第六章 冰川地貌-1

天山一号冰川
天山一号冰川
冰川地貌
冰川的形成与运动 冰川的类型
冰川侵蚀作用与地貌
冰川搬运堆积与地貌
冰期与间冰期
第一节
冰川的形成与演化
一、雪线与成冰作用
1、雪线（平衡线ELA） 常年积雪区的下界，年降雪量等于年消融量的分界线 平衡线以上，年降雪量大于年消融量，常年积雪， 冰雪积累区 平衡线以下，年降雪量小于年消融量，为冰雪消融 区 消融 —— 一般意义上的冰川的冰雪损失。 升华、融化、蒸发和裂冰
冰川冰glacial ice (0.85-0.9 g cm-3)
需要50 ～ 100 年
2、成冰作用 类型：
暖型成冰（热力成冰）作用：以融化-再冻结过程占优势，有融 水参加，成冰速度快。 冷型成冰（压力成冰）作用：以压实作用为主，成冰速度慢。
地带性：
中低纬高山区的冰川主要是通过热力成冰 高纬极地地区的大陆冰川主要是通过压力成冰
2、运动速度 运动速度缓慢，每年从数十米到数百米不等。 冰川各个部分运动速度不一致。 平面上：从粒雪盆出口到冰舌上部这一段速度最快,冰川 末端因冰舌消融速度变慢 横剖面：上中部最快，表面运动速度最快，底部最慢。 雪线附近厚度最大，流速最大。 时间上：夏快冬慢，昼快夜慢。 冬季上部运动快；夏季下部快 沿程流向上:坡度大,冰川形成拉张流流速大(2000m/a) 坡度缓,冰层挤压加厚形成压缩流,流速小 （20-100 m/a ）。 产生一系列的冰川裂隙及冰层褶皱，侵蚀
第二节 冰川类型
一、山岳冰川Alpine Glaciers 分布：中低纬高山地区 冰川形态受山岳地形的限制
1．冰斗冰川 2．悬冰川 3．山谷冰川 4．山麓冰川 5．平顶冰川
二、大陆冰川 Ice sheets (Continental glacier)
面积最大，厚度最大，冰川的运动基本不受下伏地形的影 响，由中心向四周呈放射状流动，中部为积累区，边缘为消 融区。
二、大陆冰川
按冰川年均温度可分为:
海洋性（暖型）冰川： 年均温度0℃左右，补给快，流动快， 消融快，破坏性大，冰碛物发育。 大陆性（冷型）冰川： 年均温度<0℃，积累慢，消融慢， 破坏性小于暖型冰川，发育在气温很低的极地和内陆高山区。
按冰川规模，可分为冰原、冰帽和冰盖:
冰原：发育在微弱切割的分水岭及高原上表面平坦或下 凹的冰体，面积可达几百平方公里； 冰帽：随着冰雪的积累，冰原表面由下凹而转变为弓形 上凸，规模一般较冰原大，最大可达5万多平方公里。 冰盖：面积大于5万平方公里的冰体。
悬冰川
一般呈斑点状，
3、山谷冰川
冰川沿谷地呈线状分 布，规模较大，长可达数 公里至数十公里以上.， 厚度多为数百米。以雪线 为界，有明显的冰雪积聚 区和消融区。 像河流那样顺谷而下，沿 途可纳分支冰川，成更大 的复式冰川，树枝状冰川。
4、山麓冰川（piedmont glacier）
由巨大山谷冰川或复式冰川流出山口，在山麓地带冰 舌扩展或相互汇合成一定宽度冰体。
山地冰川Alpine Glaciers
一、山岳冰川
1．冰斗冰川
分布于雪线附近和雪 线以上，规模不大 （<1~几km2）。形似 围椅状，后壁陡，朝 向山坡一面开口，常 为冰坝所阻。积雪量 大于消融量，冰体越 过冰坝呈舌状溢出。
冰斗由冰斗壁、盆底、冰斗出口处 的冰坎组成。通过发展，在谷地源 头多冰斗汇合，冰坎往往不明显或 消失，此时，称为围谷或冰窖。
Chatter marks 新月形裂口、新月形裂纹 和月牙形凿口
沟槽
擦痕
新月形牙凿
沟槽
颤痕
擦痕
Strahler, A. and Strahler, A., 1987. Modern Physical Geography. Wiley, NY.
Near ice-sheet edge, NE Greenland National Park. The folds show that ice flows. Blue at top is a meltwater lake; such lakes may drain to the bed.
(GSC2002-275)
Landform: piedmont glacier (emerging valley glacier)
Byam Martin Mtns, Bylot Is., Nunavut, CAN
Photo: Jürg Alean
5、平顶冰川 发育在起伏和缓高地上的冰面平坦形如薄饼的冰川，称 平顶冰川。冰川的周围伸出许多冰舌。 山地夷平面上发育
全球现代冰川与冰缘带分布图
（williams 等，1993）
Maximum Extent of Pleistocene Glaciation - 1/3 of land surface Most recent glacial maximum peaked 18,000 years ago and is considered to have ended 10,000 B.P.
冰川Glacier :
陆地表面受自身重力作用或冰层压力作用缓慢运动 的可塑性冰体（对气候变化敏感，重要的淡水资源）
冰缘现象 periglacial phenomena :
冻土、寒冻风化和苔原统称为冰缘现象
冰期与间冰期:
地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期称为冰期两次 冰期之间为一相对温暖时期，称为间冰期
Current Extent of Glaciation - about 10% of land surface
全世界现代冰川和冻土分布面积分别为1623 万平方千米及3500 万平方千 米，各占陆地面积的11％。我国现代冰川46377条，面积约59425.18 km2， 占全球冰川的0.4%亚洲山地北川面积的47.8%。冰储量5600 km3 ，面积占 全球


在高降雪量、温度也较高的海洋性气候区，以暖型成冰作用 为主， 在干旱低温的大陆性气候区，冷型成冰作用占优势
二 冰川运动
1、实现方式和机制
规模较大的冰川可分为上部脆性带和下部塑性带 冰川内部的塑性变形和基底滑动来实现（冰川冰的形变、冰川底部滑动和 冰床变形） 滑动 冰川借助冰与床底岩石界面上融水的润滑和浮托作用，沿冰床向前滑动。 原因：冰自身强大的压力，降低冰的熔点。冰川中含有砾石，对基岩产生 破坏作用。 塑性流动 当冰川达到一定厚度时(>30m)，在自身压力下，冰内晶粒开始发 生平行晶粒底面的粒内剪切蠕变，一致使冰晶向前错位，其宏观积累效果表 现为整个冰川的定向蠕动．称为塑性流动。内部挤压和表面拉张
Cirque
Strahler, A. and Strahler, A., 2005. Physical Geography. Wiley, NY.
2、悬冰川（Hanging Glacier） 悬挂于冰斗口外的陡坎上或依附在山坡上的小型冰川。 冰舌规模小，冰体厚度小，面积小（小于1km2）。对 气候变化的反映较灵敏
第六章
冰川地貌
现代冰川作用所塑造的地貌 古冰川作用所形成的冰川地貌遗迹
海冰（黄金海岸）
流冰（Iceberg ）
Greenland
流冰（白令海峡）
祁连山冰川
冰川：陆地表面受自身重力作用或冰层压力作用 缓慢运动的可塑性冰体 冰川地貌： 冰川作用所塑造的地貌
冰冻圈cryosphere :
受冰（雪和冰）影响的的地球表层的一部分，包 括冰川、积雪、冻土及浮冰（海冰、湖冰和河冰）
二 冰川运动
20 m
100 m
温带
寒带 极地
二 冰川运动
中低纬的小冰川而言，以基底滑动为主 高纬大陆冰川则以塑性变形为主
二 冰川运动
暖湿冰川，以基底滑动为主 冷干冰川，以塑性变形为主
冷、干冰川 Cold,
Dry Glacier
湿冰川 Wet Glacier
(GSC2002-280)
glacier margin (“cold glacier” – no sliding; plastic deform)
冰斗冰川旋转滑动与侵蚀示意
冰川伸张流、压缩流及冰盆形成机制
冰川内部积极流路与消极流路
2 ）挖掘作用：压力及冰劈作用
图 冰川的刨蚀作用示意
1、冰川磨蚀作用
冰川对冻结在冰川底 部的碎石突出冰外，象锉 刀一样，不断地对冰川底 床进行削磨和刻蚀。冰川 磨蚀作用可在基岩上形成 带有擦痕的磨光面。
磨蚀 擦痕 Striations 沟槽 Grooves 振痕或颤痕
冰川演化示意图（据R.F.弗林特）1.山岳冰川阶段； 2.山麓冰川阶段；3.大陆冰川阶段
第三节 、冰蚀作用与冰蚀地貌
一、冰川侵蚀作用
冰川挖蚀（掘蚀或拔蚀） 冰川磨蚀
一、冰川侵蚀作用
1、冰川挖蚀（掘蚀或拔蚀）作用
冰床底部或冰斗后背的基岩，沿节理反复冻融而松动， 松动的岩块再与冰川冻结在一起时，冰川向前运动就把 岩块拔起带走。
如冰川规模很大，覆盖了 整个山顶或山区大部分， 又称冰帽（ice caps)。 如我国西部，斯堪的纳维 亚半岛和冰岛等。
青藏高原腹地普若岗日冰原（航空相片）
Vatnajö kull Ice Cap
Figure 14.4
Patagonian Ice Field
Figure 14.4
（a）冰斗冰川；（b）山谷冰川；（c）山麓冰川
Ice sheets
/ 58
大陆冰川
末次冰期北半球冰盖
Laurentide Ice Sheet Scandinavian Ice Sheet
南极冰盖
雀儿山冰川
南极冰盖
冰川发育规模大小主 要取决于积雪区面积、 固态降水量（生长、 衰退）。冷的地方， 在雪线以下众多山岳 冰川连成一片，可以 成为大陆冰川。温暖 的地方，雪线以上大 片大陆冰川解体，可 以变为山岳冰川。冰 川进退演化常有一定 周期性。