冻融侵蚀与冰川侵蚀终稿共47页
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冰川侵蚀与冰川堆积概述冰川侵蚀与冰川堆积是冰川运动中两个重要的地貌过程。
冰川侵蚀通过冰川的磨蚀、切割和运载作用,对地表地貌进行改造和形成;冰川堆积则是指冰川运动中堆积起来的岩石碎屑和沉积物形成的地质地貌类型。
冰川侵蚀和冰川堆积是相互关联、相互作用的地貌过程,两者共同塑造了冰川地貌。
冰川侵蚀是冰川对地表地貌的改造作用。
冰川侵蚀可以分为磨蚀和切割两种形式。
磨蚀是指冰川表面的冰体对地表磨蚀、磨耗和剥蚀作用。
冰川侵蚀的主要机制是冰川底部的冰体通过冰带和冰覆盖的方式进行磨蚀,其中包括物理磨蚀、化学磨蚀和生物磨蚀。
物理磨蚀是冰川运动中冰体碰撞和挤压地表岩石,造成岩石破碎和磨损。
化学磨蚀是指冰川通过冰川的融水和冰碛的介入,改变地表岩石的化学性质,加速岩石的腐蚀和溶解。
生物磨蚀则是由冰带和冰碛作用下的活动生物对地表地貌的侵蚀作用。
切割是指冰川通过冰体的下切和侵蚀作用,对地表地貌进行冰刀切割和冰锥抛射,形成各种形态的槽谷、沟壑、峡谷和冰碛土地。
这些形态的形成与冰川运动过程中的冰碛的堆积和冰体的运动有关。
冰碛的堆积与冰体的运动形成了不同形态的沟壑和槽谷,如U型谷和V型谷。
冰川在流动过程中通过侧向切削和下切割作用,形成了各种大小的槽谷和峡谷。
而冰锥抛射是指冰碛的堆积和冰体的运动形成的尖峰状地貌,如山峰和山脊。
与冰川侵蚀不同,冰川堆积是指冰川运动过程中由于冰川表面降水和融水以及冰川碎屑的聚积所形成的地质地貌。
冰川堆积主要包括冰前冰碛和冰后冰碛。
冰前冰碛主要是指冰川运动中冰碛从冰川面部搬运并堆积在冰川前缘而形成的地貌单位,如冰磨效应下形成的冰碛土地、冰积地和冰积湖等;冰后冰碛主要指冰川运动结束后,冰碛的自由堆积和沉积所形成的地质地貌,包括冰碛沉积物化石、冰碛平原、冰碛湖等。
总的来说,冰川侵蚀和冰川堆积是冰川运动过程中两个相互关联、相互作用的地貌过程。
冰川侵蚀通过冰川的磨蚀和切割作用改造和形成地表地貌,冰川堆积则是指冰碛的堆积和沉积冰川运动中的形成的地形,两者共同塑造了冰川地貌。
冰川侵蚀作用形成的地貌_冰川侵蚀地貌的成因侵蚀作用冰川有很强的侵蚀力,大部分为机械的侵蚀作用,其侵蚀方式可分为几种:1拔蚀作用:当冰床底部或冰斗后背的基岩,沿节理反复冻融而松动,若这些松动的岩石和冰川冻结在一起,则当冰川运动时就把岩块拔起带走,这称为拔蚀作用。
经拔蚀作用后的冰川河谷其坡度曲线是崎岖不平的,形成了梯形的坡度剖面曲线。
2磨蚀作用:当冰川运动时,冻结在冰川或冰层底部的岩石碎片,因受上面冰川的压力,对冰川底床进行削磨和刻蚀,称为磨蚀作用。
磨蚀作用可在基岩上形成带有擦痕的磨光面,而擦痕或刻槽是冰川作用的一种良好证据,其方向可以用来指示冰川行进的方向。
3冰楔作用:在岩石裂缝内所含的冰融水,经反复冻融作用,体积时涨时缩,而造成岩层破碎,成为碎块,或从两侧山坡坠落到冰川中向前移动。
4其他:当融冰之水进入河流,其常夹有大体积之冰块,会产生强大撞击力破坏下游的两岸岩石。
冰川侵蚀力的强弱受到下列因素的影响:1冰层的厚度和重量。
重厚者侵蚀力强。
2冰层移动的速度。
速度大者侵蚀力强。
3携带石块的数量。
携带数量越多越重者,侵蚀力越强。
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。
1冰斗:为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。
在刃脊之间的低下鞍部处,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动,山嘴被削平成三角形,称为削断山嘴。
临夏州冻融侵蚀地质灾害气象条件分析及防御对策摘要利用1982—2012年的降水、气温气象资料,对临夏地区30年降水和气温变化对冻融性作用与冻融侵蚀造成的春季滑坡地质灾害进行了分析。
结果表明:临夏地区春季滑坡地质灾害主要是由冻融侵蚀造成,而滑坡地质灾害发生取决于上年度秋季降水量和翌年春季日平均气温;当上年度秋季降水量≥20 mm时,翌年春季连续5 d平均气温≥7 ℃,就会导致冻融侵蚀造成的滑坡地质灾害发生。
并据此提出了防御对策。
关键词冻融侵蚀;地质灾害;气象条件;防御对策;甘肃临夏冻融侵蚀是土壤侵蚀类型的一种常见形式,指在松散堆积物组成的坡面上,土壤含水量大或有地下水渗出情况下冬季冻结,春季表层融化,而下部仍然冻结,形成了隔水层,上部被水浸润的土体呈流塑状态,形成泥流坡面或泥流沟。
冻融侵蚀对工农业生产具有严重的破坏性,如地质滑坡、公路路面隆起、建筑物塌陷等。
冻融侵蚀主要分布在我国西北高山地区、青藏高原地区、东北北部山区,其中以青藏高原地区更为常见,持续时间也为最长[1]。
临夏州地处青藏高原和黄土高原的过渡地带,属冻融性作用与冻融侵蚀造成春季滑坡地质灾害高发区。
据统计,全州共有34处春季地质滑坡灾害高发点,而每年因冻融侵蚀导致的地质滑坡灾害最多可达23起。
2011年3月2日,甘肃省临夏州东乡族自治县县城撒尔塔文体广场西北面边坡发生大面积塌陷滑坡地质灾害,滑坡区长约100 m,滑坡土方量近18万m3,属典型的冻融侵蚀引发的特大型地质灾害。
滑坡导致了县城2/3的地方供水、供暖、排水设施和道路、电网受到严重损毁;滑坡同时导致地面建筑物出现下陷、倾斜、开裂,700多名群众被紧急撤离,29家机关单位被疏散,造成直接经济损失逾4亿元。
对甘肃省临夏州1982—2012年30年间出现的冻融侵蚀地质灾害进行了分类统计,对气象条件成因进行了分析,并提出了防御对策。
1 研究区概况临夏州地处青藏高原和黄土高原的过渡地带,州内东北方为黄土高原沟壑,其余为冲积川谷台地,梁峁沟谷相间,丘陵起伏;境内地形复杂,相对高差大。
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。
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关于冰川作用和冰川类型、分布,在第五章第四节已有介绍。
这里只着重讨论冰川的地貌作用和冰川地貌的特点。
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。
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。
高寒区冻融作用与土壤侵蚀高寒区是指海拔较高、气温较低的地区,常年受到严寒气候的影响。
在这样的环境下,冻融作用和土壤侵蚀成为了高寒区面临的重要问题。
本文将简要探讨高寒区冻融作用与土壤侵蚀之间的关系。
冻融作用是指土壤在冬季的低温下结冰,随后在春季的升温中融化的过程。
高寒区的冻融作用十分强烈,土壤中的水分在结冰时会膨胀,造成土壤颗粒运动,而在融化时则会使土壤变得湿润。
这种周期性的冻融过程对土壤结构和组成产生了显著影响。
首先,冻融作用导致土壤的物理破碎。
当土壤中的水分结冰时,冰晶的形成使得土壤颗粒间的空隙被填充,从而产生压缩作用。
这种压力会引起土壤颗粒与微土壤破碎、断裂,加剧了土壤质地的疏松程度。
而在融化时,由于冰晶融化后的体积变小,加之融化水的润湿作用,土壤颗粒会逐渐重新排列,使得土壤变得更为致密。
其次,冻融作用对土壤的水分运动产生了显著影响。
在冻结期间,土壤中的水分经过冻结而形成了冰体,从而阻碍了水分向下渗漏。
这种局部隔离的现象导致了土壤水分的聚集,同时也使得冻结土层上方的融水难以渗透下去。
然而,在融化期间,冰体又会变成液态水,并且由于融水的润湿作用,使得土壤能够迅速吸收水分。
这样的冷热循环使得土壤中的水分在不断交换,进一步影响了土壤水分的分布和运动。
最后,冻融作用对土壤侵蚀产生了重要影响。
冻融作用引起的土壤颗粒移动和土壤湿润度的变化,增加了土壤的剥蚀敏感性。
当雨水或融雪与冰体发生接触时,会导致水分迅速渗透到土壤中,并带走土中悬浮物质,从而使土壤表面土壤遭受冲刷,加速了土壤的侵蚀过程。
此外,冻土表面的冰凌以及冻土下的冻结层也会对水分运动形成障碍,使土壤更容易受到侵蚀。
总结而言,在高寒区,冻融作用与土壤侵蚀之间存在密切的关系。
冻融作用通过物理破碎、水分运动以及改变土壤养分等方式,加剧了土壤的侵蚀过程。
我们需要进一步研究和了解冻融作用对土壤侵蚀的具体机制,以制定相应的措施,减少土壤侵蚀带来的负面影响,并提高高寒区的土壤保育水平。