第七章 冰川的地质作用

　　冰川是指陆地上多年积雪形成的运动着的巨大冰体。运动着的巨大冰体的地质作用雕塑了特有的冰川地形，是改造地表的重要地质营力之一。

　　第一节 冰川的形成、类型和运动特点

　　一、 冰川的形成

　　(一) 冰川形成的条件

　　冰川形成主要取决于气候条件，其次是地形条件。

　　1. 冰川形成的气候条件

　　气候条件主要有两方面：一是气温;二是降水(雪)量。

　　地球上气温最低的是两极地区，其次是中低纬度的高山区。这些地区终年积雪，被称为雪原区雪原区的下限称为雪线，也称平衡线。雪线以下为冰川的消融区。雪线位置与气温和降水量有关。两极地区的雪线位于海岸线附近。

　　2. 冰川形成的地形条件

　　两极地区冰川的形成与地形关系不大，雪线高度主要受气温控制。中低纬度高山区的冰川形成需要有可以积雪的相对平坦的地形。另外雪线高度还与山坡向阳背阴、地形突出与隐蔽，即接受阳光多少等因素有关。

　　二、冰川的类型

　　冰川类型的划分，因根据不同，而有不同的分类。其中与研究地质作用密切相关的主要是根据冰川的形态分类;其次是依据气候的分类。

　　(一) 冰川形态分类

　　根据冰川的形态主要分为冰盖和山岳冰川两大类。

　　1.冰盖

　　冰盖亦称大陆冰川。分布在极地和高纬度地区。冰盖中间底部因巨大冰体的重压而位于海面之下， 故大致呈双凸镜形。全球最大的冰盖是南极冰盖，其次是格陵兰冰盖。

　　2山岳冰川

　　山岳冰川因地形及形态不同又可进一步划分出冰斗冰川、山谷冰川、悬冰川、平顶冰川等类型。

　　(二) 冰川气候分类

　　根据冰川所处气候条件，主要是气温和降水量，分为冷冰川、暖冰川和复合型冰川。

　　1.冷冰川

　　亦称大陆性冰川。特点是，主要受西风和北冰洋气流的影响， 年降水量少;雪线位置高;冰层厚度较薄;冰川长度较短;消融量也少;冰川流动速度慢，冰川地质作用相对不活跃。

　　2.暖冰川

　　亦称海洋性冰川。特点是，主要受东南和西南季风的影响，降水充沛、冰量充足;雪线位置低;冰川长度与厚度相对也较大;一年四季气温和降水量变化大，冰川消融量也大;流动速度快，冰川地质作用活跃。

　　3.复合型冰川

　　主要发育于亚洲中部，是一般长大于20km 的大型山谷冰川，从高山发源地到冰川末端，可跨越几个垂直气候带，冰川的积累和消融量都较大，地质作用较活跃。

　　三、冰川的运动特征

　　当降雪量增大冰川的积累量大于消融量时，冰川上游冰体加厚，冰川向下流动速度加快，冰舌向前伸展，这也成为“冰进”;当降雪量少冰川积累量小于消融量时，冰舌就会向后退缩，这也称为“冰退”。“冰进与冰退”是气候变化的反映。

　　(一) 冰川运动速度

　　冰川运动速度受气候、冰川规模(主要是冰层厚度) 和冰川运动方式等因素的影响。暖冰川的运动速度比冷冰川快;冰层厚度大的比小的快;冰川底部有水渗入使冰川产生滑动者，冰川运动速度亦加快。对于山岳冰川来说，地形影响冰川运动速度，地形陡比缓的运动速度快。夏季冰川增温时运动速度比冬季要快。

　　(二) 冰川运动方式

　　冰川运动主要有塑性流动的基底滑动两种方式。

　　1、 塑性流动

　　冰川的下部冰层因在上部冰层压力下呈塑性状态，冰盖中部冰层厚度大在重力作用下由厚向薄、由上向下发生塑性流动。

　　2.基底滑动

　　第二节 冰川的刨蚀作用

　　冰川及共所携带的岩石碎屑对冰床的破坏作用称刨蚀作用。刨蚀作用是一种机械破坏作用。

　　一、刨蚀作用方式

　　(一) 磨蚀作用

　　也称研磨作用，是冰川及其冻结在内部的岩石碎屑在冰川流动过程中，在冰川自身压力下对冰床岩石刮削、锉磨的过程。磨蚀作用的强度主要取决于冰川厚度(冰川厚度大压力亦大) 和流动速度。其次是冰床岩石抗磨蚀的能力。冰床岩石经磨蚀后表面可有断续分布的磨光面，称冰溜面。冰溜面上常留有钉状、帚状、颤痕等形态各异、深浅不一的擦痕(图7-9)。这些擦痕共同的特点是随冰川流动方向、擦痕的深度由深变浅，由明显渐趋消失。冰川擦痕在恢复古冰川的分布和运动方向等方面有着重要作用，是大陆漂移学说的地质证据之一。

　　(二) 挖掘作用

　　也称拔蚀作用，指融雪水渗入冰床基岩的裂隙中，水结冰后使多裂隙、松散的岩石与冰川主冰体冻结在一起，然后随冰川流动被挟带走的过程。

　　冰川的磨蚀和挖掘作用在冰川流经岩丘时明显显示其特征。

　　二、刨蚀地形

　　经冰川刨蚀作用后他们分别被改造，形成冰斗、冰蚀谷、刃脊和角峰。

　　(一) 冰斗

　　冰斗在雪线附近常发育成一排。当冰川完全消融后，它可作为古雪线的标志，同时冰斗中积水可形成冰斗湖(冰蚀湖的一种)。

　　(二) 冰蚀谷

　　又称冰蚀槽或“U” 形谷。山谷中流动的冰川称山谷冰川。山谷冰川的刨蚀作用加深谷底，使谷底趋向平缓，但由于山谷基岩抗刨蚀能力不同及原来地形存在石阶等原因，谷底纵剖面可为台阶状。

　　(三) 刃脊

　　(四) 角峰

　　冰川刨蚀地形的发育程度，形态特征等与气候、冰川规模大小、冰床基岩岩性、地质构造等诸多因素有关。

　　第三节 冰川的搬运作用

　　一、 冰啧物来源和分布

　　冰啧物的来源主要有两个，一个是挖掘作用产生的岩石碎块;二是寒冻风化作用使山上岩石破碎掉落在冰川上。

　　冰渍物分布在冰川两侧的称侧啧;分布在冰川底部的称底啧;分布在冰川内部的称内啧;支冰川汇入主冰川，原来两支冰川的侧啧汇合后即形成中啧;分布在冰川末端的称终啧。

　　二、冰川搬运力、搬运量和搬运方式

　　(一)冰川的搬运力和搬运量

　　冰川的搬运力主要取决于冰川的厚度，冰川厚度越大，规模越大，搬运力页越大。

　　冰川的搬运量大小与冰川搬运力和冰啧物来源多少有关。

　　(二)冰川的搬运方式

　　冰川有其独特的搬运方式：载运和推运。

　　冰碛物载运过程既无分选作用，也无磨圆作用。

　　从载运和推运的特点看，冰川搬运方式以载运为主。

　　第四节 冰川的沉积作用

　　一、 冰啧物特点

　　碛物大多数是以载运方式被搬运的，所以冰碛物一般分选性差，冰碛物磨圆度亦差，一般为尖棱角———棱角状，冰碛物不具成层性。

　　二、冰啧地形冰

　　不同的沉积原因，在冰川不同的位置可形成终啧堤、侧啧堤、底啧平原、或丘陵等各种冰啧地形。

　　(一) 终碛堤(垅)

　　位于山岳冰川末端前方 或冰盖边缘外侧的垅岗状地形。是在气候稳定情况下冰川流动到末端或边缘消融后堆积形成的。

　　(二) 侧碛堤

　　(三) 底碛平原和底碛丘陵

　　(四) 鼓丘

　　冰川消融后在底碛平原上堆积的小丘状冰碛地形叫鼓丘。鼓丘一般平面呈长椭圆形，长轴方向与冰川流动方向一致;

　　第五节冰水的地质作用

　　冰川消融的水在终碛堤内外的洼地中汇集可形成冰水湖。冰水沉积作用发生在冰水河及冰水湖中。

　　一、冰水的沉积物与沉积地形

　　(一) 冰水的沉积物

　　1.冰水河的沉积物特征

　　水沉积物的分选性和磨圆度比冰碛物好一些， 比冲积物差。冰水沉积物有一定的成层性。砾石表面还可保留有擦痕。

　　2.冰水湖沉积物特征

　　冰水湖沉积受气候及季节交替的影响。

　　(二) 冰水的沉积地形

　　主要是冰水河形成的蛇丘和冰水扇、冰水沉积平原。

　　1蛇丘

　　冰川消融后隆起在冰床上，似蛇状蜿蜒延伸的堤状地形。，组成蛇丘的沉积物以粗砂和砾石为主。蛇丘总的延伸方向与冰川运动方向一致。

　　2.冰水扇及冰水沉积平原

　　流出终碛堤的冰前河，因地形豁然开阔，冰前河水流分散、动能减小，挟带的碎屑物在终碛堤外沉积形成扇状地形———冰水扇。冰水扇扩大或多个冰水扇相连则形成冰水沉积平原。冰水的沉积物与沉积地形一定程度上也可用来指示冰川特别是古冰川的活动特点。