地球科学概论课件：第八章冰与冰水流.ppt

1、第八章 冰和冰水流雪线 冰川是由于地球表面的终年积雪，在日照、升华、以及温度、压力等因素的影响下转化为冰川冰，并发生运动而形成的。 雪原 降雪不能在一年之内全部融化或升华的地区，经过长年累月的累积就会形成终年积雪区，称为雪原。 雪线 终年积雪区的下部界线称为雪线。雪线通常随着维度的增加而降低，一般赤道附近的雪线在的高度45005000米左右，中纬度地区降到3000米左右，高纬度地区的雪线更低，北极圈基本与海平面一致。在中纬度有些地区由于降水量少，蒸发量大，雪线反而比赤道附件高，如青藏高原的雪线在58005900米左右，安第斯山则在6400米左右。 积雪厚度一般达到40m时，底部的雪就开始转化为

2、冰川冰。 冰形成于雪线之上，但却可以运动到雪线以下。 冰川冰的形成是一个长时间的复杂过程，雪经过融化、冻结和升华等作用逐渐地转变成粒雪，雪的密度为0.085 g/cm3，粒雪的密度大约在0.20.4 g/cm3左右；在压力和结晶的继续作用下逐渐地变成冰川冰，冰川冰的密度为0.9 g/cm3 。 冰川冰在重力和上覆冰雪的压力作用发生运动，形成冰川。8.1 冰川的类型 从大的方面，冰川可以分为两大类，山岳冰川和大陆冰川。 大陆冰川因其覆盖整个大陆，在由大陆边缘直接入海，故称为大陆冰川。其重要特点是： 冰的厚度大； 地形对冰川的发育影响不大； 主要补给区位于冰盾的中部； 冰川从中部向四周陆缘呈辐射状

3、向外流动，中心部位流速较慢，边缘流速较快。 山岳冰川可以分为以下一些类型： 拱形冰川 从同一源地向不同方向流出的冰川。 悬冰川 位于陡峭的山坡上，填充在较小的盆地里，从盆地中伸出的短舌状冰川。 冰窝冰川 形成于安乐椅状的山窝中. 大陆冰川 目前只有南极大陆和格陵兰发育有大陆冰川。其特点是盾状形态、厚度大、不受地貌影响、冰源区在大陆中部、辐射状流动。拱型冰川悬冰川冰窝冰川8.2 冰川体系 冰川运动的速率一般很低，其特点就是非常缓慢，在短时间里一般人很难察觉到，因此一开始人们以为冰川是不运动的。 各地区的冰川运动速率也很不一样，山岳冰川的运动速率一般是每年数十米到数百米不等，喜马拉雅山地区最大速率

4、可以达到1300米/年。 大陆冰川的运动方式则是边缘部分较快，中间部分较慢。冰川运动影响冰川运动的因素主要有：地面的坡度冰川的厚度与温度地面的光滑程度融冰含量所携带的岩石碎块冰 川 运 动 示 意 图 由于冰川下部的流体各处快慢不同，上层坚脆的冰体強度很低，加上山岳两侧谷壁的摩擦力和冰川底下山岳地面的高低起伏地形，所以冰川表面发生许多冰隙。冰隙是冰川中最明显、最丰富的构造。 冰川构造8.3 冰川和冰水流的作用 冰川对其底部岩石的破坏作用称为刨蚀。 由于冰川的压力和破坏，使底部岩石发生破碎，这些破碎的岩石在冰川的携带运动中更增加了冰川的刨蚀能力。其结果是使冰川底部岩石形成擦痕、沟槽。可以指示冰川

5、运动的方向。 岩石的突出部分会被刨蚀成特征的长圆形突起羊背石。冰川刨蚀作用 在山岳冰川的刨蚀作用中常形成一些特殊的地貌，如围谷、冰斗、刃脊、角峰、U型谷等。 围谷 冰川刨蚀形成的洼地 冰斗 位于山坡处的漏斗状地形 刃脊 被冰川刨蚀成陡峭的刃状山脊 角峰 刃脊交会的山峰 U型谷 冰川流动过程中对底部地形的改造形成的特殊地貌。冰斗刃脊刃脊冰斗角峰U型谷围谷 冰川具有很强的搬运能力，由冰川所携带的粗大碎屑物称为冰川漂砾。其主要特征是表面常有冰川擦痕，并常有一面以上磨平面。 所有被冰川搬运和沉积的松散碎屑物都称为冰碛物。冰碛物按照其所在冰川中的位置，又可分为侧碛、中碛、内碛、底碛、终碛等。冰川搬运和沉

6、积作用冰川中的各种冰碛物位置示意图A侧碛， B中碛， C内碛， D底碛， E终碛冰川消融过程中形成的冰蘑菇 当冰川消融时，其携带的冰碛物就会沉积下来，形成冰水沉积。冰水沉积物主要有以下一些类型： 终端冰碛物 冰川的前缘长期稳定在某一位置上，冰川所携带的碎屑物也长期堆积在冰川消融的前缘位置，使大量的冰碛物堆积成不同高度的堤或梁。在冰期过后可以形成堰塞湖泊。 冰砾堤 在地貌上表现为狭长的梁子，其延长方向与冰川运动的方向一致，是冰川在消融的过程中，冰川前缘不断退却时留下的终碛物。天山3号冰川的终碛堤8.4 地质历史中的冰川与环境效应 在地质历史中有多次全球规模的冰期，并且发育了分布广泛的大陆冰川。

7、对人类影响最大的是第四纪冰川的发育，从新第三纪末期开始至今有四次较大冰期: 群智、民德、里斯、玉木。在两次冰期之间为间冰期。 最后一次冰期玉木冰期至今大约20000 15000年。历史中的冰川北半球第四纪大陆冰川的主要分布区（图中白色区域） 晚古生代有一次大规模的冰川活动，占据了曾经连为一体的南大陆（冈瓦纳古陆），包括现在的南极洲、澳洲、非洲、南美洲和印度次大陆。这一冰川活动也是晚古生代以后，冈瓦纳古陆解体的一个证据。 有资料表明早古生代也有一次较大的冰川活动。 前寒武纪冰川活动也很频繁，我国南方广泛分布的冰碛岩主要是形成于至今大约700Ma的震旦纪，北方也有分布。 冰川作用对海平面的变化乃至对地球气候都有巨大影响，由赤道流向极区的洋流带去大量的热，而从高纬度区来的洋流则有相反的效应，使靠近的大陆变冷。海平面的变化，升高或降低，对洋流系统有实质性的影响。这些变化将直接影响气温、降水等，并使生物界的面貌发生巨大变化，同时造成人类生存环境的变化。冰川的环境效应8.5 冻土带 在一些寒冷地区，地下的冰冻岩石或泥土在夏季也不能消融，成为永久的冻土带，往往会形成一些特殊的地貌。 鼓包 较为潮湿的、透热性较好的地区首先冻结鼓起，形成鼓包。绒布冰川前沿积水形成的鼓包 多角形石滩 由石块下动土的反复作用形成的。泥流阶地 山坡上冻土在夏天消融时发生缓慢的塑-粘性流动所形成的。