1、第五节 冰川地貌,南极冰盖,冰川、冰缘作用的发生，是水、气、岩相互作用的结果。冰川、冰缘环境的形成，与特定条件下水、气、岩的优化配置密切相关。冰川的形成，首先要气候寒冷。当年均温低于0oC时，大气降水主要以降雪为主。当降雪量大于消融量时，就有可能形成冰川。在特定的地形和气候条件下，水发生相态的变化，发育了冰川，发生了冰川与冰缘作用，对岩石圈表面进行改造，形成冰川、冰缘地貌。因此，冰川、冰缘地貌，实际上是大气圈、水圈、岩石圈相互作用的产物。,水圈、大气、岩石圈相互作用与冰川、冰缘作用,雪线与冰川冰, 全球85的淡水资源以冰川的形式贮存，其分布面积约占陆地面积的10，总体积达 2.6
2、107 km3，若全部融化可使海平面上升 66 m 。1、雪线是固态降水的零平衡面，即常年积雪区的下界。 在雪线处：年降雪量年消融量；雪线以上：年降雪量年消融量；雪线以下：年降雪量年消融量。,雪线的分布高度,雪线的分布高度取决于气温高低与降雪量大小，还受地形因素的影响。 受气温分布控制，全球雪线高度最高不在赤道，而是在亚热带高压带，如南美安第斯山雪线高达 6400m（世界最高）。在赤道非洲为 4500 5200m，阿尔卑斯山降低至 2400 3200m，而北极则只有100 300m。 受降雪量控制，喜马拉雅山南坡的雪线高度约 4600m，其北坡则升高至约 5500m； 受坡向影响
3、，天山北坡雪线高度为 3500 3900m，南坡为 3900 4200 m。,雪线,2、冰川冰,降雪粒雪（一般粒径1mm，由升华再结晶作用形成） 冰川冰（致密块状，密度为 0.9 左右，由重压下的重结晶作用生成）。 冰川可成冰、水、汽三相并存状态。在重力和压力的作用下，冰体向雪线以下地区缓慢流动，伸出冰舌，形成冰川。 冰川运动的速度为每年几十到几百米不等（速度大小主要取决于冰床或冰面坡度与冰川厚度）。,冰川类型按照冰川的形态和规模，可分为大陆冰川和山岳冰川两大类。1、大陆冰川又叫大陆冰盖，也称极地冰盖，简称冰盖，是不受地形约束而发育的冰川。习惯上把超过50000km2面积的冰川才当作冰盖。 主
4、要有：南极冰盖（1380万km2）；格陵兰冰盖（170万km2 ）。,2、山岳冰川 山岳冰川是完全受地形约束而发育的冰川。主要分布于中低纬高山地带，在亚洲山区尤其发育。山岳冰川发育于雪线以上的常年积雪区，沿山坡或槽谷呈线状向下游缓慢流动。根据冰川形态、发育阶段和地貌特征的差异，山岳冰川可再分为：悬冰川（1km2）、冰斗冰川（数km2）、山谷冰川、山麓冰川（极地或高纬）、平顶冰川（是山岳冰川与大陆冰盖的一种过渡类型，发育在起伏和缓的高原和高山夷平面上，故又名高原冰川或高山冰帽）。,一、冰川作用与冰川地貌,（一）冰川作用 1、冰蚀作用：刨蚀与拔蚀； 2、搬运作用： 被冰川搬运的碎屑物统称为冰碛物，
5、巨大的砾石称为漂砾。 冰碛物分为 6 种：表碛、侧碛、中碛、底碛、里碛、终碛。大陆冰川只有底碛和终碛两种。 3、堆积作用：冰碛物结构疏松，堆积杂乱，无层理，磨圆度极差。,（二）冰川地貌,1、冰蚀地貌： 冰斗、刃脊、角峰、冰川谷（槽谷、U形谷）、羊背石； 2、冰碛地貌： 冰碛丘陵、终碛垄、鼓丘； 3、冰水堆积地貌 冰水扇、冰水河谷沉积平原、季候泥、冰砾阜等 4、冰面地貌 冰瀑、冰裂隙、冰川弧拱、冰面河、冰面湖、冰蘑菇、冰塔林等,U型谷,磨光面、擦痕,冰川槽和擦痕,海螺沟冰川的终碛垄,阿拉斯加两条冰川汇合形成的中碛堤,天山雪莲1,天山雪莲,天山雪莲2,天山雪莲,雪花,积雪,冰川冰的密度,冰川冰,冰
6、舌,海螺沟冰川冰瀑,冰舌融水,冰舌融水（七一冰川）,高大的冰塔林,珠峰绒布冰川的冰塔林,绒布冰塔林,冰川融水,南极,冰川冰与冰塔林,南极冰盖的移动,蓝色表示10ma，红色1kma,南极冰盖1,南极冰盖,南极冰盖2,南极冰盖,南极冰盖3,南极冰盖,格陵兰冰盖,南极冰盖边缘,南极冰盖边缘融化崩塌,南极冰盖边缘融化崩塌,南极冰盖边缘融化崩塌,冰山的形成,50亿立方冰体崩塌形成冰山,2002年3月,南极冰山,破冰航行,悬冰川,悬冰川,冰斗冰川,横断山脉,山谷冰川,祁连山七一冰川,天山一号冰川,云南梅里雪山的明永冰川,山麓冰川,平顶冰川,冰碛物类型,侧碛,中碛,侧碛,底碛,终碛,终碛,冰舌,冰川的搬运,
7、明永冰川,表碛（细）,明永冰川,表碛（粗）,明永冰川,表碛与侧碛,侧碛与终碛,漂砾,冰川融水与冰碛物,冰碛物,明永冰川,杂乱堆积的冰碛物,明永冰川,冰斗,冰斗是由冰斗壁、盆底和冰斗出口处 的冰坎（冰斗槛）所组成。冰斗三面 为陡壁所围，朝向坡下的一面有个开 口，外形呈围椅状。 冰斗多发育于雪线附近，因此冰斗具 有指示雪线的意义，即可以根据古冰 斗底部的高度来推断当时雪线的位置。,冰斗地形图,冰斗的形态,冰斗（天山，8月）,古冰斗（太白山太白池）,冰斗与刃脊,当山岭两坡发育了冰斗，随着冰斗的 进一步扩大，斗壁后退，岭脊不断变 窄，最后形成刀刃状的锯齿形山脊， 称为刃脊。由三个以上的冰斗发展所 夹峙
8、的尖锐山峰，叫做角峰。,A角峰；B刃脊；C冰斗湖；,角峰的形成,角峰,冰斗,冰斗、刃脊、角峰,角峰与刃脊,角峰（喜马拉雅山）,海螺沟冰川,冰川谷,冰川谷又称U形谷或槽谷，其前身大部分是山地上升前的V形河谷，后由冰川切割而成。槽谷在纵剖面上常呈阶梯状下降，每一阶梯均由前方高起的岩坎和后方冰蚀盆组成；在平面图上，槽谷的显著特征是它的贯通性，冰川前的山咀大多数被削平，因而十分顺直；同时，冰川谷平面上是上游宽下游窄。,悬谷1,悬谷,U 形谷1,U形谷,U 形谷2,U形谷,U 形谷3,U形谷,峡湾1,峡湾,挪威,峡湾分布在高纬度沿海地区。在冰期时，这里沿冰期前的河谷发育了山谷冰川；而冰后期之后，原来的冰
9、川谷被上升的海水部分淹没，形成了两侧平直、崖壁峭拔、谷底宽阔、深度很大的海湾，称为峡湾或峡江。,峡湾2,挪威,峡湾,峡湾3,新西兰,峡湾,冰斗与峡湾,冰斗与峡湾,澳洲,羊背石,羊背石是冰床上由冰蚀作用形成的石质小丘，常成群分布，远望犹如匍匐的羊群，故称羊背石。羊背石平面上呈椭圆形，剖面形态两坡不对称；迎冰流面以磨蚀作用为主，坡度平缓作流线形，表面留下许多擦痕刻槽、磨光面等痕迹；背流面 则在冻融风化和冰川挖蚀作用下，形成表面坎坷不平作锯齿状的陡坡。,羊背石,冰川运动方向,羊背石,海子山羊背石,冰臼1,冰臼,冰臼2,冰臼,冰碛丘陵,在冰川消融后，原来随冰川运行的表碛、中碛和内碛等都坠落在底碛之上，
10、形成低矮而波状起伏的冰碛丘陵。冰碛丘陵广泛分布于大陆冰川作用区，高度可达数十米或数百米。,终碛垄（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，称为终碛垄（堤）。山岳冰川终碛垄高度常达百米以上，但延伸长度较短；大陆冰川终碛垄高度较低，约数十米，但延伸长度可达数百千米。终碛垄的横剖面不对称，即外坡陡、内坡缓；终碛垄的高度不对称，即内低外高。,珠穆朗玛峰下的终碛垄, 2005年9月,中科院大本营,中科院大本营, 2005年夏,鼓丘,主要由冰碛物组成的一种流线型丘陵。平面上呈蛋形，长轴与冰流方向一致。鼓丘两坡不对称，迎冰坡陡，背冰坡缓，一般高度数米至数十米，长度多为数百米
11、左右。鼓丘在山岳冰川作用区少见，而在大陆冰川区则往往成群地分布于终碛堤内不远的地方。,鼓丘的平面图,鼓丘景观,冰水堆积地貌,冰砾阜阶地,蛇形丘,冰缘作用是指发生在冰缘环境下的侵蚀、搬运和堆积作用。 冰缘原指冰川边缘地区，现已泛指不被冰川覆盖的气候寒冷地区，大体与多年冻土分布范围相当。 冻土是指处于0oC以下含有冰的土层或岩石。 融冻作用：即融化与冻结交替进行的过程，是冰缘环境下最主要的作用过程。随着融冻风化：融冻作用使岩石发生破碎的过程。冻土区温度周期性的正负变化，地下水相应地出现相变与迁移。当土体与岩石裂隙和孔隙中的水发生相变时，体积发生变化，即发生膨胀与收缩，从而引起土体的变形、岩石的破碎
12、和物质的移动。 融冻扰动：融冻作用使得岩石与土体发生变形的过程。 融冻泥流：融冻作用使岩石碎块、土体或其他物质沿山坡向下发生位移的过程与现象。,二、冰缘地貌,冻土,多年冻土的结构特征（根据A.L. 沃施本）,由冰缘作用形成的地貌叫做冰缘地貌。冰缘地貌主要包括：石河；冰丘；石海；雪蚀洼地；石环（由粗砾围绕的石质多边形土。泥流阶地-由融冻作用引致的山坡上的表层土体向下蠕动形成的阶梯状地形）；冰锥（由冻结产生的承压重力水冒出地表或冰面再冻结而形成的锥状冰）。,石环,石河,甘肃玛雅雪山冰缘的冻胀草丘,Alaska冰丘,海子山石海,多边形构造土,在第四纪松散沉积物的平坦地面上，由冻融和冻胀作用，使地面形成多边形裂隙，构成网状，称为多边形构造土。,多边形构造土,冻融扰动构造/冰卷泥,融冻泥流,冰川考察,南极,惊险的冰川考察,南极,冰川内部冰洞考察,南极,
