冰川地质作用

冰川地质作用

冰川活动对地表岩石和地形的破坏和建造作用的总称。包括冰蚀作用、搬运作用和沉积作用。冰川地质作用在极地、高纬度和高山寒冷地区占显著地位。

冰蚀作用冰川活动破坏组成冰床的岩石和地形的作用，又称刨蚀作用。冰蚀包括掘蚀和磨蚀两种作用方式,而几乎没有溶蚀作用。冰床附近的冰体因受挤压,融点降低融化成水,渗入下伏冰床的裂隙或孔隙中,水体因压力降低而冻结。随冰体和融水的反复融化和冻结，它们的体积反复收缩和膨胀，致使组成冰床的基岩或土体发生崩解。崩解的碎屑（包括原来的碎屑）又会被再冻结,并入冰川中,并随冰川迁移。以后新鲜冰床继续重复遭受上述作用，不断加深拓宽，这种作用称为掘蚀。发育于降水量充沛的海洋性气候下的温冰川(海洋性冰川)和发育于降水量小的大陆性气候下的冷冰川（大陆性冰川），掘蚀作用的强度有明显差异。前者的温度以接近融点为特点，其底部融水充沛，掘蚀作用特别强烈；后者的温度以低于融点为特点，其底部融水贫乏，掘蚀作用极弱。此外，冰川在运动途中，因自身产生的强大挤压力，所挟带的岩屑对冰床进行研磨，使基岩床面和岩屑都遭受磨损，这种作用称为磨蚀。因温冰川的掘蚀作用比冷冰川强烈，其底部挟带的岩屑较多，此外，它可沿冰床滑动，所以温冰川的磨蚀作用比冷冰川强烈。冰蚀作用可以塑造出一系列特殊地貌。在山岳冰川地区最常见的冰蚀地貌有:横剖面呈U型的冰川谷，状如围椅的冰斗，金字塔形的角峰,山脊薄如刀刃的刃脊（图1冰蚀作用下形成的冰斗、刃脊、角峰和冰川谷），光滑平整并具有多组刻痕的冰溜面，以及状似伏于地面的羊背的羊背石等。（见彩图冰川作用形成的角峰－珠穆朗玛峰、U形谷──新疆乌鲁木齐河上游U字形并列的冰川悬谷、冰蘑菇(西藏北部大陆性冰川表面消融区)、具有冰核的冻胀丘(青藏高原可可西里)、冰桥──冰川消融形态之一（西藏北部）、巨型羊背石，也称鲸鱼背（加拿大曼尼托巴省西北部弗林弗伦附近）、冰川漂砾（四川甘孜海子山））

冰川搬运作用冰川在运动过程中把它携带的碎屑物转移到他处。冰川搬运的物质称为冰运物。冰川除含有大量由冰蚀作用产生的各种粒级的碎屑物外，还接收了来自两侧谷坡由冰冻风化和斜坡重力作用产生的碎屑物。温冰川中碎屑物的含量大大超过冷冰川。即使是冷冰川，碎屑物含量也可达60％。这些碎屑物主要分布在冰川的底部及其两侧,其内部和表层也有碎屑物分布(图2冰运物在冰川内部的分布)。

冰川搬运能力很大，可将粒径10～20米以上的巨大岩块搬走。粒径大于1米的岩块称为冰川漂砾(见彩图冰川漂砾(四川甘孜海子山))。冰川的搬运作用包括载运和推运两种方式。冰川运动时，冰川内部和表面的碎屑物都会随冰川迁移,犹如传送带传送物体,这种搬运方式叫载运。载运是冰川搬运作用的主要方式。冰川载运物的移动路线是由冰川冰质点的运动轨迹决定的。由于冰床是不平整的斜面，冰川冰质点的运动轨迹随冰床形态的变化而变化。在冰床凸出部位,冰体受引张应力,上覆冰层对下伏冰层沿两者间倾斜界面向下滑动；而在床面凹陷部位，冰层受挤压应力，上覆冰层对下伏冰层沿两者间倾斜界面朝上逆冲。因此位于冰川底部的碎屑物也可以上升到冰面上。此外，冰川冰质点的运动轨迹在平面上可以作侧向散射，散射角一般为2°～10°,最大达20°～60°。推运是冰川前端以巨大的推力将冰川前端地面上岩屑向前推进，这种搬运方式只发生在冰川前端位置前进的条件下。由于冰川是固态物质，冰运物相对位置在搬运途中很少变化，因此冰川搬运作用不具按大小、比重的分选现象。

冰川沉积作用包括融坠、推进和停积等 3种方式。融坠是指由于冰川表层或边缘部分消融，从其中散落的碎屑物就地进行堆积的一种沉积方式。当冰川前端位置向前推移时，它会象推土机那样把铲刮的物质堆积起来，这种沉积方式称为推进。此外，若冰川在运动途中遇到障碍物，受挤压，融点降低而融化，散布其中的碎屑物就地堆积，这种沉积方式称为

停积。

由冰川直接堆积的沉积物称为冰碛，具有不显层理、碎屑大小混杂、磨圆度差等特点。冰碛常构成一系列堤形地貌。沉积在冰川两侧谷坡上的冰碛(堤)叫侧碛(堤)。组成侧碛的冰碛主要由融坠产生。有些地区谷坡不同高度上存在多道侧碛（堤），反映它们或是同一冰期不同融化阶段的产物，或是不同冰期的产物。沉积在冰舌前端的冰碛（堤）称终碛（堤），又称前碛（堤）或尾碛（堤）。它是冰川处于暂时稳定时期，冰川前端的补给量与消融量达到平衡的条件下沉积的。有些地区存在多个终碛（堤），同样反映它们可以是同一冰期，也可以是不同冰期的产物。终碛（堤）的位置和大小可以指示冰川前端曾经停滞的位置和持续的时间。侧碛（堤）末端常与某个终碛（堤）相连，则证明它们它是同一次冰川融化阶段的产物。此外，它冰川前端向前推进过程中可能形成新的终碛，即由推进堆积的产物覆盖于老的终碛之上；也可能破坏老的终碛。沉积在冰床底部的冰碛称底碛（又称下碛）。它是停积作用产生的。冰川融化后，原来分布在冰川表面和内部的冰碛物坠落到原先形成的底碛之上，全称基碛。

冰水沉积作用冰川融水（冰水）产生的沉积作用。在冰川表面、底部和两侧都有冰水溪流。当冰川处于后退阶段，冰水更为发育。冰水沉积分2类:①冰川接触沉积(也称冰界沉积)，指冰川区内或紧邻地区，冰水与冰川共存、紧密接触，冰水沉积物与冰碛物相互混杂、交叉重叠的一种冰水沉积。这种沉积物还经常受到冰流搅动或发生崩塌变形。冰川接触沉积物常构成丘状冰砾阜、平台状的冰阜阶地、圆坑状的锅穴、长堤状的蛇形丘等各种地貌。②冰前沉积，是冰水流出冰川以后在冰川外围的冰水沉积。包括冰水河流沉积和冰湖沉积。冰水河流沉积常形成由沙、砾石构成的扇形体，称为冰水扇。若干冰水扇联合而成波状起伏的倾斜平原，称冰水冲积平原(又叫外冲平原)。冰湖沉积包括三角洲沉积、湖滨沉积和湖底沉积。冰湖底部沉积是冰湖沉积的典型代表。它具有清晰的韵律层理，由夏季沉积的浅色粗粒（细沙、粉沙）层和冬季沉积的深色细粒（亚粘土、粘土）层互层组成，通常称纹泥或季候泥。