第七章-冰川地貌课件

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1、第七章 冰川与冰缘地貌Photograph by Peter L. Kresan 12024/7/19第一节第一节 冰川的形成与演化冰川的形成与演化一、雪线与成冰作用一、雪线与成冰作用（一）雪线（一）雪线 雪线是是固态降水的零平衡面（年降雪量=年消融量），也常年积雪区的下界。雪线的高低主要取决于气候和地貌的综合作用。因此，最有利冰雪积累的是海洋性气候（丰水，凉夏）区的阴蔽凹地。（二）成冰作用（二）成冰作用 变固态降水为冰川冰，再发生流动、形成冰川的一系列作用称成冰作用。22024/7/19雪雪 线线32024/7/19纬度对雪线高度影响纬度对雪线高度影响纬度对雪线高度影响纬度对雪线高度影响冰

2、岛非洲（乞力马扎罗）思考：雪线最高的地区是赤道吗思考：雪线最高的地区是赤道吗？42024/7/19地球上各区雪线分布的高度也是有变化的，影响地球上各区雪线分布的高度也是有变化的，影响地球上各区雪线分布的高度也是有变化的，影响地球上各区雪线分布的高度也是有变化的，影响雪线高度的因素主要有：雪线高度的因素主要有：雪线高度的因素主要有：雪线高度的因素主要有：受气温分布气温分布控制，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。受降雪量降雪量控制，喜

3、马拉雅山南坡的雪线高度约 4600m，其北坡则升高至约 5500m；受坡向坡向影响，天山北坡雪线高度为 3500 3900m，南坡为 3900 4200 m。52024/7/19现代全球变暖与雪线高度现代全球变暖与雪线高度现代全球变暖与雪线高度现代全球变暖与雪线高度秘鲁，安第斯山Quelcaya 冰盖1976Late 1990s62024/7/19（二）成冰作用（二）成冰作用 变固态降水为冰川冰，再发生流动、形成冰川的一系列作用称成冰作用。冰川冰形成过程冰川冰形成过程冰川冰形成过程冰川冰形成过程 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

4、的重结晶作用生成）。72024/7/19冰川冰冰川冰82024/7/19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）。92024/7/19成冰作用与冰芯研究成冰作用与冰芯研究从冰芯反演的过去40万年以来的大气成分与温度变化102024/7/19 二、冰川的运动二、冰川的运动 冰川的运动主要靠内部塑性变形和块体滑动完成 。冰川运动速度大小，主要依靠以下因素： 冰川或冰面坡度：坡度越大越有利于冰川运动。Photograph by Peter L. Kresan

5、 v冰川厚度：雪线附近冰川最厚，运动速度也最大, 冰川体中部运动速度大于外侧。v 时间：冰川运动速度夏季大于冬季，白昼大于夜晚。112024/7/19地 区昼夜平均速度厘米/日平均年速度米/年阿尔卑斯山204080150阿尔泰山203570120天山4050140180帕米尔6080220300喜马拉雅山2003007001300格林兰：冰盖/溢出冰川78；30027002530；11009900南极：冰盖/溢出冰川335；8023010130；3001200世界主要冰川区大冰川的概略运动速度世界主要冰川区大冰川的概略运动速度世界主要冰川区大冰川的概略运动速度世界主要冰川区大冰川的概略运动速度

6、122024/7/19冰川运动的特殊性冰川运动的特殊性冰川运动的特殊性冰川运动的特殊性 流速慢，年数十至数百米。由内部挤压和表面拉张。沿程流向上，坡度大则冰川形成拉张流流速 大 (2000m/a),坡度缓，冰层挤压加厚形成压缩流，流速小（20-100 m/a ）。横向上，中央快两边小；纵向上，上快下慢。132024/7/19冰川积累区与消融区Photograph from:http:/142024/7/19二、冰川的运动二、冰川的运动 冰川的运动主要靠内部塑性变形和块体滑动完成 。冰川运动速度大小，主要依靠以下因素： 冰川或冰面坡度：坡度越大越有利于冰川运动。Photograph by Pet

7、er L. Kresan v冰川厚度：雪线附近冰川最厚，运动速度也最大, 冰川体中部运动速度大于外侧。v 时间：冰川运动速度夏季大于冬季，白昼大于夜晚。152024/7/19雪雪线线积雪区积雪区消融区消融区源源头头裂裂隙隙流流 动动 带带破破 碎碎 带带冰川的运动162024/7/19地 区昼夜平均速度厘米/日平均年速度米/年阿尔卑斯山204080150阿尔泰山203570120天山4050140180帕米尔6080220300喜马拉雅山2003007001300格林兰：冰盖/溢出冰川78；30027002530；11009900南极：冰盖/溢出冰川335；8023010130；3001200

8、世界主要冰川区大冰川的概略运动速度172024/7/19冰川运动的特殊性冰川运动的特殊性 流速慢，年数十至数百米。 由内部挤压和表面拉张。 沿程流向上，坡度大则冰川形成拉张流流速 大 (2000m/a),坡度缓，冰层挤压加厚形成压缩流，流速小（20-100 m/a ）。 横向上，中央快两边小；纵向上，上快下慢。182024/7/19三、冰川类型及其演化三、冰川类型及其演化按照冰川的形态和规模，可分为大陆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。冰川和山岳冰川两大类。(一一)大陆冰川又叫大陆冰盖，也称极地大陆冰川又叫大陆冰盖，也称极地冰盖，简称冰盖，是不受地形约束而冰盖，简称冰盖，是

9、不受地形约束而发育的冰川。习惯上把超过发育的冰川。习惯上把超过50000km2面积的冰川才当作冰盖。面积的冰川才当作冰盖。主要有：南极冰盖（主要有：南极冰盖（1380万万km2）；）； 格陵兰冰盖（格陵兰冰盖（170万万km2 ）。）。192024/7/19（一）大陆冰川（一）大陆冰川 分布于两极、格陵兰等地。规模大，中央为冰雪积累区，边缘为消融区，运动中要依靠冰川自身巨大厚度所产生的压力，自中心向四周，通常不受下伏地貌的制约。Photograph by Yar Petryszyn 202024/7/19 冰川发育规模大小主要取决于积雪区面积、固态降水量（生长、衰退）。冷的地方，在雪线以下众多

10、山岳冰川连成一片，可以成为大陆冰川。温暖的地方，雪线以上大片大陆冰川解体，可以变为山岳冰川。冰川进退演化常有一定周期性。 冰川向前生长冰川向前生长冰川消融与后退（现今冰川舌末端已经冰川消融与后退（现今冰川舌末端已经退到退到19751975年位置的后面）年位置的后面）Photograph by Peter L. Kresan 212024/7/19南极冰盖222024/7/19南极冰盖232024/7/191、悬冰川、悬冰川 一般呈斑点状悬挂依附在山坡上，规模小，冰体厚度小，面积小（小于1km2）。对气候变化的反映较灵敏，如图。（二）山岳冰川（二）山岳冰川Photo from: 242024/7

11、/192、冰斗冰川、冰斗冰川 广泛分布于各冰川作用区，规模不大，源头为冰斗。形似围椅状，后壁陡，朝向山坡一面开口，常为冰坝所阻。冰体越过冰坝呈舌状溢出。右图为退缩中的冰斗冰川。Photo from: 252024/7/193、山谷冰川、山谷冰川 冰川沿谷地呈线状分布，规模较大，长可达数公里至数十公里以上.，厚度多为数百米。以雪线为界，有明显的冰雪积聚区和消融区。像河流那样顺谷而下，沿途可纳分支冰川，成更大的复式冰川，树枝状冰川。Photograph by Peter L. Kresan 262024/7/194、山麓冰川、山麓冰川 由巨大山谷冰川或复式冰川流出山口，在山麓地带冰舌扩展或相互汇合

12、成一定宽度冰体。（中国冰川多属于此类，主要是在西北、天山、青藏高原、滇北等地）。 Photograph by Peter L. Kresan 5、平顶冰川、平顶冰川 属于山岳冰川向大陆冰川过渡的一种冰川类型，分布在起伏和缓的高原或高山夷平面上。如我国西部，斯堪的纳维亚半岛和冰岛等。272024/7/19悬冰川282024/7/19冰斗冰川冰斗冰川横断山脉292024/7/19山谷冰川302024/7/19祁连山七一冰川祁连山七一冰川312024/7/19云南梅里雪山的明永冰川云南梅里雪山的明永冰川322024/7/19山麓冰川山麓冰川332024/7/19平顶冰川平顶冰川342024/7/19

13、冰舌融水冰舌融水352024/7/19高大的冰塔林高大的冰塔林362024/7/19绒布冰塔林绒布冰塔林372024/7/19冰川融水冰川融水南极南极382024/7/19第二节第二节 冰蚀作用与冰蚀地貌冰蚀作用与冰蚀地貌 一、冰蚀作用一、冰蚀作用 （一）挖蚀（一）挖蚀 冰川自身重量和冰体运动使底床基岩破碎。冰雪融水渗入节理裂隙，时冻时融，使得底床岩块不断破碎，冰川像推土机铲土一样，把松动石块挖起，与冰川冻结一起带走。（二）磨蚀（二）磨蚀 由冰川对冰床产生的巨大压力引起。因挖蚀作用产生的碎屑。冻结于冰川的底部，成为冰川对底床进行刮削，锉磨的工具，从而形成较细的冰碛物。392024/7/19二、

14、冰蚀地貌二、冰蚀地貌（一）冰斗、刃脊、角峰（一）冰斗、刃脊、角峰 Photograph from: 1 1、冰斗、冰斗 围椅状，由冰斗壁、盆底、冰斗出口处的冰坎组成，通过发展，在谷地源头多冰斗汇合，冰坎往往不明显或消失，此时，称为围谷或冰窖。402024/7/19积 累 区消 融 区平衡线旋转滑动冰斗冰川旋转滑动示意图冰斗冰川旋转滑动示意图ABA1B2412024/7/19冰冰斗斗地地形形图图422024/7/192 2、刃脊、刃脊 斗壁后退，二个冰斗或冰川谷地间的岭脊不断下降，最终薄陡，刀刃状锯齿形山脊。Photograph from: 432024/7/193 3、角峰、角峰 不同方向多个

15、冰斗后壁后退，成棱角状陡峻山峰。由于坡陡，上部冰雪难停积，外力以冻融风化，雪崩，冰崩作用为主，陡直，中下部主要是冰川雪蚀霜冻作用，导致内凹。 Photograph from: 442024/7/19含鄱岭刃脊（庐山）含鄱岭刃脊（庐山）452024/7/19犁头尖角峰（庐山）犁头尖角峰（庐山）462024/7/19冰冰 斗斗 湖湖472024/7/19冰斗的形态482024/7/19冰斗、刃脊、角峰冰斗、刃脊、角峰492024/7/19角峰与刃脊角峰与刃脊502024/7/19海螺沟冰川海螺沟冰川512024/7/19A？；？；B？；？；C？；？；522024/7/19（二）冰川谷与峡湾（二）冰

16、川谷与峡湾 1 1、冰川谷、冰川谷 冰蚀作用形成两岸直立、底部平坦的槽谷。在主支冰川汇流处，主冰川更厚，冰蚀更强，则槽谷也更深，冰川衰退后，支冰川谷悬挂在主冰川谷之上，称悬谷。Photograph from: 532024/7/192 2、峡湾、峡湾 峡湾分布在 高纬度沿海地区，冰期前为沿构造破碎或岩性软弱地带发育的河谷；冰期接受冰蚀作用，冰期后受海侵影响，形成两侧平直、崖壁峭拔、谷底宽阔、深度很大的海湾，即峡湾。世界上最长的冰蚀峡湾 Photograph by Peter L. Kresan 542024/7/19冰冰 川川 悬悬 谷谷552024/7/19 悬悬 谷谷562024/7/19

17、572024/7/19 1.冰蚀地貌冰蚀地貌 典型的冰蚀地貌主要有典型的冰蚀地貌主要有 冰斗、冰斗、槽谷（槽谷（U形谷）、峡湾、刃脊、角峰、羊背石、形谷）、峡湾、刃脊、角峰、羊背石、卷毛岩、冰川磨光面、悬谷、冰川三角面等。卷毛岩、冰川磨光面、悬谷、冰川三角面等。582024/7/19挪威挪威峡湾592024/7/19（三）羊背石（三）羊背石 它是由冰蚀作用形成的石质小丘，特别在大陆冰川区，石质小丘常成群分布，犹如羊群伏在地面，故称。羊背石表面常留下一些擦痕和磨光面。Photograph by Peter L. KresanPhotograph by Peter L. Kresan602024/

18、7/19羊背石Photograph from: by Peter L. Kresan632024/7/19冰蚀悬谷冰蚀悬谷642024/7/19652024/7/19662024/7/19冰蚀谷与河谷比较冰蚀谷河谷672024/7/19682024/7/19青海巴颜喀拉山青海巴颜喀拉山“U”型谷型谷692024/7/19第三节第三节 冰川搬运、堆积作用冰川搬运、堆积作用与冰川堆积地貌与冰川堆积地貌 一、冰川的搬运与堆积一、冰川的搬运与堆积（一）搬运（一）搬运 冰川运动过程中携带冰蚀作用产生的许多岩屑物质，接受周围山区因冻融风化、雪崩、泥石流等作用所造成的坠落堆积物，不加分选的随冰川运动而位移，

19、这些被冰川搬运的大小不等的碎屑物质称冰碛物，冰碛物中的巨大石块称漂砾（如图）。 Photograph by Peter L. Kresan702024/7/19（二）堆积（二）堆积 冰碛物随冰川衰退而堆积下来。二、冰碛物基本特征二、冰碛物基本特征 由砾、沙、粉砾、粘土物质组成的泥杂堆积、分选性差； 砾石磨圆度比河流差，但侧碛与底碛会与两侧或底部磨擦。擦痕、磨光面、石英沙粒棱角尖锐，在冰川研磨下颗粒常具贝壳状断口； 冰碛物里的矿物成分和冰川源头、冰川下覆基岩性质一致； 一般缺乏层理构造 。712024/7/19三、冰碛地貌三、冰碛地貌 （一）冰碛丘陵（一）冰碛丘陵 冰川消融后，原来随冰川运行的物

20、质形成高低起伏的形态。 Photograph by Peter L. Kresan722024/7/19（二）侧碛堤（二）侧碛堤 随冰川退却，原聚集于冰川两侧边缘的大量碎屑物质，出露地表，形成了与冰川流向平行的长条状冰碛堤岗，称之为多列式，冰川衰退的阶段性。 Photograph by Peter L. Kresan732024/7/19（三）终碛垄（三）终碛垄 分布于冰川前缘地带，由终碛组成的弧形垄状地形。内侧缓，外侧陡，相对高度因地而异。（四）谷丘（四）谷丘 由冰碛物组成的一种流线型丘陵，长轴方向平行于冰流方向。 终碛垄谷丘742024/7/19 冰碛物类型冰碛物类型752024/7/19

21、表 碛762024/7/19终终 碛碛冰舌冰舌终碛终碛772024/7/19表碛（粗）表碛（粗）明永冰川明永冰川782024/7/19表碛（细）表碛（细）明永冰川明永冰川792024/7/19表碛与侧碛表碛与侧碛802024/7/19侧碛与终碛侧碛与终碛812024/7/19中 碛822024/7/19底 碛832024/7/19漂砾漂砾842024/7/19漂 砾852024/7/19四、冰水堆积地貌四、冰水堆积地貌 冰水扇：融水河流带泥沙堆积，多个冰水扇连成一片形成外冲平原； 砣形丘：狭长、弯如蛇的高地。主要是由略具分选的冰水砾堆积成，有一定的磨圆度，发育冲刷、填充物构造，呈交错层理和水平

22、层理，两坡对称； 湖：冰积物堵塞，局部冰融水生成； 季候泥（纹泥）可判断年龄春季：粉砂多，色浅，层厚；秋季：泥质多、色深、层薄。 862024/7/19冰川融水与冰碛物冰川融水与冰碛物872024/7/19冰碛物的基本特征冰碛物的基本特征冰碛物是一种由砾沙粉沙和黏土组成的混合堆积结构疏松，粒度差别悬殊，由几微米至几米，分选性不泥石流，冲击扇沉积差冰碛物的矿物成分与冰川源头和冰川下伏基岩性质一样沉积岩的冰碛物矿种较单一并且多为稳定矿物一般缺乏层理构造 1皆由碎屑物组成； 2大小混杂，缺乏分选性，经常是巨大的石块或细微的泥质物的混合物； 3碎屑物无定向排列，扁平或长条状石块可以呈直立状态； 4无成

23、层现象； 5绝大部分棱角鲜明； 6有的角砾表面具有磨光面或冰擦痕，擦痕的长短不一，大的擦痕长数十厘米以上，小的擦线细似头发丝； 7冰擦痕形状多样，有的呈钉形，一端粗而深，一端细而浅，具有擦痕的冰碛砾石称为条痕石，有的砾石受冰川压力长期作用而弯曲，称为“猴子脸”； 8根据扫描电镜观察，冰碛物中的石英砂粒形态不规则，棱角尖锐，表面具有碟形凹坑，坑内有贝壳状断口及平行阶坎； 9含有适应寒冷气候的生物化石，如寒冷型的植物孢子等。 10此外，沉积的巨大石块称为漂砾（drift boulder），它有时来自很远，其岩性和附近任何基岩显著不同。 11已固结的冰碛物称为冰碛岩。882024/7/19冰水地貌后

24、退冰川蛇形丘鼓丘终碛冰砾阜锅形湖底碛冰水沉积平原 Photograph from: 面面 河河902024/7/19冰冰 蘑蘑 菇菇 912024/7/19冰冰 塔塔922024/7/19冰冰 洞洞932024/7/19冰冰 下下 河河942024/7/19第四节第四节 第四纪冰期第四纪冰期 时期 中国东部 欧洲第一次冰期 鄱阳冰期 贡质冰期第二次冰期 大姑冰期 民德冰期第三次冰期 庐山冰期 里斯冰期第四次冰期 大理冰期 玉木冰期 在地质历史上，随着世界气候的巨大波动，曾发生过多次全球性的冰川作用，其中第四纪冰川作用直接影响了现代地貌的发育。下表为第四纪四个重要冰期的中国东部与欧洲名称的对照。

25、952024/7/19冰期的划分 （一）冰碛物的岩性组合和风化程度（一）冰碛物的岩性组合和风化程度 （二）间冰期沉积（二）间冰期沉积 （三）冰川堆积地貌（三）冰川堆积地貌 （四）冰蚀地貌（四）冰蚀地貌962024/7/19972024/7/19982024/7/19冰碛物冰碛物992024/7/19冰湖沉积形成的季侯纹泥冰湖沉积形成的季侯纹泥1002024/7/19第五节第五节 冰缘（冻土）地貌冰缘（冻土）地貌一、冰缘地貌一、冰缘地貌 在中低纬高山高原和高纬、极地区，气温低而降水量少的地方，地温常处于零温或负温，水分渗入土中后，上部发生周期性冻融，下部则长期处在冻结状态，这就是多年冻土。由于多

26、年冻土层的存在而产生的一系列独特的地貌，称为冰缘地貌或冻土地貌。 1012024/7/19一、冻土一、冻土 定义：定义：冻土是温度小于零度，含冰的土层或岩石。按其冻结时间长短，可分季节冻土（冬冻夏融）和多年冻土（常年不化）。 冻土的分类冻土的分类( (冻结时间长短冻结时间长短) )（一）季节冻土（一）季节冻土 冬季冻结，夏季全部融化，发生周期性冻融（二）多年冻土（二）多年冻土 常年冻结（持续冻结3年），仅在夏季冻土表层融化1022024/7/19多年冻土的结构多年冻土的结构（一）活动层（一）活动层/ /交替层（上层）交替层（上层） 特征：特征：n夏融冬冻n厚度随纬度和高度的增大而减小n由于每年

27、冬夏季节温度变化，常居多层结构和冻融扰动构造1032024/7/19（二）永冻层（下层）（二）永冻层（下层） 特征：多年冻结1042024/7/19水。多年冻土区的地下水可分为 冻结层上水、冻结层间水 和 冻结层下水 三类。深深 层层 地地 下下 冰冰1052024/7/19冻土的分布及其规律冻土的分布及其规律 n极地、亚极地地区和中低纬的高山、高原，较强的较强的大陆性气候大陆性气候，气温极低，降水很少，地表没有积雪，地面裸露n冰川边缘地区（一）冻土的空间分布（一）冻土的空间分布 1.世界：世界：（1）总面积3500km2,占大陆面积的25%，（2）俄罗斯和加拿大冻土分布最广北半球的冻土分布北

28、半球的冻土分布1062.2.中国：中国：（1）冻土面积约215万平方公里，占全国总面积的22.3%（2）多年冻土分布在东北北部地区、西北高山区及青藏高原地区 中国的冻土分布1.多年冻土（5m深度年平均地温从-0.1-10）；2.季节冻土；3.多年冻土的边界；4.一月最低温度-0.1的季节冻土南界；5. 0.5m厚的季节冻土层等值线1072024/7/19（二）冻土的分布规律及厚度变化（二）冻土的分布规律及厚度变化 1. 纬度地带性（从极地到低纬）纬度地带性（从极地到低纬）（1）年平均地温升高（2）多年冻土的厚度逐渐减薄，以致完全消失（3）永冻层顶面埋深逐渐增加（4）由连续多年冻土带过渡到不连续

29、多年冻土带（分散的冻土块体岛状冻土）1082024/7/19 2. 垂直地带性分布垂直地带性分布（从低海拔到高海拔）（1）地温越低，厚度越大（2）永冻层顶面深度越浅影响冻土发育的其他因素影响冻土发育的其他因素（除高度和纬度之外）（除高度和纬度之外） （一）气候的影响气候的影响1.大陆性半干旱气候较有利于冻土的形成，而温暖湿润的海洋性气候不利于冻土的形成2.纬度和高度相同的条件下，大陆性半干旱气候区的冻土比海洋性气候区的冻土要厚1092024/7/19（二）岩性和含水量的影响（二）岩性和含水量的影响1.粗颗粒土（砂土），导热率高，易透水，含水量小，不利于冻土的形成，所形成的冻土埋藏深且薄2.细颗

30、粒土（粘土），导热率低，不易透水，含水量高，有利于冻土的形成，所形成的冻土埋藏要浅且较厚（三）地形的影响（三）地形的影响 随海拔海拔增高，季节融化深度减小，阳坡比阴坡形成的冻土埋藏深且薄；坡向坡向对冻土发育的影响还随坡度坡度减小而减弱 1102024/7/19（四）植被和雪盖（四）植被和雪盖 植被可以起到阻止土壤热量散失，减少地面受热，从而使冻土上限深度减小； 雪盖的作用随积雪厚度和形成时间而不同。薄层、夏季积雪对地表起冷却作用，有利于冻土的发育；厚层、冬季积雪对地表起保温作用，对冻土生成不利。 冻土的演化，主要受温度的控制！冻土的演化，主要受温度的控制！1112024/7/19冻土的成因分类

31、冻土的成因分类 1.同生冻土：多年冻土区，在沉积物不断加积过程中形成的多年冻土，即自下而上自下而上生长的冻土 构造特征：含冰量大，多为层状及网状构造，冰体在垂直剖面上的分布较均匀 2.后生冻土：多数冻土是在沉积作用完成之后自上而下自上而下冻结而成的冻土。 构造特征：冰少冰少，多为整体构造及层状构造。层状构造中冰片自上而下变稀，但厚度增加 3.多生冻土：后生与同生混合而成的冻土。 构造特征：后生冻土与同生冻土分层分布 现在世界上所见到的多年冻土绝大部分是第四纪冰期现在世界上所见到的多年冻土绝大部分是第四纪冰期时的遗留物（残留冻土）时的遗留物（残留冻土）1122024/7/19三、冻融作用三、冻融

32、作用 指冻土层中水分的冻结与融化，是冰缘地貌发育德最活跃因素。主要由于冻土温度变（周期性正负变化）地下水变迁，岩石破坏，沉积物分选受干扰，冻土变形等，主要表现为：冻融风化，融冻扰动，冻融泥流。 四、融冻堆积四、融冻堆积 由冻融风化产生的碎屑物质，经频繁的冻融交替，顺坡缓慢的搬运、堆积而成。以冻融泥流堆积分布最广。 1132024/7/19四、冰缘地貌四、冰缘地貌 在多年冻土区，地下土层常年冻结，地表发生季节性的冻融作用，形成一些特殊的地貌，称为冻土地貌。 （一）石海（一）石海(block field) 1. 1.概念概念 基岩经剧烈的冻融风化破坏产生大量的巨石、角砾巨石、角砾，它们就地堆积在平

33、坦的地面上所形成的满布石块的地形 2.2.特征特征（1）分布面积广阔，地势平坦地势平坦，直接覆盖于基岩面上（2）组成主要物质为富有节理富有节理且坚硬的基岩坚硬的基岩的融冻风化后形成的巨大块砾（3）透水性好（4）很少运动，并能长期保存1142024/7/19 3.成因成因 在地势平坦地区，富有节理的坚硬岩石（如花岗岩、玄武岩、石英岩等）在融冻作用下，形成块砾并就地堆积而成 4.发育地区发育地区 多发育在富有节理的花岗岩、玄武岩、石英岩等岩性坚硬、地势平坦的基岩山顶或和缓的山坡上 石海常在同一走向、同一岩性和一定高度的山坡上部发育，有一条平整的界限，称石海线石海线。石海线比同期雪线高度要低200-

34、300m或400-500m。1152024/7/19（二）石河（二）石河(block stream) 1. 1.概念概念 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。 2.2.特征特征（1）沿沟谷凹地呈带状分布（2）组成物质为融冻风化碎屑（3）在冻融和重力作用下，碎石可徐徐向下蠕移蠕移 (4)石河运动速度较低。中央部分流速快于两侧（下垫面土层厚度差异），潮湿气候区比干燥气候区运动要快（含冰量高）1162024/7/19 3. 3.成因成因 山坡上部融冻风化产生的大量碎屑，滚落到沟谷中，由于厚度加大，在重力作用

35、下沿湿润土层表面发生整体缓慢运动而形成 4.4.发育地区发育地区 多年冻土区具有一定坡度的凹地和谷底里 石河岩块经过长期运动，可被搬运到坡脚停积下来，形成石流扇。石流扇。1172024/7/19地面冻融交替引起颗粒顺坡下移AB：冻结前地面；CD：冻结膨胀隆起地面M:冻结前土粒位置；M:冻结后土粒位置M:解冻后土粒因重力作用下移位置 石河停止运动是气候转暖的标志之一。角砾表面开始生长地衣苔藓，有时在石河上生长树木或堆积新沉积物。这些石河一般分布在现在多年冻土的南界或高山冻土的下界。1182024/7/19 石石 河河1192024/7/19典型的石多边形分选示意图 石环1.侧向移动和表面水平分选

36、2.分选殆 尽带3.垂直分选带4.未分选带5.不透水的冻土层6.石多边形7.地表下分选带与未分选带交界线1202024/7/19石多边形石多边形1212024/7/19Greenland 石多边形石多边形1222024/7/19石多边1232024/7/19石石 环环1242024/7/19（三）石冰川（三）石冰川(rock glacier)1.概念 是冰川退缩后，聚集在冰斗和槽谷中的冰碛物或寒冻崩解的岩块，在冻融作用下顺谷地下移所成。2.2.特征特征（1）呈叶片或舌状分布（2）组成物质多为冰碛物（内部常夹有冰川冰），也有寒冻作用形成的碎屑物（石河）（3）在冻融和重力作用下，碎石可徐徐向下蠕移

37、蠕移1252024/7/193.3.成因成因 （1）冰川退缩后，聚集在冰斗和槽谷中的冰碛物，在冻融作用下向下运动 （2）由寒冻崩解产生的倒石堆或碎屑陡坎的岩块循冰川谷移动4.4.发育地区发育地区 冰川退缩后的冰斗或冰川槽谷1262024/7/19（三）多边形（构造）土（三）多边形（构造）土Polygon 1.概念概念 指由冻裂作用形成的网格状地形 2.特征特征（1）平面上看，四周为冰楔（或沙楔、土楔）围绕，中间略有突起的多边形（2）组成物质为饱含水分的细粒土1272024/7/19 3.成因成因 冻土活动层冻结后，温度继续下降或土层干缩，因冻裂作用产生裂隙，裂隙平面上呈多边形分布 4.发育地区

38、发育地区 第四纪饱含水分、由细粒土细粒土细粒土细粒土组成的坡度平缓的多年冻土地区1282024/7/19（四）石环（四）石环(stone circles) 1.概念概念 指以细粒土或碎石为中心，边缘为粗砾所围绕的石质多边形土。 2.特征特征（1）平面上为多边形（环状），地势比较平坦（2）中心为细粒土或碎石，边缘为粗砾1292024/7/19 3.成因成因（1）形成过程：垂直分选作用、水平分选作用 （2）形成条件：有一定比例的细粒土（不少于总体积的25%-35%）、充足的水分 4.发育地区发育地区 平坦湿润地带（如河漫滩、洪积扇边缘） 当石环变为两侧隆起而中央低下，石块表面布满地衣苔藓或生长小草

39、，表面石环已停止发育。 在斜坡上发育的石环，在重力作用下常演化为椭圆形的石圈或带状的石带。1302024/7/19（五）冻涨丘（五）冻涨丘(冰核丘冰核丘)(ice mound) 1.概念概念 指冻土层中未冻结层中的水分或地下水，慢慢冻结成冰，使地面地面局部隆起的丘状地形 2.特征特征（1）外形呈丘状，顶部扁平，且常形成方向不一的张裂隙或沉陷，周边较陡（2）大小不等。一年生冻涨丘分布在活动层内（高数十厘米至数米），多年生冻涨丘深入到永冻层中规模较大（高度可达1020米）1312024/7/19 3.成因成因 聚冰作用、冻涨作用使地面隆起而成 4.发育地区发育地区 冻土地区的湖积或冲击层中1322

40、024/7/191332024/7/19冰冰 丘（冻胀丘）丘（冻胀丘）1342024/7/19冰冰 丘（冻胀丘）丘（冻胀丘）1352024/7/19冻冻胀胀丘丘1362024/7/19（六）冰丘（冰锥）（六）冰丘（冰锥） 1.概念概念 在寒冷季节溢出封冻地表的地下水和流出冰面的河湖水，经冻结后形成的丘状隆起冰体。 2.2.特征特征（1）外形呈锥状（2）由冰组成，冬末春初发育，春末停止发展，转向消融（3）平面上多呈串珠状分布1372024/7/19 3.成因成因 由冻结作用产生的承压水，在土层强度较小的地方或从裂隙冒出地表或冰面后再冻结而成。 4.发育地区发育地区 山麓洪积扇边缘、洼地和山坡坡角

41、等处冰丘形成示意图冰丘形成示意图1382024/7/19冰 锥1392024/7/19冰冰 锥锥1402024/7/19冰冰 锥锥1412024/7/19（七）土溜阶坎（泥流阶地）（七）土溜阶坎（泥流阶地） 1.概念概念 是融冻泥流在向下蠕动过程中产生的台阶状堆积地貌 2.特征特征（1）呈台阶状（2）阶地面平缓，略向下倾斜1422024/7/19 3.成因成因 融冻的土层在重力作用下，向下蠕动，遇到障碍物或坡度变缓是而产生阶梯状堆积 4.发育地区发育地区 在永久冻土区（或冰缘区）坡度为210的斜坡上 1432024/7/19（八）热融地貌（热力喀斯特）（八）热融地貌（热力喀斯特） 1.概念概念

42、 指永冻层上部的地下冰因融化而产生的各种地貌。 2.特征特征（1）多呈负地貌形态（2）规模不等，种类较多1442024/7/19 3.成因成因 自然因素（气候转暖）、人为作用（开荒、工程建设等）多年冻土温度升高 4.发育地区发育地区 多年冻土发育的平原或高原1452024/7/19 5.主要类型主要类型（1）融陷漏斗（直径数米）（2）融陷浅洼地（深：数十厘米指数米，直径数百米）（3）融陷盆地（可达数千平方公里）（4）热融滑坡1462024/7/19 热热 融融 滑滑 塌塌1472024/7/19热 融 滑 塌1482024/7/19热 融 滑 塌1492024/7/19热热 融融 洼洼 地地1

43、502024/7/19热热 融融 湖湖1512024/7/19 4.热融地貌 热融作用可分为 热融滑塌和热融沉陷两种。热热 融融 滑滑 塌塌1522024/7/19冰脉水注入处于负温状态下的岩石裂隙中的水，冻结成裂隙冰，水注入处于负温状态下的岩石裂隙中的水，冻结成裂隙冰，称为称为冰脉。冰脉。1532024/7/19冰楔冰楔形成条件形成条件：持续严寒，年均温持续严寒，年均温- - - -6 6 - - - -9 9 裂隙发育，形成冰脉裂隙发育，形成冰脉逐年冻融，不断扩大规模逐年冻融，不断扩大规模古冰楔古冰楔 ：地层中的冰楔遗迹。：地层中的冰楔遗迹。古冰楔古冰楔 野外鉴别标志野外鉴别标志：“V V

44、”形楔体、砾石定向、直立层形楔体、砾石定向、直立层理、围岩挤压变形，成群分布。理、围岩挤压变形，成群分布。研究意义研究意义：研究古冰缘环境的定性、定量标志：研究古冰缘环境的定性、定量标志。1542024/7/191552024/7/19冰楔冰楔1562024/7/19冰楔冰楔1572024/7/19冰楔冰楔1582024/7/19黄河源黑河乡大桥二级阶地上古冰楔黄河源黑河乡大桥二级阶地上古冰楔1592024/7/19黄河源鄂棱湖湖口湖积堤中古冰楔黄河源鄂棱湖湖口湖积堤中古冰楔1602024/7/191612024/7/19冻融褶皱冻融褶皱气候：形成的气候条件与冰楔近似。气候：形成的气候条件与冰

45、楔近似。气候：形成的气候条件与冰楔近似。气候：形成的气候条件与冰楔近似。动力：活动层冻结产生的下压力、永冻层产生动力：活动层冻结产生的下压力、永冻层产生动力：活动层冻结产生的下压力、永冻层产生动力：活动层冻结产生的下压力、永冻层产生的顶托力。的顶托力。的顶托力。的顶托力。形态：极其复杂。形态：极其复杂。形态：极其复杂。形态：极其复杂。1622024/7/19黄河源黄河第一桥附近黄河源黄河第一桥附近洪积物中的洪积物中的冻融褶皱冻融褶皱1632024/7/19冰缘地貌的发育一、冰缘地貌发育的时间差异（一）现代冰缘地貌发育的范围缩小（一）现代冰缘地貌发育的范围缩小 （二）现代冰缘地貌发育的高度变高（

46、二）现代冰缘地貌发育的高度变高 （三）冰缘地貌类型和规模发生变化（三）冰缘地貌类型和规模发生变化 随着冰后期的气温升高气温升高气温升高气温升高，全球冻土处于退化趋势。1642024/7/19二、冰缘地貌发育的空间差异二、冰缘地貌发育的空间差异（一）不同气候区的地貌发育状况不同（水热条件）（一）不同气候区的地貌发育状况不同（水热条件）（二）冰缘地貌的空间分布差异有明显的地带性特征（二）冰缘地貌的空间分布差异有明显的地带性特征地区类型地区类型气候特点气候特点冰缘地貌发育冰缘地貌发育状况状况海洋性气候海洋性气候区区降雪量大，雪线高度较低，雪线附近气温接近零度甚至出现正温，冰川冰川冰川冰川可以伸延到森

47、林带内，并有较厚的积雪覆盖，多年冻土不发育 大陆性干旱大陆性干旱气候区气候区降雪较少，雪线附近的气温很低，山地主要是荒漠或半荒漠环境，地表及地下水都贫乏石海和石河为主半干旱气候半干旱气候区区 气温低，有适量的降水，气温周期性变动幅度较大冻土地貌发育最齐全1652024/7/19三、冰缘地貌的组合三、冰缘地貌的组合 （一）在基岩裸露的山顶、山坡以冻裂作用为主，常形成石海和石冰川（二） 在松散碎屑覆盖的斜坡上可形成土溜阶坎（三）在地势平坦、松散沉积较厚的谷地、盆地和湖岸，则往往形成许多冰楔、石环和多边形构造土1662024/7/19冻土地貌组合a 冻蚀台地；b 石河源；c 石河；d 石圈；e 土溜

48、阶坎；f 石带；g 多边形土；h 冰核丘；i 冰楔；j 网状土f1672024/7/19青藏铁路穿越昆仑山青藏铁路穿越昆仑山1682024/7/19青藏高原上的冻土层1692024/7/19 以桥代路，这个桥可不是一般跨江过河的桥，冻土科研攻关人员将之命名为“旱桥”。旱桥桥桩穿越冻土层而直接打在坚实的底层，桥上铺架铁轨即可最大限度地避免冻土的影响。青藏铁路穿越可可西里冻土区的清水河特大桥，就是典型的旱桥，该桥长达十一点七公里，气势巍然壮观。 虽然对冻土区的青藏铁路线建设、运营而言，旱桥是最可靠、最安全的工程措施，但由于其造价太昂贵，每公里要耗资五千万元人民币之巨，而全长一千多公里的青藏铁路全线总投资仅约三百亿元人民币。因此，旱桥不能、也无法推广使用，只是在冻土条件复杂、安全性要求高的区域采用。 1702024/7/19思考题1、雪线位置高低主要取决于什么？2、影响冰川运动速度的因素有哪些？3、山谷冰川有什么特征？4、冰川是如何进行侵蚀作用的？5、试述冰川生长与消融规律。6、冰川谷与河谷在形态特征上有什么区别？7、冻土有哪些类型，对人类活动的影响有哪些？1712024/7/19谢 谢！1722024/7/19