1、 第五节 冰川与冰缘地貌 n冰川冰川Glacier：n极地或高山地区沿地面流动的巨大冰体，具极地或高山地区沿地面流动的巨大冰体，具有一定的运动规律、一定的规模和形态，能够有一定的运动规律、一定的规模和形态，能够长期存在。由冰川形成的地貌称为冰川地貌。长期存在。由冰川形成的地貌称为冰川地貌。n全球现代冰川面积为全球现代冰川面积为1550万平方公里，占陆万平方公里，占陆地总面积的地总面积的10，总体积为，总体积为2600立方公里，立方公里，占全球淡水资源的占全球淡水资源的85，若全部融化，估计，若全部融化，估计海平面上升海平面上升66米。米。n冻土：冻土：n极地与高原地区长年冻结或季节性冻融的地极
2、地与高原地区长年冻结或季节性冻融的地层层（一）：冰川与冰川作用一、雪线与成冰过程一、雪线与成冰过程1.1.雪线雪线: :最热月份积雪区下限在一定年份内的平均位最热月份积雪区下限在一定年份内的平均位置。置。 雪线上：年积累量雪线上：年积累量=年消融量年消融量影响雪线位置的因素影响雪线位置的因素：温温 度：度：近地面大气温度长期低于近地面大气温度长期低于0 00 0c c 多年积雪多年积雪 其中：夏季气温对雪线的影响最重要其中：夏季气温对雪线的影响最重要 低纬低纬高纬高纬 雪线位置由高雪线位置由高低低 例如：赤道例如：赤道45005000m45005000m，阿尔匹斯山，阿尔匹斯山24003500
3、m24003500m 北极地区北极地区100300m100300m年降水量：年降水量越大年降水量：年降水量越大雪线的位置越低。雪线的位置越低。 例如：南北半球相应的纬度，南半球的雪线低，海洋例如：南北半球相应的纬度，南半球的雪线低，海洋面积面积 大雪线最高的地区是副高地区，而不是赤道地区大雪线最高的地区是副高地区，而不是赤道地区地地 形：对降水和太阳能辐射起再分配作用。形：对降水和太阳能辐射起再分配作用。 坡形：陡坡坡形：陡坡雪线高雪线高 凹形坡凹形坡雪线低雪线低 坡向：坡向： 向海、向阴坡向海、向阴坡雪线低雪线低 向陆、向阳坡向陆、向阳坡雪线高雪线高 例如：喜山南坡例如：喜山南坡440046
4、00m 44004600m 北坡北坡58005900m58005900m 天山南坡天山南坡39004200 m 39004200 m 北坡北坡35003900m35003900m2.2.成冰过程Snow Snow 粒雪粒雪 glacial ice glacial ice glacierglacier1)1)粒雪化过程粒雪化过程: : 具有棱角的雪花和冰晶经过圆化、聚合、再结晶使具有棱角的雪花和冰晶经过圆化、聚合、再结晶使 冰体逐渐合并的过程，形成的和拼体叫粒雪。冰体逐渐合并的过程，形成的和拼体叫粒雪。 圆化作用：晶体逐渐变成表面自由能最小的球形圆化作用：晶体逐渐变成表面自由能最小的球形的过程。
5、的过程。 聚合再结晶作用：晶体互相吞拼体积增大的过程。聚合再结晶作用：晶体互相吞拼体积增大的过程。冷型粒雪化：冷型粒雪化：曲率半径小的晶体升华，曲率半径大的晶曲率半径小的晶体升华，曲率半径大的晶 体凝华体凝华暖型粒雪化：暖型粒雪化：温度变化产生的融化与再冻结作用温度变化产生的融化与再冻结作用2)2)成冰过程：成冰过程：粒雪转化成冰川冰的过成，是冰晶的集合体。粒雪转化成冰川冰的过成，是冰晶的集合体。冷型成冰过程：冷型成冰过程：压力成冰，时间长，深度大，密度小，气泡多，透明压力成冰，时间长，深度大，密度小，气泡多，透明度不好度不好 暖型成冰过程：暖型成冰过程：融水渗透，排挤气泡，成冰快，密度大，冰
6、体透明，融水渗透，排挤气泡，成冰快，密度大，冰体透明， 气泡排列有规律气泡排列有规律3.冰川的形成冰的特性： 低温条件下：晶体坚硬、紧密； 接近融点时：由冰、水、汽 三相并存 具可塑性， 压力上升融点降低。冰川冰在具有一定的表面坡度和地表坡度时，在重力和压力的作用下使冰体产生缓慢运动形成冰川。二、冰川的类型山岳冰川山岳冰川 冰斗冰冰斗冰川川 悬冰川悬冰川 山谷冰山谷冰川川 山麓冰山麓冰川川 平顶冰平顶冰川川大陆冰川大陆冰川三、冰川作用1.1.冰蚀作用冰蚀作用 拔蚀作用拔蚀作用 刨蚀作用刨蚀作用 磨蚀作用磨蚀作用2.2.搬运作用：搬运作用：表碛（侧碛、中碛）、底碛、侧碛、中碛（内碛）表碛（侧碛、
7、中碛）、底碛、侧碛、中碛（内碛）3.3.堆积作用：堆积作用： 混杂堆积；混杂堆积； 冰碛物的特征：冰碛物的特征：砾石呈棱角状；砾石呈棱角状； 砾石表面有刻痕；砾石表面有刻痕； 无层理。无层理。（二）：冰川地貌一、冰蚀地貌1.1.冰斗、刃脊和角峰冰斗、刃脊和角峰冰斗：冰斗：在山地冰川的源头区域，由寒冻风化、流水、重力和冰蚀等外力作用相继在山地冰川的源头区域，由寒冻风化、流水、重力和冰蚀等外力作用相继对对 地表形态进行塑造，形成的三面陡峭、一端开口的围椅状洼地。地表形态进行塑造，形成的三面陡峭、一端开口的围椅状洼地。 寒冻风化寒冻风化 气候变冷气候变冷 重重 力力+ +压力压力 形成过程：形成过程
8、：积雪浅洼地积雪浅洼地 积雪洼地积雪洼地 粒雪盆地粒雪盆地 重力重力+ +流水流水 作用加强作用加强 粒雪粒雪冰川冰冰川冰 冰川冰运动冰川冰运动 冰斗冰川冰斗冰川 冰斗冰斗 冰蚀作用冰蚀作用 冰斗的位置：冰斗的位置：冰斗盆地的底部高度大致相当与雪线的高度，同一时期形冰斗盆地的底部高度大致相当与雪线的高度，同一时期形 成的冰斗其高度大体一致。层状冰斗的出现说明该地区发成的冰斗其高度大体一致。层状冰斗的出现说明该地区发 生过构造运动或气候变迁。生过构造运动或气候变迁。 2 2. .刃脊和角峰：刃脊和角峰： 两个相邻的冰斗在横向展宽过程中使其分水岭后退变薄，两个相邻的冰斗在横向展宽过程中使其分水岭后
9、退变薄， 形成刀刃状山脊；多个相邻冰斗向同一山峰后退，形成的形成刀刃状山脊；多个相邻冰斗向同一山峰后退，形成的 刮刀状山峰。刮刀状山峰。3.“U”形谷- 冰川沿其运动的谷地特征特征: : 谷地平直；谷地平直； 谷壁陡峭，两侧常有冰蚀三角面；谷壁陡峭，两侧常有冰蚀三角面； 横剖面成横剖面成“U U”形；形； 纵剖面上，谷地常由岩坎与冰蚀盆地相间构成的阶梯状地纵剖面上，谷地常由岩坎与冰蚀盆地相间构成的阶梯状地形。形。 成因：其一，冰期前阶梯状谷底，在冰期中低洼处为成因：其一，冰期前阶梯状谷底，在冰期中低洼处为压性流，压性流， 谷地北冰蚀加深；其二，谷地因岩性和地谷地北冰蚀加深；其二，谷地因岩性和地
10、质构造的差质构造的差 别而形成的差别侵蚀。别而形成的差别侵蚀。 冰川悬谷：冰川悬谷：支冰川在汇入主冰川谷时，由于下切能力的差别使支冰川谷支冰川在汇入主冰川谷时，由于下切能力的差别使支冰川谷底底 的入口悬挂在主冰川谷的谷壁上。的入口悬挂在主冰川谷的谷壁上。峡峡 湾：湾：深入到海洋当中或被海水淹没的深入到海洋当中或被海水淹没的“U U”形谷。形谷。长白山天池悬冰川谷悬冰川谷冰冰 川川 悬悬 谷谷4.羊背石1)1)羊背石：羊背石：由冰蚀作用形成的分布于冰川上游的椭圆由冰蚀作用形成的分布于冰川上游的椭圆形小丘形小丘。 特征：特征： 基岩构成的岩丘；基岩构成的岩丘； 迎冰坡缓、背冰坡陡；迎冰坡缓、背冰坡
11、陡； 长轴指向与冰川运动方向一致；长轴指向与冰川运动方向一致； 迎冰坡多擦痕、磨光面、刻槽，背冰坡迎冰坡多擦痕、磨光面、刻槽，背冰坡有拔有拔 蚀陡坎。蚀陡坎。 羊背石羊背石二、冰碛地貌1.1.冰碛丘陵冰碛丘陵 ：冰川消融，随冰川运行的表碛、内碛和中碛都：冰川消融，随冰川运行的表碛、内碛和中碛都沉落到底碛之上，合称基碛，形成的低矮的，起伏的丘陵。沉落到底碛之上，合称基碛，形成的低矮的，起伏的丘陵。2.2.侧碛堤侧碛堤 ：冰川两侧的侧碛和碎屑物质随着冰川的消融而出：冰川两侧的侧碛和碎屑物质随着冰川的消融而出露地面形成与冰川流向平行的长条状堤。露地面形成与冰川流向平行的长条状堤。3.3.终碛堤终碛堤
12、：分布于冰川的前缘，由终碛组成的弧形垄状地形。：分布于冰川的前缘，由终碛组成的弧形垄状地形。它的两坡不对称，内坡缓而外坡陡。它的两坡不对称，内坡缓而外坡陡。4.4.鼓丘鼓丘：由冰碛物组成的一种流线型的丘陵。有一个基岩核：由冰碛物组成的一种流线型的丘陵。有一个基岩核心，上部被冰碛物所覆盖。心，上部被冰碛物所覆盖。特征：特征： 由基岩核心与冰碛物共同构成；由基岩核心与冰碛物共同构成； 长轴指向与冰川运动方向一致；长轴指向与冰川运动方向一致； 迎冰坡陡、背冰坡缓。迎冰坡陡、背冰坡缓。 鼓丘鼓丘 加拿大阿尔伯塔省加拿大阿尔伯塔省(威尔逊）威尔逊）冰碛丘陵冰碛丘陵侧碛堤侧碛堤终终 碛碛 堤堤 与与 终终
13、 碛碛 垄垄终终 碛碛 堤堤三、冰水堆积地貌（一）冰水扇、外冲平原、冰水湖（一）冰水扇、外冲平原、冰水湖（二）冰砾阜和冰砾阜阶地（二）冰砾阜和冰砾阜阶地 1.1.冰砾阜冰砾阜 冰面上的负地形（小湖和小河）中的沉积物在冰冰面上的负地形（小湖和小河）中的沉积物在冰体融化后沉落到地面而成的圆形和长条形的小丘。体融化后沉落到地面而成的圆形和长条形的小丘。 2.2.冰砾阜阶地冰砾阜阶地 冰川两侧的由于岩石的吸热且较低，容易汇流成冰川两侧的由于岩石的吸热且较低，容易汇流成河，其中形成的堆积物在冰川消融后，这些冰水堆河，其中形成的堆积物在冰川消融后，这些冰水堆积物堆积在冰川谷的两侧，状如河流阶地。积物堆积在
14、冰川谷的两侧，状如河流阶地。（三）锅穴、蛇形丘（三）锅穴、蛇形丘 1.1.锅穴：冰水沉积区的冰块融化后而塌陷的地区。锅穴：冰水沉积区的冰块融化后而塌陷的地区。 2.2.蛇形丘：冰川区狭长的、曲折的垄岗状高地蛇形丘：冰川区狭长的、曲折的垄岗状高地（大陆冰川常见）。（大陆冰川常见）。 成因：冰下隧道成因：冰下隧道 冰水扇节节后退冰水扇节节后退蛇形丘形态上像沙丘. 形成于后退冰川底部的冰下河流. EskerUnlike sand dunes, eskers have sinuous forms, since they come from sub-glacial streams. 四四. 冰面地貌冰面
15、地貌 冰川表面冰川表面因受褶皱、断裂、冰床坡度变化、差别消融、因受褶皱、断裂、冰床坡度变化、差别消融、流水侵蚀等影响而形成的流水侵蚀等影响而形成的地貌形态地貌形态。 主要有主要有冰瀑、冰裂隙、冰川弧拱、冰面河、冰面湖、冰瀑、冰裂隙、冰川弧拱、冰面河、冰面湖、冰蘑菇、冰塔林冰蘑菇、冰塔林等。等。 1）山谷冰川由冰斗或粒雪盆进入山谷冰川由冰斗或粒雪盆进入U形谷时，由于冰床形谷时，由于冰床坡度陡峻，就形成坡度陡峻，就形成冰瀑冰瀑。 2）冰瀑与冰舌上的宽深达几十厘米到几十米、呈横向、冰瀑与冰舌上的宽深达几十厘米到几十米、呈横向、纵向或放射状分布的裂隙，就是纵向或放射状分布的裂隙，就是冰裂隙冰裂隙。 3
16、）冰面融水积聚于冰川表面洼地即形成冰面融水积聚于冰川表面洼地即形成冰面湖冰面湖，切割，切割冰面形成冰面形成冰面河冰面河。 4）冰面的差别消融致使冰川舌下部形成高数米至数十冰面的差别消融致使冰川舌下部形成高数米至数十米的米的冰塔林冰塔林。 5）大漂砾保护其下部冰体不受消融，则形成大漂砾保护其下部冰体不受消融，则形成冰蘑菇冰蘑菇。冰冰 褶褶 皱皱冰冰面面地地貌貌冰瀑布冰蘑菇冰塔林冰冰 面面 河河冰冰 面面 湖湖冰冰 面面 裂裂 隙隙 (蒲建辰摄蒲建辰摄)冰冰 蘑蘑 菇菇 冰冰 塔塔冰冰 芽芽冰冰 障障冰冰 面面 阻阻 塞塞 湖湖冰冰 洞洞冰冰 墙墙冰冰 下下 河河冰冰 钟钟 乳乳2.第四纪冰期划分
17、 阿尔卑斯山区阿尔卑斯山区 中国中国 Q Q4 4 W Wrm rm 玉木玉木 大理大理 Q Q3 3 Riss Riss 里斯里斯 庐山庐山 Q Q2 2 Mindel Mindel 民德民德 大大姑姑 Q Q1 1 G Gnz nz 贡兹贡兹 鄱鄱阳阳 Donau Donau 多瑙多瑙 Biber Biber 拜伯拜伯 （三）：冻土地貌一、冻土与冻融作用 1.1.冻土冻土指温度指温度0 00 0C C，因冻结而含冰的各种土石层。，因冻结而含冰的各种土石层。 季节冻土季节冻土: : 冬季冻结，夏季融化冬季冻结，夏季融化 多年冻土多年冻土: : 也称永冻土，全球万也称永冻土，全球万3500km
18、3500km2 2，占，占2525，我国，我国215215万万kmkm2 2 2.冻融作用冻融作用：土层中水反复冻结和融化，引起土层中水反复冻结和融化，引起土体和岩体的破坏、扰动、变形和移动的现象土体和岩体的破坏、扰动、变形和移动的现象。 冻融风化：进入岩石、沉积层中的水在冻胀冻融风化：进入岩石、沉积层中的水在冻胀作用下对岩石和土层产生的破坏；作用下对岩石和土层产生的破坏； 冻融扰动：因受冻胀挤压而引起的一种土层冻融扰动：因受冻胀挤压而引起的一种土层结构的塑性变形现象。结构的塑性变形现象。 冻融泥流：解冻时，融化的水使松散土层具冻融泥流：解冻时，融化的水使松散土层具有一定的可塑性，在重力的作用
19、下而缓慢移动的有一定的可塑性，在重力的作用下而缓慢移动的现象。现象。 二、多年冻土的结构和类型1.1.多年冻土的结构多年冻土的结构 衔衔 接接 多多 年年 冻土冻土: : 不衔接多年冻土不衔接多年冻土: : 季季 节节 冻冻 土土: :2.2.多年冻土的类型多年冻土的类型 连片分布的多年冻土连片分布的多年冻土: : 岛状融区岛状融区 多年冻土多年冻土: : 岛状分布岛状分布 多年冻土多年冻土: :三、冻土地貌1.1.雪蚀洼地与山原阶地雪蚀洼地与山原阶地2.2.寒冻风化寒冻风化-重力地貌重力地貌 石石 海海: : 在寒冻风化作用下，岩石遭受崩解破坏，形在寒冻风化作用下，岩石遭受崩解破坏，形成大成
20、大 片片 巨石角砾，堆积在平坦的地面上。巨石角砾，堆积在平坦的地面上。 石石 河河: :寒冻风化崩解的砾石，滚落到沟谷里，堆积厚寒冻风化崩解的砾石，滚落到沟谷里，堆积厚度不度不 断加大，在重力作用下发生整体运动。断加大，在重力作用下发生整体运动。 石石 冰冰 川川: :是由尖角岩屑组成，当冰川退缩后在冰斗和是由尖角岩屑组成，当冰川退缩后在冰斗和U U形形谷谷 中的冰碛物，在冻融作用下，顺谷下移的中的冰碛物，在冻融作用下，顺谷下移的现象。现象。 古古 石石 海海现代石海现代石海石冰川（大兴安岭）3.3.冻胀作用地貌多边形构造土多边形构造土：在细粒土组成的平坦地区，当冻土：在细粒土组成的平坦地区，
21、当冻土活动层冻结后，温度下降或土层干缩，形成裂隙活动层冻结后，温度下降或土层干缩，形成裂隙而发育冰楔，从地表平面上看呈多边形。而发育冰楔，从地表平面上看呈多边形。石环石环: :以细粒或碎屑为中心，边缘为粗砾组成的石以细粒或碎屑为中心，边缘为粗砾组成的石质多边形土。质多边形土。石圈石圈: :处于斜坡的石环，下部物质颗粒较粗大。处于斜坡的石环，下部物质颗粒较粗大。石带石带: :较陡的斜坡，石圈下部打开形成的较陡的斜坡，石圈下部打开形成的沙沙( (土土) )楔楔: :冰冻裂隙被沙土所充填。冰冻裂隙被沙土所充填。冰卷泥冰卷泥( (冻融揉皱冻融揉皱):):在冻融作用下，上下冻结层的挤压作用，发生塑性在冻
22、融作用下，上下冻结层的挤压作用，发生塑性变形，形成各种形态各异的弯曲结构的现象。变形，形成各种形态各异的弯曲结构的现象。冰核丘冰核丘: :土层冻结后产生压力，使未冻结的水向压力小的地土层冻结后产生压力，使未冻结的水向压力小的地方迁移集中，温度继续下降而形成的透镜状冰体，方迁移集中，温度继续下降而形成的透镜状冰体，地表隆起。地表隆起。冰丘与冰锥：冰丘与冰锥：地表水或地下水溢出在湖面、河面或冰面形成的丘地表水或地下水溢出在湖面、河面或冰面形成的丘状冰体。状冰体。4.4.热融地貌与泥流阶地热融地貌与泥流阶地大兴安岭石环大兴安岭石环吉林平台镇古沙土楔富锦二级阶地冰卷泥富锦二级阶地冰卷泥大兴安岭山前台地
23、冰卷泥大兴安岭山前台地冰卷泥大兴安岭冰核丘大兴安岭冰核丘3.3.冻融蠕流 泥流阶地泥流阶地: :五大连池药泉山五大连池药泉山 哈尔滨荒山哈尔滨荒山长白山长白山4.雪蚀雪蚀-重力地貌重力地貌雪蚀洼地雪蚀洼地 大兴安岭大兴安岭四、冻土地貌的发育1.1.冻土地貌发育的时间差异冻土地貌发育的时间差异冻土地貌的范围变小了冻土地貌的范围变小了冻土地貌的高度变高了冻土地貌的高度变高了冻土地貌的类型与规模发生了变化冻土地貌的类型与规模发生了变化2.冻土地貌的空间差异3.冻土地貌的组合本章思考问题1.1.雪线及影响雪线高度的因素雪线及影响雪线高度的因素2.2.论述新雪演变成冰川的过程论述新雪演变成冰川的过程3.3.简述冰蚀作用及冰碛物的特征简述冰蚀作用及冰碛物的特征4.4.阐述冰斗的形成过程阐述冰斗的形成过程5.5.阐述阐述“U U”形谷的地貌特征并说明其形成因素形谷的地貌特征并说明其形成因素6.6.比较说明羊背石与鼓丘的异同比较说明羊背石与鼓丘的异同7.7.用示意图说明大陆冰川与山岳冰川的地貌组合特点用示意图说明大陆冰川与山岳冰川的地貌组合特点
