第五节 冰川地貌与冻土地貌

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
融冻分选
(3)融冻泥流
在冻土的斜坡上，夏季活动层融化时，土中的 水分因下部永冻层的存在而不能下渗，造成该 土层饱含水分，甚至稀释成泥浆状，在此过度 湿润的情况下，土体便沿斜坡向下蠕移，成为 融冻泥流。
泥流速度很慢，融冻泥流的发育条件，除气候 外，地表还要有持水性好的细粒沙土和不大的 坡度。
（三）冻土地貌
由于岩性和岩层产状等因素的影响，在 干旱荒漠地区，风蚀地貌有种种不同的 形态主要有风棱石和石窝，风蚀柱和风蚀蘑
内通过，其中有特别集中在近地面0-10cm的气 流层中 风力的搬运数量与起沙风速的三次方成正比， 即当风速显著超过起沙风速时，搬运沙的数量 将急剧增加
风沙流中沙粒的运动有三种
1.悬移－悬浮于空中的流动 2.跃移－跳跃式运动 3.蠕移－延地表滑动和滚动 风沙运动以跃移为主要形式
二、风沙地貌
风沙地貌根据风沙作用的不同方式可以 分为风蚀地貌与风积地貌两种
峰。 2. 雪线以下，终碛堤以上既有侵蚀地貌，又有堆
积地貌，如冰川槽谷、羊背岩、蛇行丘等。 3. 终碛堤及其以下以堆积地貌为主，如终碛堤外
缘的冰水扇、冰水外冲平原等。
大陆冰川地貌组合
具有明显的水平地带性。 1. 终碛堤以内：以冰碛地貌为主，有鼓丘、蛇行
丘、冰碛丘陵等地貌类型。 2. 终碛堤以外：以冰水堆积地貌为主，如冰水平
起沙粒吹扬。 发生吹蚀作用的条件：风速大于起动风速 磨蚀：起沙风不仅对地面进行吹蚀，更主要的是 其所挟带的沙粒，对地表进行磨蚀，使砾石表 面形成风棱，甚至可深入岩石孔隙发生旋磨， 形成风蚀龛、风蚀穴、风蚀蘑菇
（二）搬运作用
风的搬运作用主要是通过风沙流的运动实现的。 其搬运的沙量绝大部分在离地表30cm的高度
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。
主要有冰水扇、冰水河谷沉积平原，季候泥， 冰砾阜，冰砾阜阶地，锅穴，蛇形丘
冰水堆积地貌
4、冰面地貌
由于冰川表面受冰层褶皱、断裂、冰床坡度的 变化，差别消融，流水侵蚀等影响而形成的地 貌形态，称为冰面地貌。
冰丘
是结冰的小丘。形成过程与 冻胀丘相似，但因地下水 的承压力很大和表土层的 抗压强度小，使地下水冲 破表土层，溢出地面结冰， 形成锥状冰体(图c),有多层 结构。春末以后，冰丘消 融。冬季在山坡的地下水 流路上，可能出现串珠状 的冰丘
冰椎
寒冷季节流出封冻地表 和冰面的地下水或河水 冻结后形成的丘隆状的 冰体
主要地貌类型有冰瀑布、冰裂隙、冰川弧拱、 冰面河、冰面湖、冰蘑菇、冰塔林等
冰川地貌组合
不同类型的冰川，分布在不同的地带，冰川作 用的方式和强度也有差异，因而地貌组合也有 区别。所谓冰川地貌组合就是冰川的侵蚀地貌、 堆积地貌和冰水地貌有规律的分布
山地冰川地貌组合
具有明显的垂直地带性。 1. 雪线以上主要为侵蚀地貌，如冰斗、刃脊和角
一般1～4月发展，8～9 月完全消失
4、热融地貌
主要是指在多年冻土区，因热融作用，使永冻层内的 冰体融解和土体下沉而产生的负地貌。在多年冻土区， 由于气候转暖或人类活动的影响，后者如砍伐森林、 开垦荒地、修筑水库等，破坏了冻土的热量平衡，使 地温升高，造成上部活动层深度加大，直到永冻层的 上部，促使永冻土层内冰体融化，融水沿着土粒间孔 隙排出，土体体积缩小和下沉，从而形成各种热融地 貌。常见的热融地貌有融陷漏斗(直径数米)、融陷浅洼 地(深数十厘米至数米，长数百米)、 融陷盆地(大可达 数平方公里)等。当它们积水后，则成为热融湖，它常 见于多年冻土区的平原或高原上
(3)羊背石
冰床上坚硬的基岩，冰蚀后仍能部分保留下来，成为 微微突起的石质小丘，形如伏在地上的小羊，故称羊 背石。平面呈椭圆形，长轴与冰流方向一致。纵剖面 两坡不对称，迎冰面坡缓，以磨蚀作用为主，岩 面上常有磨光面、刻 槽或擦痕；背冰面挖 蚀作用较强，坡度急 陡，表面坎坷不平
2、冰碛地貌
冰川在运动过程中，携带冰蚀作用产生的许多 岩屑物质，以及冰川谷两侧山坡上因融冻风化、 雪崩等作用所造成的坠落堆积物。它们不加分 选地随冰川一起向下运动，这些大小不等的碎 屑物质，统称为冰碛物（运动冰碛）。冰川消 融以后，被冰川携带搬运的物质就堆积下来。 形成冰碛地貌
(2)融冻扰动
活动层内，每年冬季冻结由地面向下进行时， 以下尚未冻结而含水的融土，在上部季节冻土 及下部永冻层的挟逼下，发生塑性变形，造成 各种褶曲，称为融冻扰动。
另外，活动层碎屑物中的孔隙水在冬季(或夜 间)冻结后，往往产生垂直性的冰针，它膨胀时 可将上覆的砾石托起，当夏季(或白天)冰针融 化时，被托起的砾石则不能恢复原位。这个过 程如果反复进行，冻土内的砾石就逐渐被抬升 (在地下)和侧移(在地面)。这是冻土碎屑物质 进行分选和缓慢迁移的一种重要形式
终碛垄
分布在冰川舌前端的弧形垄岗，其中大陆冰川 的终碛垄较长，可达几百公里，但高度较低， 约30—50m。而山岳冰川的终碛垄相反，长度 不大，但高度较大，可达百米以上。
终碛垄由二种堆积作用形成，第一是冰川前进 时，像推土机一样，把冰前沙砾挖起并向前挤 压隆起；第二是因冰川舌的剪切断裂作用，将 底碛、中碛和里碛沿剪切面推举至冰面，后又 沿冰舌斜坡滚落在冰舌前方，叠加在挤压冰碛 物之上，共同组成终碛垄
原、冰水三角洲。 3. 终碛堤是大陆冰川地貌组合的分界线
冰川地貌组合
二、冻土地貌
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。这里由融冻作用所产生的地貌，称为冻土 地貌
(一)冻土及其分布与成因 (二)融冻作用 (三)冻土地貌
(一)冻土其分布与成因
1. 按冻结时间的长短，冻土可分为季节冻土和 多年冻土二类。前者每年冬季冻结，夏季融 解；后者长期处于冻结状态。这里所指的冻 土就是指多年冻土而言。
（二）冻融作用
冻土地区地温低，而且发生周期性的正负变化， 冻土层中的水分也相应地出现相变和迁移，从 而引起岩石的破坏、碎屑物的分选、堆积层的 变形、冻胀、融陷、流变等一系列变化过程， 总的称为融冻作用。
作用方式有融冻风化、融冻泥流和融冻扰动等。
(1)融冻风化
冻土层中的大小裂隙常被水填充，当夜间及冬 季地温降至0℃以下时，水分冻结，形成冰脉， 由于冰脉体积膨胀而向两侧围岩(土)挤压，使 裂隙扩张。白天或夏季冰体融解，融水进一步 向下深入，然后又再度结冰。这样经过反复冻 融之后裂隙不断扩大，岩(土)体也受压破坏。 这种因冰脉冻融而使岩(土)破坏的作用，称为 融冻风化作用
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
冻融作用是寒冷气候条件下特有的地貌作用， 它使岩石受到破坏，松散沉积物发生分选和干 扰，冻土层发生变形，从而塑造出各种类型的 冻土地貌
主要有：石海、石河、构造土、冻胀丘、冰椎、 热融地貌
斯皮次卑尔根群岛的石环 多边形构造土
冻胀丘
冻胀丘是活动层内的 地下水，在冬季汇聚 并冻结膨胀时所隆起 的小丘。结构上表层 为冬冻的泥沙层，中 间是纯冰透镜体，基 底为永冻层。
1. 冰蚀地貌 2．冰碛地貌 3．冰水堆积地貌 4．冰面地貌 －冰川地貌的组合
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
用下脱离地表形成风沙流 沙粒从空气中获得动能,在一定的风速下才开始移
动，称为启动风速 启动风速与沙粒粒径，地表性质和沙粒含水率等
有关系。粗糙地表，摩擦力大；湿润增加沙子 的粘滞性加强沙子的团聚作用，要求启动风速 加大
沙粒开始运动时，作用于颗粒上的外力
2、风沙作用的方式
（一）风蚀作用 吹蚀：风吹过地面，由于风压力与气流紊动而引
庐山的冰漂砾
冰 碛
3．堆积作用
当冰川消融时，各类冰碛物就会在相应的位置 上坠落于地面，堆积出各种地貌。冰川堆积物 结构疏松，没有层理，又无分选，堆积物大小 悬殊，由细小的泥沙与巨大的漂砾混合堆积而 成，故又称为冰川泥砾。沙砾磨圆度也很差， 这与冰川搬运方式的特殊性有关
㈡ 冰川地貌
冰川作用的地貌主要有二大类，即冰蚀地貌与冰积地 貌。此外还有与冰川有关的冰水地貌。由于大陆冰川 与山岳冰川的作用条件不同，所以生成的地貌类型也 各异
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wk.baidu.com谷浅，成为悬挂在 主冰川谷之上的谷地，称 为悬谷
现代冰川悬谷
第六节
干旱区强烈的物理风化作用使地表广泛 发育沙质风化物，植被稀少与地表经常 牌干燥状态又使这些沙粒极易被风力吹 扬、搬运和易地堆积。充足的沙源、多 风多大风的气候特点相结合，使风沙作 用成为干旱区最主要的地貌外动力，并 形成独特的风沙地貌
一、风沙作用
1、沙粒的运移形式 风沙流：沙粒在空气和沙质地表之间的摩擦力作
冰碛物的特征一般被描述为“大小混杂”、 “杂乱无章”、“没有分选”等等；但在终碛 或是侧碛可能有例外
主要的冰碛地貌类型：冰碛丘陵，侧碛堤，终碛堤， 鼓丘
冰碛丘陵 冰川消融后，原来的表碛、中碛和里碛等 都降落在底碛之上，合称为基碛，并由它组成了波状 起伏的冰碛丘陵。它的起伏程度一方面受基底地形的 影响，另方面与冰碛物的厚薄有关。大陆冰川的冰碛 丘陵分布很广，高度也较大，一般高数十米至百余米； 山岳冰川冰碛丘陵分布较少，高度也小，仅数米至数 十米。
冰蚀作用的发生位置与作用结果
冰蚀作用主要发生在山岳冰川的中、上游和大 陆冰川的中心地区。
受大陆冰川冰蚀的地面，起伏和缓，多形成洼 地，积水后成湖泊，如更新世大陆冰川作用下 的北欧、北美的北部等地均属冰蚀作用明显的 地区，现代地面风化层很薄，甚至基岩裸露
2．搬运作用
冰川具有巨大的搬运能力，能将成千上万吨的岩块搬 运到千里以外。冰川的搬运方式很特殊：有在冰床上 被冰川推移的，有夹持在冰川内或叠置在冰面上随着 冰川的运动而一起被搬运的。
侧碛堤
位于山岳冰川谷的二侧堆积，由侧碛及坡积物 共同组成的垄岗。高数十米。分布从雪线附近 的冰斗以下直至冰川末端，常常与终碛垄相连
鼓丘
它是由冰砾泥组成的丘陵，平面呈椭圆形(左图)。长 轴与冰流方向一致，纵剖面两坡不对称，迎冰坡陡， 背冰坡缓。高数米至数十米，长数百米。鼓丘内常有 基岩作核心，或者迎冰面为基岩，背冰面为泥砾。鼓 丘在大陆冰川区广泛分布，并成群分布。
2. 多年冻土分为上、下二层，上层为冬冻夏融 的活动层；下层为长年冻结的永冻层。
3. 分类：根据活动层在冬季冻结后与下部的多 年冻结层连接情况分为衔接多年冻土（季节 融化层）和不衔接多年冻土（季节冻结层） 两大类；根据多年冻土带的连续性可以分为 连续冻土带与不连续冻土带
4. 分布：明显的纬度地带性与垂直地带性