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冰川的地质作用
冰川的地质作用冰川的地质作用0000地学2010-10-08 18:49:21阅读1评论0 字号：大中小订阅冰川的地质作用冰川的地质作用及其证据第一节冰川的地质作用随着对地球的不断认识，人们就大地构造，曾提出过很多学说。
比较著名的有地槽-地台学说（J. D. Dana, 1873）、大陆漂移学说（Wegener, 1912; Wegener, 1915; Wegener, 1929; Wegener, 2001）、海底扩张学说（Hess, 1962; Dietz, 1961）和板块构造学说等(Morgan, 1968; Isachs et.al., 1968; Mckenzie, 1969)。
板块构造学说得到古地磁学、地震学和古生物学等众多科学依据和测量数据的支持，被称为20世纪地质学的伟大成就(傅容珊和黄建华，2001)。
板块构造学说对2亿年龄的海洋和大洋壳的地质问题，进行了很好的解释(Mckenzie, 1969; 傅容珊和黄建华，2001)，但仍留下一些有待解决的问题(傅容珊和黄建华，2001; Stacey, 1992; 宋春青和张振春, 1996)。
为了解决大陆地质历史演化过程、地壳生长机制和板块运动驱动力等方面的问题，我们就现有地质学、古生物学、地球物理学、地球化学和古气候学等资料，对大地构造演化的地球动力学问题进行了研究。
1 地幔浮力面理论我们先来做一个木块浸水小实验。
将一些不同形状、大小及比重的木块，放入一盆水中（见图1）。
因为木块的比重比水小，木块将浮在水中。
根据阿基米德原理（浮力定理），由于水对浸入水中部分的木块产生的浮力与木块的重量相等，不管木块的体积大小（只要不大于盆的水体），不管木块的比重大小（只要小于水的比重），不管木块的形状，也不管木块位于盆中水的什么高度，只要没有外力作用，最后，木块都会因为浮力作用，而停留在水面上。
我们将这时的盆内水面，叫做“浮力面”（见图1，a, e）。
13第九章冰川地质作用
第四节 冰川的剥蚀作用与冰蚀地貌
鳍脊
角峰
冰川谷 冰斗
普通地质学课件
河北工程大学资源学院勘查系
第四节 冰川的剥蚀作用与冰蚀地貌
山岳冰川剥蚀地貌的形成过程
普通地质学课件
河北工程大学资源学院勘查系
第四节 冰川的剥蚀作用与冰蚀地貌
羊背石
突起于冰床上的坚硬基
岩受刨蚀后变为一系列 低缓的椭圆形小丘，其
长轴方向与冰川流动方
第一节 冰川的形成
1、冰川形成的气候条件
终年积雪的地区称为雪原区。雪原区年平均气温在00C以
下，降雪量大于消融量（指冰川融化与蒸发的水量)。 常年积雪区的下界称为雪线。雪线以上的雪原区是冰川的 积累（或称堆积）区；雪线以下为冰川的消融区，只能季节 性积雪。雪线高度各地不一，受气温、降雪量的控制。
普通地质学课件
全球最大的冰盖是南极
冰盖，其次是格陵兰冰
盖。
普通地质学课件
河北工程大学资源学院勘查系
第二节 冰川的类型
2、山岳冰川：形成于中、低纬度高山终年积雪区，受地 形影响，分布在山谷中，我国西部的现代冰川均属于这
种类型。珠穆朗玛峰地区是中低纬度地区一个巨大的山
岳冰川作用中心，面积在20 km2以上的大型山谷冰川有 15条。
隙里发生冻结，发生缓慢的沉降压实和重结晶作用，使其粒
雪变成粒状冰（冰晶）。 粒雪冰进一步受压，排出气体，并被冰晶间的薄膜水冻结， 形成块状的冰川冰。 冰川冰在上覆冰雪层压力和重力作用下由高向低或由厚向
薄处运动，即形成冰川
普通地质学课件
河北工程大学资源学院勘查系
第一节 冰川的形成
3、冰川的形成过程
普通地质学课件
第一节 冰川的形成
第13章冰川的地质作用.
第13章冰川的地质作用.第十四章冰川的地质作用冰川是指发生在陆地上,由大气固态降水演变而成的,通常处于运动状态的天然冰体。
它随气候变化而变化,但不是在短期内形成或消亡。
雪线触及地面是发生冰川的必要条件。
因此,冰川是极地气候和高山冰雪气候的产物。
冰是水的一种形式。
从地球演化过程来看, 冰是地球物质分异最后的产物。
作为最轻的矿物之一, 密度只有0.917g/cm3, 比水的密度小。
这一特点使它总是处在地球的表面, 在水体中则总是浮在水面。
如果冰不具有这一物理性质,那么,在低温条件下水体将一冻到底, 对水生生物造成严重灾难。
冰具有不稳定性, 在目前地表温度状况下, 自然界的冰很容易发生相变。
冰在地球上的分布非常广泛,上至8~17km 高的大气对流层上部,下至 1500m 深的地壳中都可以发现它的踪迹。
广义冰川学把冰的分布范围称为冰圈。
冰川是冰圈的主体。
在冰川分布地区, 冰川改变地表形态, 形成独特的冰蚀地形, 同时又把破坏下来的岩屑搬运至它处堆积。
所以, 冰川是促使高纬地区和中、低纬地区地壳变化、发展的主要外动力。
由古代冰川地质作用形成的堆积物和地貌,是地质工作者研究的重要内容之一。
冰川是水圈的重要组成部分。
冰川的扩张与缩小, 影响到海面的升降。
如果现代冰川全部融化,海面将因此上升50m ;即使仅是南极冰川全部融化,也足以使世界海面升高20m 。
显然,海陆分布、大气环流、世界气候以及生物分布都将随着海面的升降而变化。
可见,冰川对地壳的地质作用和地表自然地理的影响是非常深刻的。
第一节冰川的形成与类型一.冰川的形成1.雪线和雪原对流层气温随高度和纬度的增加而降低, 到达一定高度的高山地区和一定纬度的高纬地区,气温经常在0℃以下,水份的降落和保存多处于固体状态。
降雪不能在一年之内全部融化或升华掉,便长年累月的积聚起来,形成终年积雪区,叫做雪原。
终年积雪区的下部界线称为雪线。
在雪线附近, 年降雪量大约等于年消融量; 雪线以上, 降雪量大于消融量,形成冰雪的积聚。
冰川的地质作用_普通地质学
热带地区
>5000m
现代冰川的全球分布
南极冰川
三、冰川的分布与类型 2、冰川类型
按冰川的分布冰川分为：
山岳冰川
中、低纬度的高山区 沿沟谷向下流动 面积小，厚度薄
大陆冰川（冰盾、冰盖）
高纬度和极地地区 冰由一个或数个积雪中心向 四面流动 分布面积广，厚度巨大
山岳冰川（美国Denali国家公园）
南极冰盾: 1250万 km2 最厚处达 4 公里 地球上冰川 冰总量的 85% 地球上淡水 总量的65%
地球上两个最大的大陆冰川之一
南极冰盾的厚度
大西洋 太平洋
印度洋
北冰洋
格陵兰冰盾: 170万 km2 厚3.2 公里 地球上冰川 冰总量的 10%
巴芬湾
格陵兰 冰盾的 厚度
大西洋
地球上两个最大的大陆冰川之一
本章内容
第一节 冰川概述
什么是冰川
冰川的形成 冰川的分布与类型 冰川的运动 第二节 冰川的刨蚀作用 第三节 冰川的搬运作用 第四节 冰川的沉积作用
冰漂砾
Erratic-Alberta, Canada
• 岩石成分与所在地附近的基岩不同
冰漂砾
本章内容
第一节 冰川概述
什么是冰川
冰川的形成 冰川的分布与类型 冰川的运动 第二节 冰川的刨蚀作用 第三节 冰川的搬运作用 第四节 冰川的沉积作用
第四节 冰川的沉积作用
1、冰川沉积物－冰碛
鼓丘：平行分布 的梭形冰碛丘
第二节 冰川的刨蚀作用:
刨蚀作用的两种方式: 挖掘与磨蚀（銼磨） 挖掘 ——冰川在流动时将冰床底部及两侧岩石掘起并带走
冰川运动方向
水渗入岩石，结冰，使 基岩发生机械破裂。冰 岩石碎块沿冰川底部拖带走 川将岩石碎块掘起
冰川及其地质作用
Thank You
刃脊
角峰
冰斗
围谷
U型谷
冰川的侵蚀、搬运和沉积作用
侵蚀作用
冰川的侵蚀作用非常强烈。有人测算，由冰川补给的河流 其含沙量是非冰川补给河流的 5 倍以上。 冰蚀作用有两种类型：
掘蚀作用 (拔蚀作用或挖掘作用) 冰川将寒冻风化形成的岩块冻结并带走的过程，叫做掘蚀作用。 掘蚀作用主要发生在床底和后缘。 磨蚀作用（刨蚀作用或锉蚀作用）
冰川及其地质作用
水圈的淡水分布
冰川是由于地球表面的终年积雪，在日照、升华、以及 温度、压力等因素的影响下转化为冰川冰，具有一定 规模、长期存在，并能自行流动。 雪原 降雪不能在一年之内全部融化或升华的地区，经过 长年累月的累积就会形成终年积雪区，称为雪原。 雪线 终年积雪区的下部界限称为雪线。 积雪厚度一般达到40m时，底部的雪就开始转化为冰川冰。
大陆冰川的运动方式则是边缘部分较快，中间部分较慢。
冰川运动示意图
冰川和冰水流的地质作用
冰川的刨蚀作用
冰川对其底部岩石的破坏作用称为刨蚀。 由于冰川的压力和破坏，使底部岩石发生破碎，这些破 碎的岩石在冰川的携带运动中更增加了冰川的刨蚀能 力。其结果是使冰川底部岩石形成擦痕、沟槽。可以 指示冰川运动的方向。
冰的硬度很低。在－50°C时，硬度只有 6度，而且 在静压力作用下，易发生塑性变形，但冰川底部携带的大量 岩块在滑动过程中对床底的锉磨作用不容忽视。冰川的这种 作用叫做磨蚀作用。
搬运作用
冰川的搬运作用是惊人的。 物源：冰蚀的碎屑物巨大石块搬走（漂砾） 搬运距离可达数十～上千公里 可把碎屑物抬高数十～上千米（爬坡）
珠穆朗玛峰
珠穆朗玛峰
慕士塔格
雪原
冰形成于雪线之上，但却可以运 动到雪线以下。雪的密度为 0.085 g/cm3 。 冰川冰的形成是一个长时间的复 杂过程，雪经过融化、冻结 和升华等作用逐渐地转变成 粒雪，粒雪的密度大约在 0.2—0.4 g/cm3 左右；在压力 和结晶的继续作用下逐渐地 变成冰川冰，冰川冰的密度 为0.9 g/cm3 。 冰川冰重力和上覆冰雪的压力而 发生运动，形成冰川。
地质概论任务6之1之冰川地质作用识别
冰川侵蚀作用类型
01
02
03
刨蚀
冰川在运动过程中，底部 的冰层会对地表岩石进行 刨削，形成各种刨蚀地貌 。
磨蚀
冰川在运动过程中，携带 的岩石颗粒会对地表岩石 进行摩擦和碰撞，形成磨 蚀地貌。
剪切
冰川在运动过程中，会对 地表岩石施加剪切力，使 岩石发生变形和破坏，形 成剪切地貌。
冰川侵蚀作用特点
破坏性
• 层理构造不发育：与流水沉积物相比，冰川沉积物的层理构造通常不发育，因为冰川运动过程中碎屑物的搬运和沉积是 连续进行的。
• 含有大量泥炭和腐殖质：在一些冰川沉积物中，由于植物碎片的混入，含有大量的泥炭和腐殖质，这些物质有助于有机 碳的积累和保存。
• 接触变质作用形成的岩石：在冰川与基岩接触的部位，由于温度和压力的影响，可以形成各种接触变质岩，如角岩、冰 长石和冰碛岩等。这些岩石具有特定的矿物组成和结构特点，与周围的沉积岩和岩浆岩相比具有明显的差异。
载运搬运
冰川挟带的岩石块或巨砾 在冰川流动过程中保持相 对位置不变，随着冰川一 起移动的过程。
冰川搬运作以 将巨大的岩石块搬运到很远的地
方。
搬运距离长
冰川的搬运作用可以持续很长时间 ，并将物质搬运到很远的下游地区 。
物质磨圆度高
被冰川搬运的物质在运动过程中不 断受到磨蚀和碰撞，最终形成圆形 的砾石或石块。
冰川沉积作用
04
冰川沉积作用定义
冰川沉积作用是指冰川运动过程中， 冰川所携带的碎屑物在冰川停积处或 冰川末端堆积而形成的地貌和岩层的 形成过程。
冰川沉积物主要包括冰碛物、冰水沉 积物和冰川接触变质岩等。
冰川沉积作用类型
01 02
冰碛物
由冰川运动过程中携带的岩石碎屑和泥沙等物质在冰川前端或侧翼堆积 形成的沉积物。根据碎屑物的不同来源和搬运方式，可分为漂砾、砾石 、砂、粉砂和粘土等冰碛物。
第十二章 冰川的地质作用
，雪线上升最快时达１００米。 测算结果显示，
新疆５０％的冰川退缩和变薄,雪线上升、冰川后
退的平均速度为每年１０－２０米。
第三节
冰川的剥蚀作用与冰蚀地貌
冰川在流动过程中，以自身的动力 及挟带的沙石对冰床岩石的破坏作用称 为冰川的刨蚀作用。其方式有挖掘作用 和磨蚀作用两种，无论哪种方式，都是 一种机械破坏过程。 挖掘作用又称拔蚀作用，是指冰川 在运动过程中，将冰床基岩破碎并拔起 带走的作用。 磨蚀作用又称锉蚀作用，是指冰川 以冻结在其中的岩石碎屑为工具进行刮 削、磨蚀冰床的过程。
第十二章
冰川及其地质作用
大约十分之一的地球陆地表面被冰川覆盖。在
重力作用下，携带着大量碎石的冰川从山顶缓
慢向下滑移，途中毫不留情地侵蚀着地表，并
带走更多的碎石。冰川是自然界的一股巨大刻
蚀力量，是大自然开谷移山的一种壮观景象。 冰川:是在重力和压力的影响下由雪源地向外 缓慢移动着的冰体。
陆地上85％的水 以固态的形式构 成冰体。陆地上 终年缓慢流动着 的冰体为冰川。
二、冰川的运动
冰川运动速度缓慢而且不平衡 高山冰川流速：几米～几百米/ 年 南极冰川：约数十米/年 观测冰川移运速度的方法：在 冰川上打桩，对桩位进行观察 （固定桩位测量）；
冰 川 的 运 动 方 式
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，这种差异将导致冰川表面发生 冰裂缝。
⑥冰碛物内部化石稀少,常保存寒冷型的孢子花粉。
冰碛物
冰碛物
冰擦痕
三、冰渍地貌
山岳冰川不断将其所携带的物质搬运到 冰川末端，在那里由于冰川冰消融而堆积 下来形成终碛。终碛常呈弧形的垅岗状地 形，称为终碛垅。山岳冰川两侧冰运物最 多，在冰川后退过程中，两侧大量冰运物 不断地堆积在冰蚀谷的两测，形成侧碛。 在复式冰川中，两冰川汇合处，冰床两侧 边缘搬运的物质被归并在冰川的中部，冰 川后退消融时则堆积下来形成中碛。
第十二章 冰川及其地质作用
雪线：常年积雪区的下界称为雪线。 雪线高度的影响因素包括：
气温 降雪量
地形
1.雪线高度 2. 气温 3. 降雪量
冰川的形成过程：成冰作用
冰川冰的形态
冰川分区：
二、冰川的运动
内部的形变
在内部压力的作用下，冰晶依次滑动
基底滑动
重力作用下，整个冰川在覆盖在基底岩石上的
一层薄薄的水膜之上向下滑动.
冰斗冰川： 冰体主要部分 在雪线附近的 凹地(冰斗）以 内，溢出部分 较小，主要分 布在降雪较少 的高山地区。
山谷冰 川：冰斗 冰川进一 步扩大后， 注入山谷 形成的冰 川，长度 一般在几 十千米， 形似冰冻 的河流。
平顶冰川 （高原冰 川）：多分 布在高山地 区的边缘山 地或高纬度 高原之上， 基本上呈面 状分布，冰 川自中心流 向四周。
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
北半球65°太阳辐射变化
2、大气成分：
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 0 -0.4 -0.6 -0.8 -1 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000
二、冰川的沉积作用与冰碛物
冰川沉积的物质称为冰碛物，具有以下特点： 皆有碎屑物组成，多数棱角分明 大小混杂、缺乏分选性，巨大的岩石常和泥质物混合 碎屑无定向排列，扁平和条状石块杂乱分布 无分层现象 角砾表面可能有磨光面或擦痕 含有寒冷气候生物化石或碎屑 沉积的巨大、岩性与附近基岩明 显不同的砾石，称为冰漂砾，固 结冰碛物成为冰碛岩
冰川总是朝着冰雪消融区的方向流动
冰川的运动