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。

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。

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)、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（kuife-edge 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。

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。

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）。

（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。

五、冰川作用与板块运动(略)
本章小结
冰川也是重要的一种地质营力，其改变地壳表面的能力也是不可忽视的。

了解冰川的形成和冰川的类型，以及冰川的运动形式等基本特征，有促于掌握冰川
地质作用的特点。

冰川的地质作用以挖掘作用和磨蚀作用为特点，以冰蚀地貌为最终产物。

以特殊的搬运作用和沉积作用为特征，形成具有特点的冰积物。

思考题
（一）基本概念
冰川、大陆冰川、山岳冰川、冰碛物
（二）区分以下每两个概念的主要区别
1、冰期与间冰期；
2、大陆冰川与山岳冰川；
（三）回答
1、大陆冰川与山岳冰川有哪些区别？；
2、冰川刨蚀作用的方式是什么？
3、冰川搬运的主要特征是什么？
4、冰碛物有何主要特征？
5、冰川活动与板块运动的关系如何？。