冰川和冻土地貌与堆积物课件.ppt
第六章 冰川和冻土地貌与堆积物,陆地上的水体分为液体和固体，所有河流、湖泊及地下水的总量仅占陆地淡水总量15，其余85的水以固态的形式构成冰体。这些陆地上的冰体，在由于地面坡度和冰体厚差异所产生的侧压力的作用下，能产生缓慢地运动。陆地上终年缓慢流动着的冰体为冰川。,冰川也！,全球冰川面积共1500多万平方公里，其中南极和格陵兰的冰体占1465平方公里。这种大面积的分布在高纬度地区的冰川称大陆冰冰川（冰盖）。,另一部分冰川零星分布在中、低纬度的高山和高原上气温在零度以下的地带；这部分冰川称为山岳冰川。,主要内容,一、冰川地貌和堆积物二、冻土地貌和沉积物三、冰川、冻土研究的实际意义,一、冰川地貌和堆积物,（一）冰川的形成和冰川运动1、定义冰川（glacier）积雪 物理变化 可塑性冰川冰 压力和重力 运动 的冰川冰（即为冰川）,2、成冰作用,在雪线以上的积雪，经 一系列“变质”阶段而形成冰川冰的过程。,两个阶段,具有明显的地带性,有新雪变粒雪，密度变大,粒雪更加紧密结合,高降雪量温度也较高的海洋性气候区以融化-再冻结过程为主，有融水参加，成冰速度快。,干旱低温的大陆性气候区 冷型成冰作用占优势，压实作用为主，成冰速度慢。,探地球之奥秘悟人生之真谛,3、雪线 是指年降雪量等于年消融量的分界线，又称均衡线。雪线高度在不同地区是不同的，它受温度、降水量、及地形的影响。,冰雪积累区 雪线以上，年降雪量年消融量冰雪消融区 雪线以下，年降雪量年消融量,山岳冰川,2、冰川的运动 因素：主要是冰川本身的重力和压力。重力流 取决于冰床坡度的流动（如山岳冰川）压力流 取决于冰面坡度的流动（如大陆冰川）,基底滑动 冰与床底岩石界面上融水的滑润和浮托作用沿冰床向前滑动 塑性流动 平行晶粒底面的粒内剪切蠕变，使整个冰川的定向蠕动 运动速度：纵剖面：冰川表面 冰下 平面：中心 两侧,一般情况下，冰川的运动速度是两者的代数和，且十分缓慢。,由于冰川不同部位的运动速度不同，底部和两侧基岩因摩擦而运动慢；上部和中间运动快，这种差异将导致冰川表面发生冰川裂隙及冰层褶皱,冰川裂隙,（二）冰川的类型及冰川物质平衡A、冰川类型 根据冰川形态、规模和所处地形1、山岳冰川类型（1）冰斗冰川及悬冰川（2）山谷冰川（3）山麓（the foot of a mountain）冰川,冰斗冰川,悬冰川,2、冰原、冰帽和冰盖,冰原：表面平坦或下凹的冰体,冰盖：冰原表面由下凹转变为上凸则为冰冒，S50000km2 则为冰盖,根据冰川温度 暖型冰川 发育在气温较高，沿岸有暖流补充水分的地区，冰川温度在0左右，补给快，流动快，消融快 冰川破坏力大，冰碛物发育 冷型冰川 发育在气温较低的极地和内陆高山区，年均气 温在0以下，积累慢，消融慢,除冰斗冰川外，其他冰川都是有明显的积累区和消融区。积累区中冰雪的净积累量与消融区中冰雪消融量之比叫冰川物质平衡。积累量大于消融量，冰川前进；反之，冰川退缩；两者相等，冰川冰舌前端位置稳定。,B、冰川物质平衡,（三）冰川作用及冰川地貌,1、冰川侵蚀作用 A、冰川在运动过程中，施加于冰床上的强大压力和剪切力，会对冰床产生巨大的破坏。这种作用称为侵蚀作用。磨蚀作用是一种机械作用，破坏力十分巨大，其作用的方式有两种：拔蚀作用 和磨蚀作用,2、冰川的搬运作用,A、冰川在运动过程中，可将冰川内部及冰川前缘的碎屑物搬运到它处。其搬运特点是：搬运力巨大；机械搬运；搬运过程不损失能量；无分选；无磨圆。搬运的方式：载运和推运，以载运的方式为主。,冰川的载运,冰川的推运,3、堆积作用,冰川堆积作用主要是机械堆积作用。冰川搬运的冰碛物在气候转暖、冰川消融和冰碛物过多、搬运过程中受阻滞留等情况下，堆积下来，称为冰川的堆积作用。,4、冰蚀地貌 各种冰蚀地貌分布在不同部位。雪线附近及其以上有冰斗、刃脊（鳍脊）和角峰；雪线以下形成冰川谷（冰槽谷or“U”型谷or 幽谷）、悬谷和羊背石。,山岳冰川剥蚀地貌,山岳冰川剥蚀地貌的形成过,山岳冰川剥蚀地貌,鳍脊,角峰,冰川谷,冰斗,山岳冰川剥蚀地貌,冰川谷,山岳冰川剥蚀地貌,冰川谷,山岳冰川剥蚀地貌,鳍脊,山岳冰川剥蚀地貌,角峰,角峰,角峰,冰斗,大陆冰川剥蚀地貌,由于磨擦形成的擦痕,大陆冰川剥蚀地貌,古冰川作用形成的湖泊,5、冰碛物,由冰川直接沉积，未经其他外力特别是未经冰融水明显改造的沉积物称为冰碛物,冰碛物的粒度成分,冰碛物的岩性,冰碛物的构造,冰碛砾石的磨圆度,冰碛石形状及表面特征,冰川石英砂表面构造特征,a、,冰碛物,b、,冰碛物的成因分类,滞碛滞泻作用,融出碛热力融化,流碛重力作用,冰川压力融化阻滞作用粘贴作用,c、冰碛物特点,1、纯碎屑堆积2、分选性极差无层理3、磨圆度差4、冰漂砾表面常有冰擦痕5、冰碛物中常保存有喜冷植物孢子花粉及化石,其中滞碛、融出碛及流碛三者间的区别见教材103页。,6、冰碛地貌,基碛及基碛地形2.终碛堤（前碛堤）3.侧碛堤,底碛丘陵鼓丘,山谷冰川末端地貌,7、冰水堆积地貌,冰水扇冰水冲积平原冰水阶地冰水湖,冰阜阶地及冰砾阜锅穴蛇形丘,冰前沉积冰川接触沉积,冰砾阜阶地,二 冻土地貌和沉积物,一，什么是冻土？中文名称：冻土 英文名称：frozen soil;froze ground 定义：在土层大量丧失热量，低温不断 下降地面形成的 含有冰的各种岩石和土壤 二，冻土分类 冻土一般可分为 短时冻土：持续时间数小时，数日 季节冻土：持续时间半月至数月。永久冻土：持续时间数年至数万年以上,三，我国冻土的分布,中国冻土可分为季节冻土和多年冻土。季节冻土占中国领土面积一半以上，其南界西从云南章凤，向东经昆明、贵阳，绕四川盆地北缘，到长沙、安庆、杭州一带。季节冻结深度在黑龙江省南部、内蒙古东北部、吉林省西北部可超过3米,往南随纬度降低而减少。多年冻土分布在东北大、小兴安岭，西部阿尔泰山、天山、祁连山及青藏高原等地，总面积为全国领土面积的1/5强。有人提出中国冻土分为多年冻土（2年以上）、季节冻土（1月以上）、瞬时冻土（小于1月），其区划前提分别为年均地面温度、最低月均地面温度、极端最低地面温度等于或低于0。瞬时冻土南界大致与北回归线一致,四，冻土区的地质营力作用 冻土区的地质营力作用主要是冻融作用，冻融作用包括 1，冰冻风化 2，冻胀和融动作用引起的斜坡块体的运动。其作用机理是，因气温周年变化，使含水层反复冻结和融化，使土层裂开，扰动，变形，破坏，和流动。,五 冻土地貌,石海,石海,冻胀丘和冰核丘,六，冻融构造,冰脉：水注入处于负温状态下的岩石裂隙中的水，冻结成的裂隙冰。冰楔与古冰楔：在气温下降较快，且持续严寒酷冷的气候条件下，一旦冰脉形成就会通过交替的冻结与融化使冰脉生长，围岩受压，并贯穿永冻层，并终年不化,即，冰楔。冻融褶皱：又称冻囊，扰动构造，是由于活动层冻结时产生的下压力与永冻层向上的顶托力使饱水沙和粘土发生聚冰脱水形成的。构造土：构造土是指在含水充分的河滩等地的含砾堆积物上部，由于冻融分选作用，使冻土层中碎石具有几何图案排列的次生构造,三、冰川冻土研究的实际意义,冻土的危害？,课后思考题,1、冰川的搬运作用与河流的搬运作用有什么区别？all2、冰的屈服强度为0.42（105pa）左右，远低于岩石的强度，为什么冰川会对底床和两侧的基岩产生侵蚀作用？,组员任务分配：陈能德：冰川作用部分 翁常林：主要负责冻土部分 李 龙：冰碛物部分 代育朝：资料整理 李晓龙：冰川的类型及冰川物质平衡部分 杜海鹏：搜集图片 谭玉芳：冰川剥蚀地貌部分及讲解,参考文献及资料：王英老师普地课件 地貌学原理 杨景春 李有利编著 普通地质学陶晓风 吴德超主编 地貌学及第四纪地质学曹伯勋主编 工程岩土学教材,
