冰川的地质作用
普通地质学第九章冰川地质作用ppt
From snowflake to ice granule 从雪花到冰晶
90% air
50%
25% < 20%
Fig. 16.7
Snowline as function of latitude 雪线随纬度变化的函数
Fig. 16.6
Changes of ice w/ time & depth
冰颗粒随时间 和深度的变化
V字形山谷
支流山谷
主流山谷
主流山谷
支流山谷
Mountain landscape during glaciation
冰川作用时的山区地貌
W. W. Norton
Mountain landscape after glaciation 冰川作用后的山区地貌
U字形山谷
冰斗
鳍脊
角峰
悬谷
削断山嘴
W. W. Norton
Courtesy USGS
Fig. 16.2
Temperate Glacier in the Italian
Alps
意大利阿尔卑斯 的温带冰川
Fig. 16.5A
S. C. Porter
冰川的形成 新雪－粒雪－粒状冰－冰川冰－冰川
在两极或低纬度高山地区，降水主 要以雪的形式，形成终年积雪的雪原。常 年积雪区的下界称为雪线。刚降落的雪称 新雪，其形状多为六角形，充满空气，密 度小，新雪经圆化形成圆形、较致密颗粒 称粒雪。粒雪在上层雪的重压下发生缓慢 沉降压实和重结晶作用，使其粒雪变成粒 状冰。粒雪冰进一步受压，排出气泡，就 变成浅蓝色的冰川冰。冰川冰在上部冰雪 压力和本身的重力作用下而运动（冰川）
平衡线 冰裂缝
磨蚀 刨蚀 支流冰川
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）。
地质地貌第九章冰川的地质作用及其地貌特征
地质地貌第九章冰川的地质作用及其地貌特征冰川是地球表面上的重要地质现象之一，其地质作用及形成的地貌特征对地质学和地貌学的研究具有重要意义。
冰川的地质作用主要包括冰川侵蚀、运移和沉积，这些过程不仅塑造了地表的形态，也对地下的岩石和土壤有所作用。
冰川侵蚀是冰川地质作用中最重要的部分之一、冰川融水对冰川越过的地表进行侵蚀，形成了流水侵蚀造成的犁沟。
冰川犁沟通常呈V字形，由于冰川对地表的横向切割，导致侵蚀底和侧壁的不均匀磨蚀。
此外，冰川在融化和移动时会在岩石和地表上留下痕迹，形成冰川痕迹，如冰岛犁沟和冰岛湾。
冰川运移是冰川地质作用的另一重要方面。
冰川将其所经过的岩石和土壤带到其他地方，改变了原有的地貌格局。
冰川的运移作用形成了各种各样的地貌特征，如冰斯巴谷和冰川峡湾。
冰斯巴谷是由冰川侵蚀形成的U字形谷地。
冰川融化时，雪和冰形成的融水填满了谷地，形成冰斯巴湖，使得冰斯巴谷的底部变为平坦的湖底。
而冰川峡湾是由冰川侵蚀形成的峡湾，具有窄而陡峭的峡谷和深邃的海湾。
冰川沉积是冰川地质作用的最后一个方面。
冰川融化时，冰川携带的冰碛物被释放出来并沉积在地表上，形成冰川沉积物。
这些沉积物可以是粉状的，如冰碛泥或砂，也可以是较大的块状物，如冰川石。
冰川沉积物的特点是具有不同粒度和形态的混合物，称为冰碛。
冰川沉积在地貌学中具有重要意义。
不同粒度的冰碛物形成了不同的地貌特征，如冰碛丘和冰碛平原。
冰碛丘是在冰川前缘形成的丘陵地貌，由冰川沉积物的堆积和风化形成。
冰碛平原则是冰川后退或融化时留下的平坦地表，通常有大量冰碛沉积物和湖泊。
总体而言，冰川的地质作用及其地貌特征在地质学和地貌学研究中具有重要意义。
研究这些过程和特征可以帮助我们更好地理解地球表面的演化以及全球环境的变化。
12第十二章-冰川地质作用-优质课件
湖水和水库水
0.549
土壤水汽
0.294
大气水
0.049
河流水
0.004
第一节 冰川的形成与运动 一、冰川的形成条件
终年积雪区(snowfield)--在一定的高纬度或海 拔高地区，年降雪量超过消融量，积雪逐年累积 加厚。又称雪原。 • 雪线(snow line)--终年积雪区下部界线。
年降雪量=年消融量 • 雪线与气温、降雪量、地形等因素有关。
1、推运 2、载运
• 冰川搬运作用的特点： （1）不具分选性。 （2）冰运物磨圆差。 • 冰川一般以底部和侧部冰运物为主。
山谷冰川----侧运物为主， 大陆冰川----底运物为主。
三、冰川的沉积作用 • 冰川的沉积作用--冰运物由于冰体的融 化而释放下落的过程。 • 冰碛（moraine）----冰川向雪线以下流 动，气温逐渐升高，冰川冰消融乃至完全 融化，被释放的冰运物随之就地堆积。
地地区，气候严寒，大片的陆地被冰川所覆盖，因其 分布面积大又称为冰盖或冰盾（ice sheet）。
• 北半球的格陵兰岛：170万平方公里，80%。 平均厚1500米，超过3000米。 • 南极：1390万平方公里，平均厚2000米，最 大厚度达4300米。
•大 陆 冰 川 分 布面积和厚度 巨大，可向四 周运动，不受 下伏地形影响。
（一）冰川堆积作用及冰碛地形
• 大陆冰川----可远洋堆积，
• 山岳冰川----主要在冰前，冰碛地形。 1、冰前稳定 • 终碛（terminal moraine）又称为终碛垅。 • 鼓丘（drumlin）。长轴平行于冰川运动方向， 迎冰流面坡度陡。
蛇形丘 冰河沙堆
堆积物
冰水冲刷平原
锅形湖
1、冰前稳定 • 终碛（terminal moraine）又称为终碛垅。 • 鼓丘（drumlin）。长轴平行于冰川运动方向， 迎冰流面坡度陡。
地质地貌冰川的地质作用及其地貌特征PPT课件
• 三、冰川地质作用
• （一）冰川的运动
• 任何冰川都有或大或小的运动速度。冰川的运动一般以年为计算单 位，由数十米至数百米不等。但是，有一种冰川能发生周期性的突 然前进，运动速度十分惊人。这种冰川叫波动冰川，是特殊类型的 冰川，其运动规律不受气候变化控制。
• 冰川运动速度在冰川的各个部分是不一样的，较快的是在冰川的中部， 即从粒雪盆出口到冰舌的最上部这一段。因为这里冰川最厚，由此向 上游和下游都逐渐减薄。横穿冰舌，运动速度最快在冰川的中部。
• 表面的脆性带是被下部的可塑带托着往前运动的。过去有一种推论， 认为冰川的下部由于处于可塑状态，因而运动速度比表面快。经实 际观测，运动速度以表面最快，并向底部递减，因为冰川底部存在 摩擦阻力。
• 冰川运动是由可塑带的流动和底部的滑动两部分组成的。
• 在中低纬度地区，由于冰融水活跃，滑动常占运动总量的20％~80 ％。但不能认为高纬度地区冰川不发生滑动，南极冰盖深钻探明， 冰上部虽然温度极低，但底部基本上处于压力融点（冰的融点每增 加一个大气压力要降低0.0075℃），即冰川底部与基岩并没有冻结 在一起，冰川的滑动是可能的。
• 在支冰川注入主冰川的汇合处，常在谷肩处出现悬谷。这是由于 支冰川厚度比主冰川小，侵蚀力弱，底床深度也较小，冰退以后 支谷就成为悬谷。我国西部许多山地的悬谷高出主冰川谷达百余 米至数百米。
• 槽谷在纵剖面上常有冰坎（岩槛）与冰盆交替，并形成串珠状湖 泊。冰坎与冰盆是冰川作用选择性侵蚀的结果，这种选择性侵蚀 与冰床基岩的构造、节理有关，冰前期河床剖面的原始起伏也起 很大作用。
• 冰川除通过刨蚀和掘蚀从谷床上获得冰碛物外，雪崩、冰崩及山 坡上的块体运动常给冰川带来大量碎屑物质，这些碎屑在冰川中 被携带而来（运动冰碛），出露在冰川表面的叫表碛，夹带在冰 内的叫内碛，冰川底部的叫底碛，冰川边沿的叫侧碛；两支冰川 会合后，侧面合并的冰碛物叫中碛。冰川末端冰碛物环绕冰舌形 成高大的冰碛堤，叫做终碛（前碛）。
第七章冰川的地质作用
搬 运 特
2.山岳冰川搬运距离不长，搬运能力很强，可将直径数十 米的巨石运走（称为漂砾）。大陆冰川范围广，搬运距离长，
点 冰山能将大量粗大碎屑物带入深海沉积。
）
7.3
3.被冰川搬运的碎屑物统称为冰碛石， 按其在冰体中的部位分为：
冰
川
的
搬
运
与
A-底碛；B-侧碛；C-内碛；D-中碛；E-表碛
沉
积
作
用
（
四 纪
和三次间冰期，由新到老为：
冰
川 ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大理冰期
庐山－大理间冰期
7.4
庐山冰期
大姑－庐山间冰期
古 大姑冰期
代
鄱阳－大姑间冰期
冰 鄱阳冰期
川
（
冰
川 三、冰川作用的影响
作
用 的
1、地壳均衡调整
影 2、海平面变化
响 ）
3、改造水系和水文条件
4、生物变迁
庐山刃脊与冰川槽谷
本章学习要求
初步了解冰川的形成、运动和类型
（二）成冰过程
7.1
太阳辐射 压力、温度 压力（重力）
新鲜雪花
粒雪
冰体
冰川
重结晶
反复融、冻
流动
冰 二、冰川的运动
川
不停地运动是冰川的重要特征，但其运动的速度却非
概 常缓慢，多数观测点的年流速只有数米到数十米。
述 三、冰川的基本类型
(
运
按冰川的规模大小，外部形态特征分为：
动
、
大陆冰川
山岳冰川（阿尔卑斯式冰山）
7.1
昆
仑
冰
山
川 一、冰川的形成
12冰川和风的地质作用解析
2、磨蚀作用：
风以挟带的沙石对地面岩石的破坏作 用。
风挟带沙石对地面岩石的正面冲击 和磨蚀，从而使岩石破坏、裂开；同时， 其携带的碎屑之间也有碰撞和摩擦。
磨蚀作用的强度：
主要与风沙流的特征有关，在近地 表30cm范围内风的磨蚀作用最猛烈。
还受风速和地面性质的影响，风速 大，地面松散物质多，风沙流的含沙量
3、风的搬运具有分选性和磨圆作用 颗粒愈细搬运愈远，具有分选作用 颗粒在搬运过程中和地面发生碰撞和摩擦，颗 粒之间也有碰撞和摩擦，因此具有磨圆作用。
〔三〕风的沉积作用：
1、风成沙的沉积： 〔1〕沙粒分选性很好，粒径多为0.25~0.05毫
米； 〔2〕磨圆度和球度良好； 〔3〕其中石英碎屑颗粒外表呈毛玻璃状。 2、风成黄土的沉积： 〔1〕灰黄色、棕黄色； 〔2〕分选性良好，粒径多为0.05~0.005毫米； 〔3〕磨圆度和球度差； 〔4〕孔隙度高，可达50%。
(一〕风的剥蚀作用〔风蚀作用〕： 风以自身的动力以及所挟带的沙石对地
面进展破坏的作用 风沙流：
携带沙粒的气流 风沙流是风的剥蚀作用的最主要动力 风蚀作用是纯机械的破坏作用，其方式包 括：
吹扬作用和磨蚀作用。
1、吹扬作用： 风把地表的松散沙粒或尘土扬起并带
走的作用，又称吹蚀作用。 影响吹扬作用强度的因素主要有： 风速和地面性质。
3、风蚀地貌
风蚀湖、风蚀谷、风蚀蘑菇、风蚀柱、蜂窝石、 风棱石、沙丘、风蚀城等
风棱石及形成过程
〔二〕风的搬运作用
风的搬运以悬移、跃移、推移三种方式进展 特点： 1、 以跃移为主，其搬运量约为总搬运量的
70% —80%；推移量次之，约占20%；悬移量最少， 一般不超过10%。
12 冰川的地质作用
第十二章冰川的地质作用冰川是陆地上终年缓慢流动着的巨大冰体。
它广泛分布于高纬度地区和中、低纬度的高山（海拔5km以上）地区。
积雪层-压力-冰川冰-。
冰川冰在其自身的压力和重力作用下，沿斜坡或一定的谷道缓慢地流动，就形成了冰川。
现代冰川覆盖着陆地面积的10%，-南极洲大陆和北极附近的格陵兰几乎全部被冰川覆盖。
-位于加拿大不列颠哥伦比亚省海岸山脉南部的海尔特斯库克(Heiltskuk，也写作Ha-Iltzuk)冰原覆盖面积约为3600平方公里。
这张详尽的太空图片是由国际空间站宇航员拍摄的，显示了该冰原里的山脉上层多被冰雪覆盖，有两个主要的河谷冰川也从这里向外延伸。
河谷冰川由大块缓慢移动的冰块和冰川碎屑组成，冰川在向下移动的过程中形成了U字型宽谷。
纵使冰雪全部融化，冰川侵蚀而成的山谷也会长期存在。
事实上，科学家正是凭借此类山谷的地质特征，来发现曾经被冰川覆盖、如今冰川已经消失的地质区域。
图中显示的是Silverthrone冰川和Klinaklini冰川，在照片上部两座冰川汇合在一起。
海尔特斯库克冰原冰川前端像锯一样的突出部分就是南极洲埃里斯伯(Erebus)冰舌。
埃里斯伯冰舌长达7英里(11.2公里)，高33英尺(10米)。
南极洲埃里斯伯冰川从埃里斯伯山上快速滑落进麦克默多湾(McMurdoSound)。
在夏季，麦克默多湾其余海冰融化，而冰舌却依然不化，漂浮在海面上，形成了这一奇特的景观。
这是根据美国宇航局Terra卫星的先进星载热辐射与反射辐射计ASTER所捕捉到的数据制作成的假色地貌图，是将不同波段的数据合成而来的。
南极洲埃里斯伯(Erebus)冰舌显示的是几个小冰川滑落进格陵兰岛西部一个非常干燥的山谷。
过去的冰川运动导致山石在山谷底部堆积，使得谷底冰川融化形成的湖泊呈现出绿松石颜色。
格陵兰岛本身也是过去冰川作用形成的，如今格陵兰岛上仍覆盖着厚厚的冰盖。
格陵兰岛的大陆冰川(或称冰盖)的面积达180万平方公里，其冰层平均厚度达到2300米，与南极大陆冰盖的平均厚度差不多。
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四、冰川的沉积作用 当冰川消融后，被冰川弃留沉积的物质称为冰碛物（ice-moraine）。搬运
2
地质学基础
第九章 冰川的地质作用
物按其在冰体中所处的部位，可分为不同类型：位于冰川表面者称为表碛 （surface moraine）；陷入冰体内部者称为内碛（internal moraine）；位于 底部者称为底碛（ground moraine）；分布在冰川两侧者称为侧碛（lateral moraine）。两条冰川汇合后，相邻的两条侧碛在汇合点以下并合成一条，成为 位于冰川中间的中碛（medial moraine）。
1
地质学基础
第九章 冰川的地质作用
(一)、刨蚀作用的方式 1、挖掘作用（sapping） 冰川将冰床底部及两侧基岩破碎，并将破碎物质掘起带走。其原因一方面是 冰川的压力，如冰层厚 100m 时，其压力达 90t/m3 ，可以使岩石压碎；另一方 面是渗入到岩石裂隙之中的冰融水冻结膨胀，促使岩石崩裂。崩裂的岩块被冻结 在冰川底部或边侧随冰体移动。 2、磨蚀作用（abrasion） 冻结在冰川底部或边部的岩块在运动中，象锉刀一样不断研磨和刮削着谷底 及两侧的基岩，其本身也同时被磨损。 (二)、冰蚀地貌 1、冰斗（cirque） 雪线附近的围椅状的半圆形洼地是冰斗冰川的源地。因为雪线附近冰冻风化 作用极为盛行，普通的积雪洼地易被冻裂崩解。崩解的岩块随着冰川运动而搬走， 洼地的周壁后退而拓宽，底部蚀深，积雪洼地便发展成为冰斗。 2、鳍脊与角峰 冰川作用之初，高地上冰斗规模较小，相邻冰斗的间距较大。随着冰川作用 发展，冰斗扩大，斗壁后退，相邻冰斗靠拢，在平行发展的两冰斗之间的分水 岭 变得愈来愈窄，形成象鱼鳍一样的山脊，称为鳍脊（kuifeedge crest）。如果同 一山头有三个以上冰斗同时进行溯源侵蚀，可形成锥形的孤峰，称为角峰（horn peak）。 3、冰蚀谷（glacial valley） 它是由山谷冰川剥蚀而形成的谷地。谷地宽阔、平直。其横剖面呈“U”形。 4、羊背石（sarsen stone） 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 向与冰川流动方向一致，且迎流坡较平缓，并有许多镲痕或磨光面，背流坡为陡 坎。羊背石可以指示运动的方向。
课时：4 学时
授课内容 一、冰川的形成、类型和流动 二、冰蚀作用 三、冰川的搬运作用 四、冰川的沉积作用
重点 冰川的溶蚀作用的特点与产物，冰川的沉积作用与产物是本节的重点。
难点 冰川作用的地质学意义学生难以理解。可借助一些典型的实例，并通过多媒
体教学手段进行讲解。
教学方法 利用多媒体等以讲授为主，结合部分实地照片进行说明。
三、冰川的搬运作用 冰川的搬运颇具特色：①它具固体搬运即载移搬运能力；②冻结在冰体内的 岩石碎块不能自由移动，彼此间很少摩擦与撞击，只是岩块与岩壁间有摩擦；③ 冰川具有较大的压力，往往形成“丁”字擦痕。 冰川将刨蚀的产物以及堕落冰面的风化物一并冻结于冰体之中，像传送带一 样将它带到冰川的前端，为冰川的搬运作用。冰川的搬运物都是碎屑物，在冰川 中呈固着状态。除因冰体不同部分运动速度有所差异，某些粗大碎屑物相互之间 可以局部发生摩擦，以及位于冰川底部和边部的碎屑物可以和冰床基岩发生摩擦 以外，绝大多数搬运物在冰体内不能自由转动和位移，不能相互作用，因而在搬 运过程中难以受到改造。这是冰川搬运和流水搬运的重要区别。 其次，由于冰川是固体介质，尽管其流速很慢，但其搬运能力很强，它可 以 将直径达数十米的巨大石块搬运很长的距离。大陆冰川以冰山的形式伸入高纬度 地带的海洋中，将大量粗大的碎屑物带入海洋中沉积，能造成异常的海底沉积物 分布。这是冰川搬运和流水搬运的又一重要区别。
讲授重点内容提要 一、冰川的形成、类型和流动 (一)冰川的形成 冰川主要分布在两极(高纬度地区)和高海拔的地区，经长年降雪积聚起来形
成冰川。我国冰川主要分布在西部地区的云贵高原和青藏高原。为高海拔区的山 岳冰川。
(二)冰川的类型 1、大陆冰川：分布在两极的巨大冰盖，占总量的 99%。 2、山岳冰川：分布在中--低纬度、高海拔地区的冰川，占总量的 1%。 (三)冰川的流动 冰川呈塑性的固体流流动，其速度缓慢。 冰川的前进与后退，在同一位置，随着温度降低，供冰量大于消融量时，则 前缘前进，为冰川的前进。随着温度升高，供冰量小于消融量时，则前缘绝后 退， 为冰川的后退。 冰期：为寒冷时期(冰进时期)。 间冰期：为温暖时期(冰退时期)。 二、冰蚀作用〔冰川的刨蚀作用（exaration ）〕
（一）冰碛物 冰碛物具有以下特点： 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。 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。已固结的冰碛物称为冰碛岩。 （二）冰碛地貌 1、冰碛丘陵（moraine hill） 冰川在退却过程中，由于冰体融化，原来的表碛、内碛和中碛都沉落在底碛 之上，称为基碛（basal moraine）。由基碛所形成的波状起伏的丘陵，称为冰 碛丘陵。 2、侧碛堤（lateral moraine dam） 山谷冰川两侧，侧碛构成了顺谷地延伸的条状岗地，称为侧碛堤。其形态似 河流阶地，只是侧碛堤内侧与山坡之间常有排水沟槽。 3、终碛堤（terminal moraine dam） 终碛堤是冰川前端由冰碛物构成的弧形高地。它是在冰川的补给与消融处于 平衡时，因冰川前端的位置固定，冰川搬运的物质不断运送到冰川前端堆积而成。 终碛堤的位置指示冰川前缘所到的边界，也是冰川前端停顿地点的识别标志。 4、鼓丘（drumlin） 分布在终碛堤内缘由冰碛物组成的椭圆形高地为鼓丘，其长轴与冰流方向一 致。高度由几米到几十米，长几百米。
地质学基础
第九章 冰川的地质作用
第九章 冰川的地质作用
目的要求 在一定条件下，冰川对地表的岩石具有强烈的破坏作用，因而是一种非常重
要的外动力地质作用。要求学生了解冰川的形成与流动特征，掌握冰川的类型和 运动的特点；掌握冰蚀作用的特点和产物特征；了解冰川的搬运作用和沉积作用 特点，以及沉积物的特征；了解冰川作用与板块运动的相互关系。