冰川的地质作用
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
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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)。
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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。
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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。