种冰川的规模很大,可以覆盖整片大陆,南极和格陵兰的冰川,故又叫大陆冰川。
平原冰川中央部分的冰层厚度较大,向边缘陆续变薄,形成一种向上凸的形状,故又叫冰楯和冰盖。
二、山岳冰川地貌及其堆积物山岳冰川:发育于山岳雪线以上的山顶和斜坡。
主要分布在中、低纬度高山区。
雪线:常年积雪的下限,在这附近冰雪的消融量和降雪量大致是相等的。
山岳冰川特征:雪线高,规模相对较小。
如滇西北玉龙雪山的现代冰川。
雪线以上的积雪,由于本身的压力,其上层部分融解的雪水向下渗透和再冻结,使其渐渐转化为冰。
冰沿着山岳的斜坡和冰川发生以前的河谷向下运动。
山岳冰川的运动如同流水,受重力作用沿斜坡向下运动,坡度越陡速度越大。
但比流水速度小得多。
在冰川运动过程中,对谷底和两侧的岩层,特别是对冰川发生以前的松散堆积物,进行强烈的磨削、碾平、挖掘、拔取和粉碎作用。
冰川所特有的拔取作用是一种在冰川前进过程中推动岩石凸起部分,并粘连了这种凸起部分底部岩石一起被拔动的作用。
冰川对岩石的这种破坏作用,统称冰蚀作用。
冰蚀作用形成各种冰蚀地形。
形成的各种碎屑物质和冰川以前就已存在的其它类型的松散堆积物,被冰川所搬运并在冰川融化时沉积下来的作用,叫冰积作用。
第五节 冰川地貌与冻土地貌1
1.冰蚀地貌
(1)冰斗、刃脊和角峰 (2)冰川谷
冰斗
含鄱口刃脊
庐山犁头尖角峰因冰体啮蚀 山坡,使山峰形成金字塔 形而称为角峰。犁头尖, 海拔1328米,峰体苍劲, 形如铁犁,挺拔俊俏,构 成特有的孤峰地貌景观
凡被冰川搬运的物质统称为冰碛物。其中巨大的砾石 称为漂砾。按冰碛物所处的位置不同而分为6种冰碛: 出露在冰面上的冰碛物称为表碛;夹带在冰内称之为 内碛;在冰川底部的称为底碛;由冰床二侧侵蚀的称 为侧碛,由二条冰川侧碛汇合而成的称为中碛(垂直分 布);环绕冰舌末端的叫终碛(前碛)
中碛 侧碛
底碛
内碛
第五节 冰川地貌与冻土地貌
一、冰川地貌 ㈠、冰川作用 ㈡、冰川地貌
㈠、冰川作用
1、冰蚀作用 2、搬运作用 3、堆积作用
1、冰蚀作用
冰蚀作用方式:有挖蚀和磨蚀二种。 拔蚀(挖蚀)是冰川运动时,一方面以自身的推力将冰
床上的碎屑物挖起,另方面又把与冰川冻结在一起的 冰床上的岩石拔起,带向下游。 刨蚀(磨蚀)是冰川中所挟带的岩块,以巨大的动压力 研磨冰床基岩的一种作用。冰川的重量很大,冰川滑 动时,不仅把岩石压碎,而且还挟带着这些岩块进一 步挫磨冰床,结果使冰床加深,岩石表面也常常被磨 光和刻划,出现磨光面、刻槽和擦痕,槽深数厘米, 长数十厘米,具有钉头鼠尾的特点,头部粗而深,表 示冰流的来向
天山一号冰川角峰
庐山王家坡U形冰川谷是庐山U形谷中规模较大, 形态特征保存较为典型的谷地之一。谷地源头 高程约800米,长达4公里,谷地宽约700米
庐山:莲花悬谷
当支冰川流入主冰川时, 由于支冰川的下蚀力小于 主冰川,故谷底深度也比 主冰川谷浅,成为悬挂在 主冰川谷之上的谷地,称 为悬谷
冻土和冰川地貌
冻土地貌冻土及冰川地貌地质工程1004班1009040424伊磊2013/1/1冻土地貌摘要:冻土在地球上的分布具有明显的纬度地带性和高度地带性。
在水平方向和垂直方向上,多年冻土带都可分出连续多年冻土带和不连续多年冻土带。
研究冻土地貌,是解决水资源紧缺的重要途径。
关键词:冻土,冰川,冻土地貌,冰川地貌,实际意义。
一、引言在高纬度及高山地区,年平均温度在0℃以下,大气降水多为固体状态,形成长年不化的积雪,且逐年增厚。
地表一定厚度的积雪,经过一系列物理变化称为具可塑性的冰川冰。
冰川可在其本身的压力及重力作用下流动,这种运动的冰川冰称为冰川。
冰川是塑造地表形态的巨大外力之一,冰川进退引起海平面升降,造成海陆轮廓的巨大变化,冰川流经地区由于受到冰川侵蚀、搬运和堆积作用,以及冰川消失或退缩,形成一系列独特的冰川地貌。
二.冻土冻土概述凡处于零温或负温,并含有冰的各种土(岩),统称冻土。
冻土按其冻结时间的长短,可分为季节冻土和多年冻土两类。
前者指冬季冻结,夏季融化的土层。
后者指冻结持续多年,甚至可达数万年的土层。
冬季冻结,一、二年内不融化的土层称为隔年冻土。
隔年冻土是季节冻土和多年冻土的过渡类型。
多年冻土可分为上下两层,上层为夏融冬冻的活动层,下层为多年冻土层。
活动层在冬季冻结时与多年冻土层能完全衔接起来,称衔接多年冻土,活动层在冬季冻结时不与多年冻结层衔接,其间隔有一层未冻结的土层,则称为不衔接多年冻土。
如今夏融化深度小于去年冻结深度,结果便在活动层与多年冻土层之间出现一薄层(一般厚0-20cm)隔年冻土层。
隔年层可以保留一年或数年。
冻土层的温度是随着气温而变化的,地温变化的幅度以地表最大,随着深度加大而减小,至某一深度,其值等于零。
这个深度称地温年变化深度。
在此温度下地温不发生年变化,而在地热影响下,随着深度的增加地温又逐渐增加。
地温年变化深度处的地温值称年平均地温,在多年冻土地区,其值为负值,其值越低,则冻土越厚。
第七章 冰川地貌及其堆积物
一、几个基本概念
1.雪线 大气固态降水的年收入等于年支出的界线
昆仑山雪线
一、几Байду номын сангаас基本概念
2.成冰作用:雪花->粒雪->冰川冰->冰川
雪花 粒雪 冰川冰
“冰川冰是由降落到地面的雪转变而来的。雪 的晶体逐步圆化变为粒雪,使积雪的密度逐渐 增加。这一过程在温度接近融点和存在液态水 时进行得最快。其后,占优势的重结晶作用的 平均粒径增大。当集合体的密度达到约 0.84 克/立方厘米时,颗粒之间便没有空隙,而变 得不可渗透。这标志着从粒雪到冰川冰的转 化。”
冰碛物
1.冰川搬运、堆积作用
1.冰川搬运、堆积作用
2.冰碛地貌
2.冰碛地貌
3.冰水堆积地貌
3.冰水堆积地貌 冰水堆积是冰碛物经过冰融水的再搬运和堆积而成。因此,它除了保留有冰碛特 点之外,更多的是具有流水作用的特征。按冰水堆积的位置不同,分为冰下冰水 堆积和冰外冰水堆积二种。 (1)蛇形丘 主要分布于大陆冰川之下的冰水堆积地貌,为形态狭长而又弯曲 的一种低丘陵。因它蜿蜒如蛇形,有的在平地,有的匍匐于高地上,故得名。高 度一般为10—30m,丘顶狭窄,宽仅数米,长数公里至数十公里。延伸方向大致 与冰流方向一致。组成蛇形丘的物质较粗,主要是沙砾质,透水性强,具有流水 的分选性和沉积层理,如水平层理、斜层理和交错层理等。表面常覆盖一层冰碛 物。
唐古拉山冰缘
在极地高纬及高山高原的地下,当地温终年处于0℃以下时,被冻 结的岩(土)层称为冻土。在这里由融冻作用所产生的地貌,称为冻 土地貌。全世界冻土面积为3500万km2,占陆地面积的23%。在我 国冻土面积为215万km2,占我国面积的22.3%,主要分布于北纬 48°以北的黑龙江省北部和我国西部海拔3500m以上的高原(青藏、 帕米尔)和高山地区。冻土地貌对于公路、铁路、厂房等的工程建 设有着重大影响。
冰川和冻土地貌
三、冻土地貌 冻融作用下形成的地貌,也叫冰缘地貌。 (一)石海和石河 石海:基岩经剧烈的冻融风化破坏产生大量的 巨石、角砾,它们就地堆积在平坦的地面上所 形成的满布石块的地形(图17)。 石海形成的条件:富有节理、硬度较大的块状 基岩 ,严寒而温差较大
石河:山坡冻融崩解产生的大量碎屑充塞、滚 落到沟谷中,由于厚度加大,在重力作用下沿 湿润土层表面发生整体运动,这种运动的石块 群体即称为石河。
(五)融冻泥流地貌 中等坡度(17-27),含充足水分的细粒 土或含碎石细粒组成的碎屑物质,解冻后成 泥浆状,在重力作用下,沿冻结层表面或基 岩面向下缓慢滑动的现象。
第三节 第四纪冰期
在各个地质年代,随着气候的巨大变动, 发生过多次冰川作用,塑造过各个地质年代 的地貌,但直接影响现代地貌的冰川是第四 纪冰川。 一、冰期、间冰期概念 第四纪气候曾有数次冷暖变化,气候变冷 时,陆地上一部分水冻结,发育大规模冰川, 该时期叫冰期;气候变暖冰川消退到下次冰 期开始间的时期叫间冰期。
(1) 冰川运动的速度由冰川的厚度、下覆地形坡 度和冰川表面坡度等因素控制。 A.一般,厚度越大、下覆地形坡度越大、冰川 表面坡度越大,运动速度越大; B.冰川运动速度在垂向上由表面向底部递减; C.冰川运动速度在横剖面上由中间向边缘递减; D.冰川运动速度在纵剖面上由雪线向上向下递 减(递减)
3.羊背石 羊背石:冰床基岩上由冰川磨蚀形成的似羊背 的石质小丘。迎冰川面因受磨蚀而平缓,布满 磨光面、擦痕和刻槽等微地貌;背冰川面因受 拔蚀多为陡坎(图5)。
三、冰川搬运、堆积和冰碛地貌 (一)冰川的搬运、堆积作用 指大小不等的砾、砂、粉沙和黏土等碎屑 物质随着冰川的运动而位移或堆积作用。 冰碛物:冰川搬运或堆积的碎屑物质。缺乏分 选、不显层次,夹有沙砾透镜体。 冰碛分类:出露于冰面的叫表碛,夹带在冰类 的叫内碛、冰川底部的叫底碛,冰川两侧的叫 侧碛,两支冰川汇合形成中碛(图6)。
《地貌学--冰川冻土》05-06
二 、冻土的成因 冻土的形成,主要受温度的控制 目前世界上的大部分冻土是第四纪冰期气候下形 成的。 部分冻土可能是在大陆冰盖退却后才发育的。 随着全球气候变化,多年冻土正处于退化状态。 冻土退化,引起了冻土地貌类型、规模的显著变 化,并引起了工程,环境等方面诸多问题,如青藏线 的冻土退化引起的:a、工程问题 b、冻融荒漠化问题
1)蛇形丘
2)冰水扇和冰川平原
三 冰川地貌组合 1 山岳冰川地貌组合 1)冰蚀地貌带 2)冰蚀――冰碛地貌带
3)冰碛地貌带
4)冰水堆积地貌带
2 大陆冰川地貌组合 1)冰蚀地貌带
2)冰绩地貌带
3)冰水堆积地貌带 三 冰川地貌对人类活动的影响 1 冰蚀地貌的影响 2 冰绩地貌的影响
第三节 冻土地貌
一 冻土及其分布 1 冻土:指处于0℃以下,并含有冻结冰的土(岩) 层,分为季节冻土、多年冻土、瞬时冻土。 2 冻土的分布 具有明显的纬度和垂直地带性分布规律 1)自高纬度向中纬度,多年冻土埋深逐渐增加, 厚度不断减少,并由连续多年冻土带过渡为不连续 多年冻土带,季节冻土带,南北极地区冻土出露地 表。在我国东北和青藏高原,纬度相距1°,冻土厚 度相差10~20m,地温差0.5°~1.5℃。 2) 高山地区冻土分布,主要取决于海拔高度变化, 海拔愈高,冻土埋深愈浅,厚度愈大,地温愈低。
三 、冻融作用 1 冻融作用:随着冻土区温度同期性地发生正负变化, 冻土层中水分相应地出现相变与迁移,导致岩石的破 坏,沉积物受到分选与干扰,冻土层发生变形,产生 冻胀、融陷和流变等一系列复杂过程,称为冻融作用, 它包括融冻风化,融冻扰动和融冻泥流作用。 2 冻融作用的三种类型及其作用 1)冻融风化:冻土中的水分因温度周期性变化而引起 冻结和融化的交替出现,造成地面土(岩)层破碎松 解,这种作用称为冻融风化。 作用:冻融风化,形成大量碎屑物质,并可产生冰 楔、土楔、沙楔。
冰川与冻土地貌
雪线上:年积累量==年消融量
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影响雪线(xuěxiàn)位 00c →→多年积雪
其中:夏季气温对雪线
(xuěxiàn)的影响最重要
低纬→高纬
雪线
(xuěxiàn)位置由高→低
例如:赤道4500~5000m,阿
尔匹斯山2400~3500m
北极地区100~300m
?全球现代冰川面积为1550万平方公里占陆地总面积的万平方公里占陆地总面积的10总体积为2600立方公里占全球淡水资源的立方公里占全球淡水资源的85若全部融化估计海平面上升若全部融化估计海平面上升66米
第五章 冰川与冻土(dònɡ tǔ)地貌
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冰川Glacier: 极地或高山地区沿地面流动的巨大冰体,具有一定 的运动规律、一定的规模和形态,能够长期存在。 由冰川形成的地貌称为冰川地貌。 全球现代冰川面积为1550万平方公里,占陆地总 面积的10%,总体积为2600立方公里,占全球淡水 资源(zīyuán)的85%,若全部融化,估计海平面上 升66米。 冻土: 极地与高原地区长年冻结或季节性冻融的地层
②年降水量:年降水量越大→雪线
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2.成冰过程(guò chéng)
Snow →→粒雪→→ glacial ice →→ glacier
1)粒雪化过程: 具有棱角的雪花和冰晶经过圆化、聚合、
再结晶使 冰体逐渐合并的过程,形成的和拼体叫
粒雪。 圆化作用:晶体逐渐变成表面自由能最
小的球形的过程。 聚合再结晶作用:晶体互相吞拼体积增
别而形成的差别侵蚀。
冰川悬谷:支冰川在汇入主冰川谷时,由于下切能力的差别使支冰川谷底
的入口悬挂在主冰川谷的谷壁上。
峡 湾:深入到海洋当中或被海水淹没的“U”形谷。
冰川地貌与冻土地貌
冰川地貌与冻土地貌在高纬和高山等气候寒冷地区,如果降雪的积累大于消融,积雪将逐年加厚。
在一系列物理过程影响下,积雪就变为冰川。
冰川本身就是一种地貌,也是寒冷地区重要的地貌营力,可塑造一系列冰川地貌。
但在降水量少的条件下,地表不能积雪成冰川。
在这种地区土层的上部常发生周期性的冻融,下部则长期处于冻结状态,成为多年冻土。
多年冻土层中发生的冻融作用,可塑造一系列冻土地貌关于冰川作用和冰川类型、分布,在第五章第四节已有介绍。
这里只着重讨论冰川的地貌作用和冰川地貌的特点。
一、冰川作用冰川在运动时能对地表进行侵蚀。
但冰川运动的速度缓慢,每年只有数十米至数百米不等。
冰川各个部分的运动速度并不一致,其中从粒雪盆(雪线以上的积雪盆地,即冰川的补给区)出口到冰舌上部这一段速度最快;在横剖面上则以冰川中部为最快。
实际观察还证明,冰川表面运动速度最快,且自冰面向底部递减。
冰川运动的速度有季节变化和日变化,一般是夏季快,冬季慢;白昼快,夜间慢。
在粒雪盆中冰川有向心运动和下沉运动,在冰舌部分有侧向运动和上升运动。
冰川运动是由可塑带的流动和底部的滑动组成的。
而冰川滑动则是产生侵蚀作用的根本原因。
冰川是一种巨大的侵蚀力量。
冰岛的冰源河流含沙量为非冰川河流的五倍,侵蚀力可能超过一般河流的10—20倍。
冰川主要是依靠冰内尤其是冰川底部所含的岩石碎块对地表进行侵蚀。
在冰川滑动过程中,它们不断锉磨冰川床,这种作用通常称为磨蚀(刨蚀)作用。
另外,冰川下面因节理发育而松动了的岩块和冰冻结在一起,冰川运动时岩块被拔起带走,这就是拔蚀(掘蚀)作用。
冰川的搬运能力是惊人的。
大陆冰川可以把大片基岩搬走;山岳冰川的搬运能力也不小。
喜马拉雅山中即有直径28米,重量超过万吨的大漂砾。
冰川通过磨蚀、拔蚀、雪崩和山坡上的块体运动获得大量碎屑物质。
这些碎屑被冰川携带而下,通称运动冰碛。
其中,出露于冰面的叫表碛;夹带在冰内的叫内碛;在冰川底部的叫底碛;位于冰川两侧的叫侧碛;两支冰川会合则形成中碛。
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(2)锅穴
冰川后退时,一些没有融化的冰块被埋藏在冰水沉积物 中成为死冰。气温变暖,这些死冰完全融化,在冰水沉 积物中出现空洞致使上面的沉积物发生塌陷,形成下凹 的坑,称为锅穴。
二、冰川剥蚀地貌
• 1、冰川的剥蚀作用(刨蚀作用)
概念:冰川在运动过程中,以自身的动力和冻结其中 的砾石对冰床表面和两侧基岩所产生的破坏作用。 挖掘作用(拔蚀作用):通过冰川的 压力、融化和冻结,将冰床中的岩石 弄碎并随冰川拔起带走的过程。
冰床加深 凹凸不平
磨蚀作用:冰川以冻结在其中的砾石 为工具刮削冰床基岩的过程。
从一平方千米至数平方千米。
• 悬冰川:冰斗中积雪越来越多时,冰斗冰川的量增加,部 分从冰斗流出的冰川冰悬挂在冰斗口外的陡坎上,形成小
的冰舌,即悬冰川。
• 山谷冰川:沿着先前形成的谷底中运动的冰川,呈带状分 布。长短不一,有的长达数十千米或上百千米。 • 山麓冰川:当气候寒冷,降雪量丰富时,山谷中的冰川继 续向前流动,流出谷地在山麓地带扩展形成。规模不等,
冰床降低 光滑平坦
• 2、冰川剥蚀地貌
冰斗、冰窖
刃脊、角峰 冰蚀谷
悬谷
羊背石
(1)冰斗:山岳冰川最典型的侵蚀地貌
由于长期冰蚀作用、冰冻风化作用和冰崩作用,形成了一 种三面界以陡壁、一面向冰谷下游方向开口的圈椅形的凹 陷,叫做冰斗。
特征:半圆形,三面环以
陡峭的岩壁,开口处为一高 起的岩坎,底部为洼地,大 小几百米。
• 2、冰碛物及其分类
冰川侵蚀产生的大量松散岩屑和由山坡上崩落下来的碎 屑,进入冰体后,随着冰川运动向下游搬运,这些被搬运 的碎屑物称为冰碛物。
据冰碛物的相对位置,冰碛物可进一步分为(表6-1)
表碛:出露于冰川表面的冰碛物; 内碛:夹在冰川裂隙中的冰碛物; 侧碛:冰川边缘的冰碛物; 岸碛:冰川完全消融,堆积在谷地两侧稳定下来的侧碛; 中碛:两支冰川汇合后侧碛合并的冰碛物; 终碛:冰川所搬运和夹带的内碛、底碛和表碛在冰川融解
物质不能被搬运走;气候转暖,冰雪融水增多,冰水量增加,
高形成冰水阶地。
冰水阶地沉积物分选性和磨圆度都比较差,发育
一些沉积层理。
第二节 冻土地貌及堆积物(了解)
• 一、冻土的一般特征
1、冻土的概念 冻土是指在气温寒冷的地区,含有冰的土层 或岩层。 据冻土在不同季节中的变化,分为多年冻土、 季节冻土和瞬(短)时冻土 冻土的形成受气候、岩性、地层、含水性、地 形、植被、地下水运动等因素影响。
多个山麓冰川连在一起形成冰原或冰帽。
(2)大陆冰川
• 冰原:在地形较平坦的分水岭及高原上,在高纬 度地区,冰川的扩展和连接形成面积及厚度较大, 表面平坦或下凹的冰体。 • 冰帽:随着积雪的增加,冰原将进一步扩大,它 的表面开始上凸发展成冰帽。
• 冰盖(冰盾):当冰川面积超过5万多平方千米, 就是冰盖了。
3、冰川的类型
按其形态、规模和所处地形条件,冰川可分为:
A.山岳冰川
分布于中、低纬度高山地区的冰川,规模较小, 受地形控制。
B.平原冰川(大陆冰川) 发育在高纬度地区规模较大的冰川。
平原冰川中央部分冰层较厚,向边缘变薄,又叫做冰楯和冰盖
(1)山岳冰川
• 冰斗冰川:发育在雪线附近积雪洼地中的冰川。规模不大,
2.冰川的运动
导致冰川运动的因素主要是重力和压力。冰川运动的速度
取决于冰川的厚度,地形坡度或冰面坡度。冰川的厚度越
大,其所产生的静压力也越大,冰川运动速度就大。地面 坡度越大,或冰面坡度越大,冰川运动速度也越大。
冰川的流动速度是非常缓慢的。山岳冰川流速为每年几 米到一百多米。冰川的运动速度在冰川各部分是不同的。 从冰川的纵剖面来看,中游流速大于下游。从横剖面来 看,冰川中央流速大于两侧。
(1)土层中的水冻结而产生膨胀的挤压作用, 使地表和地下土层发生变形;
(2)冻土层融化过程。
二、冻土地貌及堆积物
1、石海、石河和岩屑坡
• 分布在气候寒冷,植物生长线之上,雪线之下的基岩裸露地区。
• 石海:雪线以下气温较低,物理风化强烈,形成大面积分布在基
岩面上的碎石块群称为石海;地形平坦,高原面、平的山顶面 • 石河:陡坡,风化形成的岩石碎屑在重力作用下向低洼沟谷移动
• 冰碛丘陵:冰川在消融过程中,冰川中的表碛、中 碛和内碛等都坠落于底碛之上形成基碛,地形上形
成高低起伏的小山丘。分布于大陆冰川作用区。
四、冰水沉积物及冰水堆积地貌
• 1、冰水沉积作用及冰水沉积物特征
冰水沉积作用:经冰水搬运的物质,由于水动力的减 弱而发生堆积的过程,与冰川的沉积作用明显不同, 而与流水的沉积作用有些相似,形成的沉积物称为冰 水沉积物。
3、热融地形
聚集形成带状的岩屑堆积地貌。
• 岩屑坡:缓坡上,物理风化作用形成的碎石缓慢下移堆积形成岩 屑坡。
岩石碎屑无分选性,无磨圆,成分为下伏基岩。
2、冻融泥流阶地
• 主要发育在多年冻土区的山坡上,在冻融泥流向 下蠕动的过程中,当遇到了障碍或山坡变缓时, 堆积形成的台阶状地形。
• 形成冻融泥流阶地的山坡地表常有粘土、砂土或 含砾砂土等细粒物质覆盖,坡度较缓,尤以2~30 度最优。
• 1、颗粒成分包括砾石、砂、粉砂和粘土,具有一定 的层理、分选和磨圆度; • 2、可以分出夏季堆积和冬季堆积:夏季水量大,沉 积粗粒物质层;冬季冰水量小,沉积细粒物质层 • 3、砾石中常出现有擦痕或压痕。 • 4、源自生风化作用剧烈(2)冰水阶地
发育在冰前谷地中。气候寒冷时冰雪融化少,冰水量小,冰 前河流侵蚀能力弱,重力崩塌下来和先前沉积在冰前谷中的 侵蚀能力增强,河床下切,原来堆积在谷底中的物质相对抬
冰湖沉积:冰川融水携带一些细小物质流入冰前 湖泊,在静水环境下发生缓慢的沉积过程,其沉 积物称为冰湖沉积物。
在冰川前缘洼地由冰水注入湖泊所形成的纹层 状沉积叫季候泥,也叫纹泥。象树轮一样,可以根 据纹泥计算沉积物的年代。
特征: 有明显的季节变化。夏天冰融水增多,携大颗粒 碎屑入湖沉积,主要沉积粗粒物质,颜色较淡;冬 季冰融水剧减,长久悬浮湖水中的粘土胶粒开始沉 淀,沉积物较细,颜色较深。
• 2、冰川接触沉积及堆积地貌
(1)冰阜阶地和冰砾阜
冰阜阶地
分布在冰蚀谷两侧由冰水沉积物构成的台阶状地形。
沉积物以砾石和砂为 主,砾石具有一定的 磨圆,发育斜层理, 不具有二元结构。
冰砾阜
冰川消融后,冰面 溪沉积物坠落冰床上 形成的丘状地形。
堆积物特点:具交错层理的砂和具有水平层理的细砂、粉
砂甚至粘土,通常是细粒沉积物占优势。表面常覆盖一层
第六章 冰川和冻土地貌及堆积物
第一节 冰川地貌及堆积物
第二节 冻土地貌及堆积物(了解)
第一节 冰川地貌及堆积物
一、冰川的形成、运动及类型
冰川---陆地表面大规模的冰体。
现代冰川
1、冰川的形成 雪线 雪线是年降雪量等于 年消融量的界限。雪 线以上年降雪量大于 年消融量,所以常年 积雪,在雪线以上的 常年积雪,经一系列 的变化而形成冰川冰。 当冰川冰积累到一定 厚度,只要冰层表面 或地面具有一定坡度, 冰川冰就要运动。这 种运动的冰川冰就是 冰川。
冰川不同部位的移动速度不同,底部和两侧因摩擦力大,流动较慢, 上层因重量小,流速也不快,中部的流速最高。不同的流速加上地 形阻碍,使冰面形成冰缝和褶皱,仿佛层层叠叠的浪花。
冰川(冰盖)作用在第四纪地质历史中具有重要地位。它对大 陆地貌形态,第四纪地层,古气候、生物进化及古人类进化都 有深刻影响。所以,对现代冰川和古冰川研究,对恢复第四纪 地质发展史具有重大的理论意义。
过程中在冰舌的前端堆积下来,形成终碛;
底碛:冰川底部的冰碛物; 基碛:冰川消融后,表碛、内碛降落到冰床上,与
底碛共同覆盖在冰川谷地底部;
冰川漂砾:散布在冰谷底部的一些巨大的孤立的石块。
漂砾表面常有磨光面和擦痕。
3、冰碛物的特征
• (1)成分特征 主要为岩石碎屑,粉砂和粘土的含量低,易保存不稳 定的矿物和岩石。与河流沉积物比较,冰碛物的成分相对 比较简单,尤其在山岳冰川的冰碛物中表现更突出。 • (2)结构特征 冰碛砾石的磨圆差,以棱角、次棱角状的砾石为主。表 碛和内碛,在其搬运过程中砾石之间很少碰撞和磨蚀,由 它们堆积形成的冰碛物磨圆差,砾石几乎没有磨圆;底碛 砾石可能发生与冰床的摩擦,有时砾石的棱角具有一定的 磨蚀。
(3)蛇形丘
是一种狭窄的两坡陡峭的沿冰川运动方向弯曲延长的垅状 地形。
特点:狭长曲折的高地,由 砾石、粗砂构成,有一定分 选性和交错层理。
3、冰前沉积及堆积地貌
• (1)冰水扇和冰水冲积平原
冰水扇-----冰川外围冰水沉积物所形成的扇状地形。 多个冰水扇侧向连接形成冰水冲积平原。
冰水扇堆积物的特点:
冰斗、刃脊和角峰的发育
(3)冰蚀谷( U 形谷)
----冰斗侵蚀而成的谷地。
冰蚀谷的特征:
①抛物线或 U 型(河流在山区多呈 V 型); ②平直而又宽阔(河谷多弯曲); ③谷底自上游向下游变窄(河 谷正相反); ④冰川槽谷两壁常发育大量 的冰川擦痕或擦槽(河谷无 此现象);
U型谷
(4)悬谷
支冰蚀谷高悬于主冰蚀 谷的谷坡上。 悬谷的形成是由于支谷
冰川的刨蚀能力远小于主
谷冰川的刨蚀能力。
(5)羊背石 (图6-8)
----在U谷底部的一些基岩凸起的表面,常带有冰川擦痕、
磨痕和碾平及磨光的痕迹。有时可见一些凸起的基岩,其 表面常常被磨得很光滑,叫做羊背石。 重要意义:可指示冰川的流动方向。 对着冰川上游的一坡比较平缓,指向下游的一坡较陡 峭,并常有冰碛物。
冰斗的成因:位于雪线
附近,由于是积累区和消 融区的界线,冬季以积累 为主,夏季以消融为主, 造成该处的冰川不断地旋 转,使一些自然洼地逐渐 扩大,并掏蚀出陡状的洼 地。