第五节冰川地貌与冻土地貌

第五节冰川地貌与冻土地貌

在高纬和高山等气候寒冷地区，如果降雪的积累大于消融，积雪将逐年加厚。在一系列物理过程影响下，积雪就变为冰川。冰川本身就是一种地貌，也是寒冷地区重要的地貌营力，可塑造一系列冰川地貌。在高纬和高山等气候寒冷地区，如果降雪的积累大于消融，积雪将逐年加厚。在一系列物理过程影响下，积雪就变为冰川。冰川本身就是一种地貌，也是寒冷地区重要的地貌营力，可塑造一系列冰川地貌。但在降水量少的条件下，地表不能积雪成冰川。在这种地区土层的上部常发生周期性的冻融，下部则长期处于冻结状态，成为多年冻土。多年冻土层中发生的冻融作用，可塑造一系列冻土地貌。

一、冰川作用 冰川在运动时能对地表进行侵蚀。但冰川运动的速度缓慢，每年只有数十米至数百米不等。冰川各个部分的运动速度并不一致，其中从粒雪盆（雪线以上的积雪盆地，即冰川的补给区）出口到冰舌上部这一段速度最快；在横剖面上则以冰川中部为最快。实际观察还证明，冰川表面运动速度最快，且自冰面向底部递减。冰川运动的速度有季节变化和日变化，一般是夏季快，冬季慢；白昼快，夜间慢。冰面裂隙

　　雪线以上的区域，从天空降落的雪和从山坡上滑下的雪，容易在地形低洼的地方聚集起来。由于低洼的地形一般都是状如盆地，所以冰川学上称其为粒雪盆。　　雪线以上的区域，从天空降落的雪和从山坡上滑下的雪，容易在地形低洼的地方聚集起来。由于低洼的地形一般都是状如盆地，所以冰川学上称其为粒雪盆。粒雪盆在粒雪盆中冰川有向心运动和下沉运动，在冰舌部分有侧向运动和上升运动。冰川运动是由可塑带的流动和底部的滑动组成的。而冰川滑动则是产生侵蚀作用的根本原因。冰川流出粒雪盆

冰川的侵蚀力量 冰川是一种巨大的侵蚀力量。冰岛的冰源河流含沙量为非冰川河流的五倍，侵蚀力可能超过一般河流的10—20倍。冰川主要是依靠冰内尤其是冰川底部所含的岩石碎块对地表进行侵蚀。在冰川滑动过程中，它们不断锉磨冰川床，这种作用通常称为磨蚀（刨蚀）作用。另外，冰川下面因节理发育而松动了的岩块和冰冻结在一起，冰川运动时岩块被拔起带走，这就是拔蚀（掘蚀）作用。

冰川侵蚀力的強弱受到下列因素的影响: (1)冰层的厚度和重量。重厚者侵蚀力強。(2)冰层移动的速度。速度大者侵蚀力強。(3)携帶石块的数量。携帶数量越多越重者，侵蚀力越強。(4)地面岩石之粗糙或光滑。粗糙地面较易受冰川之侵蚀。(5)底岩的性质，底岩松软者较易受侵蚀。(6)岩层之倾斜方向与冰川移动方向一致者，易遭侵蚀

冰川的搬运能力是惊人的。大陆冰川可以把大片基岩搬走；山岳冰川的搬运能力也不小。喜马拉雅山中即有直径28米，重量超过万吨的大漂砾。冰川的搬运能力是惊人的。大陆冰川可以把大片基岩搬走；山岳冰川的搬运能力也不小。喜马拉雅山中即有直径28米，重量超过万吨的大漂砾。

冰川通过磨蚀、拔蚀、雪崩和山坡上的块体运动获得大量碎屑物质。这些碎屑被冰川携带而下，通称运动冰碛。其中，出露于冰面的叫表碛；夹带在冰内的叫内碛；在冰川底部的叫底碛；位于冰川两侧的叫侧碛；两支冰川会合则形成中碛。冰川通过磨蚀、拔蚀、雪崩和山坡上的块体运动获得大量碎屑物质。这些碎屑被冰川携带而下，通称运动冰碛。其中，出露于冰面的叫表碛；夹带在冰内的叫内碛；在冰川底部的叫底碛；位于冰川两侧的叫侧碛；两支冰川会合则形成中碛。

六亿年前的冰碛岩 由于冰川的消融或负荷过多，被搬运的物质就堆积下来成为冰碛物。冰碛物往往是由漂砾（特大的石块）、砾石、砂和粘土组成的混合堆积物，因此有人把冰碛物称为冰砾泥。但由于冰川活动区岩性的影响，冰碛物的成分和粒度可有较大的差别。冰碛物缺乏分选，不显层次，但其中可夹有冰水形成的砂砾透镜体。冰碛物中常含有大量砾石，磨圆度差，多呈次棱角状。冰碛石表面常有冰川搬运时砾石与基岩或砾石之间相互刻磨而成的擦痕、刻槽及磨光面。冰碛物中的石英砂粒棱角尖锐。在冰川的研磨作用下，颗粒常具贝壳状断口。有些侧碛有冰川表碛滚落堆积，因而可出现明显向外侧倾斜的现象。有些冰碛石在运动过程中，适应冰流方向，调整自己的方位，其长轴顺冰流方向延伸。

二、冰川地貌 冰川地貌分为冰蚀地貌、冰碛地貌和冰水堆积地貌三类。

（一）冰蚀地貌 冰蚀地貌主要有冰斗、冰川谷、羊背石等。

(1)冰斗 山谷冰川重要冰蚀地貌之一，形成于雪线附近，在平缓的山地或低洼处积雪最多，由于积雪的反复冻融，造成岩石的崩解，在重力和融雪水的共同作用下，将岩石侵蚀成半碗状或马蹄形的洼地，典型的冰斗于是形成。冰斗的三面是陡峭岩壁，向下坡有一口，若冰川消退后，洼地水成湖，即冰斗湖。

(2)刃脊、角峰、冰哑: 若冰斗因为挖蚀和冻裂的侵蚀作用而不断的扩大，冰斗壁后退，相邻冰斗间的山脊逐渐被削薄而形成刀刃状，称为刃脊。而几个冰斗所交汇的山峰，形状很尖，则称为角峰。在刃脊之間的低下鞍部处，则为冰哑。

(3)削断山嘴、U型谷、石洼地: 当山谷冰川自高地向低处移動，山嘴被削平成三角形，称为削断山嘴。又因为冰川谷的橫剖面形狀如U字形，故称U型谷。U型谷两侧有明显的谷肩，谷肩以下的谷壁较平直，底部宽而平，若是在冰川谷的底部，因冰川的挖蚀，而造成向下低凹的水坑，石洼地。

(4)峡湾： 在高纬度地区，冰川常能伸入海洋，在岸边侵蚀成一些很深的U型谷，当冰退以后，海水可以沿谷进入很远，原来的冰谷便成峡湾。挪威峡湾，风光无限。粗看颇似峡江--长江三峡。

(5)悬谷： 悬谷的形成是來自于冰川侵蚀力的差异，主冰川因冰层厚、下蚀力強，故U型谷较深；而支冰川因为冰层薄、下蚀力弱，故U型谷较浅。因为在支冰川和主冰川的交汇之处，常有冰川底高低的悬殊，当支冰川的冰进入主冰川时必为悬挂下墜成瀑布狀，称之为悬谷。

(6)羊背石： 为冰川基床上的一种侵蚀地形，是由基岩组成的小丘，常成群分布，远望如匍匐的羊群，故称为羊背石。其平面为橢园型，长轴方向与冰流动方向一致，向冰川上游方向的一坡由于冰川的磨蚀作用，坡面较平，坡度较缓，并有许多擦痕；而在另一侧，受冰川的挖蚀作用，坡面坎坷不平，坡度也较陡。羊背石的形成，是由于岩层是软硬相间的排列，当侵蚀、风化的作用查行时，软的岩层会被侵蚀的较多较深；而硬的岩石抵抗侵蚀、风化的能力较強，所以在侵蚀、风化后，硬的岩层会较软的岩层高，形隆起的橢园地形，一面受磨蚀、一面受挖蚀。

(7)冰川磨光面、冰川擦痕： 在羊背石上或U型谷谷壁及在大漂砾上，常因冰川的作用而形成磨光面，当冰川搬运物是砂和粉砂时，在较致密的岩石上，磨光面更为发达；若冰川搬运物为砾石，则在谷壁上刻蚀成条痕或刻槽，称之为冰川擦痕，擦痕的一端粗，另一端细，粗的一端指向上游。　

（二）冰碛地貌 冰碛地貌可分为冰碛丘陵、侧碛堤和终碛堤等。

由于冰川的侵运作用所产生的大量松散岩屑和从山坡崩落得碎屑，会进入冰川系统，隨冰川一起运动，这些被搬运的岩屑称为冰碛物，依据其在冰川內的不同位置，可分为不同的搬运类型： (1)表碛：出露在冰川表面的冰碛物。(2)內碛：夾在冰川內的冰碛物 (3)底碛：堆積在冰川谷底的冰碛物。(4)側碛：在冰川两侧堆积的冰碛物。冰川表碛冰川侧碛冰川底碛冰川内碛

漂石冰川中碛 (5)中碛：两条冰川汇合后，其相邻的侧碛即合而为一，位于会合后冰川的中间称为中碛。 (6)终碛（尾碛）：隨冰川前进，而在冰川末端围绕的冰碛物，称为终碛。 (7)后退碛：由於冰川在后退的过程中，会发生局部的短暂停留，而每一次的停留就会造成一个后退碛。(8)漂石：冰川的搬运作用，不仅能将冰碛物搬到很远的地方，也能将巨大的岩石搬到很高的部分，这些被搬运的巨大岩块即称为漂石，其岩性和该地附近基岩完全不同。冰川的搬运能力很強，但相对地，冰川的淘选能力很差。　

a.）冰碛丘陵＜基碛丘陵＞： 冰川消融后，原有的表碛內碛中碛都沈到冰川谷底，和底碛合称为基碛，这些冰碛物受到冰川谷底地形的影响，堆积成坡状起伏的丘陵，称为冰碛丘陵。大陆冰川区的冰碛丘陵规模较大，而山谷冰川所形成的冰碛丘陵，规模要小的多。

b.）侧碛堤: 是由侧碛和表碛在冰川后退处共同堆积而成的，位于冰川谷两侧，成堤状向冰川上游可一直延伸至雪线附近，而向下游常可和终碛堤相连。

c.）终碛堤： 终碛堤所反应出的是冰川后退时的暂时停顿阶段，若冰川的补给和消融处于平衡状态，则冰川的末端可略作停留于某一位置，这时由冰川搬运來的物质，将可在冰川尾端堆积成弧状的堤，称为终碛堤。大陆冰川的终碛堤高度较小，长度可达几百公里，弧形曲率较小；反之，山谷冰川的终碛堤高度可达数百米，长度较小，弧形曲率较大。

d.）鼓丘: 鼓丘是由冰积物所组成的一种丘陵，约成橢园形，长轴与水流方向一致，迎冰面是陡坡，背冰面是一缓坡，其纵剖面为不对称的上凸形。一般认为鼓丘是由于冰川的搬运能力減弱，底碛遇到阻碍所堆积而成的。其主要分布在大陆冰川终碛堤以內的几公里到几十公里，常成群出现，造成鼓丘田；山谷冰川的鼓丘数量较少。

以上均为不成层的冰积物： 此种冰积物是由冰川后退时所遗留的石砾所造成，因为冰融化而遗留於地面的堆积物大小不一，石块为少帶有稜角、表面为被磨光或帶有擦痕，堆积后為不现层理，此种杂乱无层理的冰积物，常称为冰砾土

（三）冰水堆积地貌 冰水堆积地貌主要有冰水扇、冰水排泄平原、季候泥、蛇形丘等

a.冰水沈积、冰水扇、外冲平原: 在冰川末端的冰融水所携帶的大量砂砾，堆积在冰川前面的山谷或平原中，就形成冰水沈积；若是在大陆冰川的末端，这类的沈积物可绵延数公里，在终碛堤的外围堆积成扇形地，就叫冰水扇；数个冰水扇相连，就形成广大的冰水沖积平原，又名外沖平原。在这些地形上，沈积物呈缓坡倾向下游，颗粒度亦向下游变小。

b.冰水湖、季候泥: 冰水湖是由冰融水形成的，因为冰川后退時，前面的冰积物会阻塞冰川的通路，常可以积水成湖。冰水湖有明显的季节变化，夏季的冰融水较多，大量物质进入湖泊，一些较粗的颗粒就快速沈积，而细的颗粒还悬浮在水中，颜色较淡；而冬季的冰融水減少，一些长期悬浮的细颗粒黏土才开始沈积，颜色较深。这样一来，在湖泊中就造成了一粗一细很容易辨认的两层沈积物，叫做季候泥。

c.冰砾埠： 冰砾埠为有层理并经分选的细粉砂所组成的，形状为园形或不规则的小丘。冰砾埠上部通常有一层冰碛层，冰砾埠是由于冰面上的小湖小河或停滯冰川的穴隙中的沈积物，在冰川消融后沈落到底床堆积而成，其与鼓丘不同之处，在于冰埠的形状很不规则，且为成层状。在大陆冰川和山谷冰川都有发育冰砾埠。

d.冰砾埠阶地 在冰川两侧，由于岩壁和侧碛吸热较多，且冰川两侧的冰面要比中间来的低，所以冰融水就汇集在这，形成冰侧河流，并帶来冰水物质，等到冰水消后，这些物质就堆积在冰川谷两侧，形成冰砾埠阶地，它只发育在山谷冰川中。

e.锅穴＜冰穴＞： 冰水平原上常有一种园形洼地，称为锅穴。其形成是由于冰川耗损时，有些残冰被孤立而埋入冰水沈积物中，等到冰融化后引起塌陷，而造成锅穴。

f.蛇形丘： 蛇形丘是一种狭长曲折的地形，呈蛇形湾曲，两壁陡直，丘顶狭窄，其延伸的方向大致与冰川的流向一致，主要分布在大陆冰川区。

蛇形丘的成因主要为: 1.在冰川消融时，冰融水沿冰川裂隙滲入冰川下，在冰川底部流动，形成冰下隧道，待冰完全融解后，隧道中的砂砾就沈积而形成蛇形丘。2.在夏季，冰融水增多，冰积物在冰川末端形成冰水三角洲，等到下一个夏季，冰川再次后退，再形成一个冰水三角洲，如此反复不断，一个个冰水三角洲连起來，便形成串珠状的蛇形丘了

冰川地貌类型具有明显的组合规律。山岳冰川地貌由山顶至山麓，地貌组合依次为：冰川地貌类型具有明显的组合规律。山岳冰川地貌由山顶至山麓，地貌组合依次为： ①冰斗、刃脊、角峰带位于雪线以上，为冰蚀地貌带。 ②冰川谷、侧碛堤和冰碛丘陵带位于雪线以下，终碛堤以上，为冰蚀-冰积地貌带。 ③终碛堤带位于山谷冰川末端，为冰积地貌带。 ④冰水扇和外冲平原带位于终碛堤以外，为冰水堆积地貌带。大陆冰川地貌组合以终碛堤为界，堤内以冰碛地貌为主，以冰碛丘陵为代表；堤外以冰水堆积地貌为主，以冰川外冲平原为代表。

冰面河 冰面湖

冰蘑菇 冰墙

冰芽在雪堆里烤火冰塔

什么是冻土 生活在北方的人有这样的体会，在冬天，当气温降到零度以下，如果你到户外挖土，就会发现原来松软的土地现在变得十分坚硬，一锹下去往往只留下一个白点。细心的人会发现在这些坚硬的土里面含有一些小冰晶，而且如果你不泄气继续挖下去，就会发现这层坚硬的土并不十分厚，在它下面还是比较松软的土。这层含有冰晶的土就是冻土。

冰缘地貌(冻土地貌) （一）冻土凡处于零温或负温，并含有冰的各种土（或岩），称为冻土。温度状况相同但不含冰的，则称为寒土。冻土是四相体土+冰+未冻水+气体

。冻土按其处于冻结状态的时间长短，可以分为季节冻土和多年冻土两类。一两年之内不融化的土层称为隔年冻土，是上述两类冻土之间的过渡类型。。冻土按其处于冻结状态的时间长短，可以分为季节冻土和多年冻土两类。一两年之内不融化的土层称为隔年冻土，是上述两类冻土之间的过渡类型。

多年冻土可分为上下两层，上层为夏融冬冻的活动层，下层为多年冻结层。活动层在冬季冻结时，能和下部的多年冻结层完全连接起来的，称为衔接多年冻土。在这种情况下，活动层又称季节融化层。活动层在冬季冻结时不与下部多年冻结层衔接，中间隔着一层融土的，则称为不衔接多年冻土。在这种情况下，活动层又称季节冻结层。多年冻结层距地表的深度，称为多年冻土的上限。多年冻土可分为上下两层，上层为夏融冬冻的活动层，下层为多年冻结层。活动层在冬季冻结时，能和下部的多年冻结层完全连接起来的，称为衔接多年冻土。在这种情况下，活动层又称季节融化层。活动层在冬季冻结时不与下部多年冻结层衔接，中间隔着一层融土的，则称为不衔接多年冻土。在这种情况下，活动层又称季节冻结层。多年冻结层距地表的深度，称为多年冻土的上限。多年冻土

多年冻土在地球上的分布表现出明显的纬度地带性和垂直地带性规律。无论在水平方向或垂直方向上，多年冻土带都可以分出连续冻土带和不连续冻土带。多年冻土在地球上的分布表现出明显的纬度地带性和垂直地带性规律。无论在水平方向或垂直方向上，多年冻土带都可以分出连续冻土带和不连续冻土带。

北极苔原是北冰洋海岸与泰加林之间广阔的冻土沼泽带，总面积1300万平方公里。它最大特点是有一层很厚的永久性冻土，厚达488米，最厚可超过600米。所以北极苔原也可与世界其它地区的高原冻土带一起通称为冻土带北极苔原是北冰洋海岸与泰加林之间广阔的冻土沼泽带，总面积1300万平方公里。它最大特点是有一层很厚的永久性冻土，厚达488米，最厚可超过600米。所以北极苔原也可与世界其它地区的高原冻土带一起通称为冻土带在北半球，多年冻土从中纬向极地厚度不断增加，上限逐渐缩小。北纬48°附近的多年冻土南界，地温接近0℃，冻土层厚度仅1—2米。连续多年冻土带南部，年平均地温约为-3—5℃，冻土厚度可达100米。北极附近岛屿的年平均地温降至-15℃，冻土厚度达到1000米以上，上限趋近地面。中低纬高山高原区冻土的分布，则表现为随海拔高度而变化。海拔愈高，地温愈低，则冻土愈厚，而上限深度愈小。

地下冰的存在是冻土的最基本特征。冻土中的地下冰，根据成因和埋藏形式可以分为组织冰、洞脉冰、埋藏冰等类型。地下冰的存在是冻土的最基本特征。冻土中的地下冰，根据成因和埋藏形式可以分为组织冰、洞脉冰、埋藏冰等类型。

1.土层中的水分冻结所形成的组织冰是分布最广、含量最多、但冰的聚合体最小的一类地下冰。 2.洞脉冰是地表水注入土、岩垂直裂隙和洞穴冻结形成的，可分为脉冰和洞穴冰两种。由于地表水周期性注入，因而在裂隙中多次重复冻结，这样形成的脉冰叫做复脉冰。它具有垂直条带状构造，每一条带代表一个年层，常伸入到多年冻土层内，年代愈长，裂隙愈扩大，所以复脉冰也被称为冰楔。 3.埋藏冰是地表冰体（冰椎、河冰、湖冰、冰川冰等）被堆积物掩埋后形成的，通常呈透镜体

第五节 冰川地貌与冻土地貌