冰川作用(glaciation)定義1:成冰過程 - 中文百科知識
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冰川沉積作用指冰川停滯或後退時冰磧物的堆積過程。
冰川流屬於塊體運動,故冰磧物與其它任何外營力搬運的沉積物明顯不同,除非經後期冰川或冰 ...
冰川作用 冰川作用(glaciation)定義1:成冰過程、冰體內部的力學和熱學過程及其對地表的塑造過程之總稱。
所屬學科:地理學(一級學科);冰川學(二級學科)。
定義2:冰川或冰蓋活動對地表的刨蝕、搬運和堆積等的地質作用。
所屬學科:水利科技(一級學科);水利勘測、工程地質(二級學科);工程地質(水利)(三級學科)。
基本信息中文名:冰川作用英文名:Glaciation內容:成冰作用、冰川侵蝕、冰川沉積冰川侵蝕內容:拔蝕作用、磨蝕作用、冰楔作用等冰蝕地貌:冰斗、刃脊、角峰、冰啞等包括:搬運作用、堆積作用、侵蝕作用概述世界冰川分布冰川作用包括成冰作用、冰川侵蝕和冰川沉積3個方面。
成冰作用指天然降雪→粒雪→冰川凍的變化過程中的密實化、冰晶生長和重結晶作用。
是在低溫條件下通過雪層自身的壓力,排除雪晶和冰晶中的空氣,使密度增大而實現的。
當雪層密度達到臨界值時便轉變為粒雪,粒雪層密度達830~840千克/立方時,便成為冰川冰。
成冰作用時間的長短和氣溫成反比,和年積雪量成正比。
如南極大陸沿岸,從降雪變為冰川冰,只需數十年至120年;而南極內陸高原,因年降雪量<50毫米,年均氣溫低達—50℃,成冰時間需500~1000年。
但在冰面出現消融的條件下,由於有滲侵冰產生,成冰時間就很短(1年至數年)。
冰川侵蝕包括冰川刨蝕(磨蝕)和挖掘。
冰川體一方面有巨大的壓力(100米厚的冰體,冰床基岩所受的靜壓力為90噸/平方),一方面是運動的(運動速度與冰床坡度成正比),故挾帶岩石碎塊的冰川對冰床和谷壁有很強的侵蝕作用。
對一個突起的岩丘,其迎冰面以刨蝕(磨蝕)為主,背冰面以挖掘為主,形成羊背石。
刨蝕作用造成擦痕、刻槽和磨光面等冰蝕地貌形態,同時產生大量碎屑物質,即冰川乳或冰川粉。
挖掘作用形成冰床階梯和岩坎,為冰川補充冰磧岩塊。
對於冰川地貌的塑造挖掘作用大於刨蝕作用。
冰川沉積作用指冰川停滯或後退時冰磧物的堆積過程。
冰川流屬於塊體運動,故冰磧物與其它任何外營力搬運的沉積物明顯不同,除非經後期冰川或冰水侵蝕,冰磧地貌(如終磧壠、側磧壠、表磧丘陵、冰磧台地、底磧丘陵和平原、鼓丘等)將會保存較長時期。
冰川沉積作用的強弱,與冰川類型、運動速度及挾帶岩屑的多少直接相關。
海洋性冰川的運動速度快,侵蝕能力強,挾帶岩屑多,冰川沉積作用就強,冰磧地貌的規模也大;反之,大陸性冰川的沉積作用較弱,冰磧地貌的規模較小。
凡有冰川作用的地區,冰川侵蝕與冰川沉積都是同時發生的,故在研究識別古冰川作用時,必須同時注意觀察冰川侵蝕地貌和冰川堆積地貌,並找出它們的內在聯繫。
過程分析“U”字型的谷地冰川作用之初,冰斗之間相隔一定的距離,隨著冰川作用的發展,冰斗不斷擴大,斗壁後退,相鄰的冰斗不斷靠近,最後在冰斗之間發育了象魚鰭一樣的山脊,稱為鰭脊或刃脊。
如果三個或多個冰斗在同一山頭進行向源侵蝕,可形成錐形的孤立山峰稱作角峰。
冰蝕谷是由山谷冰川剝蝕而形成的寬闊、平直、橫剖面呈“U”字型的谷地。
冰蝕谷一般起源於冰期前的河谷或山谷。
在冰川的挖掘和銼磨作用下谷地變直並加深、加寬,谷壁變陡,谷底變平,橫剖面變為“U”字型。
在谷底和谷坡的基岩上,可能有冰擦痕和磨光面。
冰床上突起的基岩,由於冰川的磨蝕和挖掘作用,變成略微突起的一系列小丘,猶如羊群伏於地上稱作羊背石。
羊背石的長軸方向與冰川流動方向一致,背流坡陡,迎流坡較緩,表面常有冰擦痕和磨光面。
冰斗由雪線附近的積雪窪地發展而成。
呈圍椅狀的半圓形積雪窪地,隨著冰凍分化作用的進行,基岩迅速凍裂破碎,崩解後的岩塊隨著冰川運動而被搬走。
窪地隨之被不斷拓寬、蝕深,積雪窪地便發展成為冰斗。
冰斗的高度大致標緻著古雪線的高度,根據冰斗位置的變遷,由助於了解氣候的變化。
侵蝕作用冰川的積累和消融冰川有很強的侵蝕力,大部分為機械的侵蝕作用,其侵蝕方式可分為幾種:(1)拔蝕作用:當冰床底部或冰斗後背的基岩,沿節理反覆凍融而鬆動,若這些鬆動的岩石和冰川凍結在一起,則當冰川運動時就把岩塊拔起帶走,這稱為拔蝕作用。
經拔蝕作用後的冰川河谷其坡度曲線是崎嶇不平的,形成了梯形的坡度剖面曲線。
(2)磨蝕作用:當冰川運動時,凍結在冰川或冰層底部的岩石碎片,因受上面冰川的壓力,對冰川底床進行削磨和刻蝕,稱為磨蝕作用。
磨蝕作用可在基岩上形成帶有擦痕的磨光面,而擦痕或刻槽是冰川作用的一種良好證據,其方向可以用來指示冰川行進的方向。
(3)冰楔作用:在岩石裂縫內所含的冰融水,經反覆凍融作用,體積時漲時縮,而造成岩層破碎,成為碎塊,或從兩側山坡墜落到冰川中向前移動。
(4)其他:當融冰之水進入河流,其常夾有大體積之冰塊,會產生強大撞擊力破壞下游的兩岸岩石。
冰川侵蝕力的強弱受到下列因素的影響:冰川作用(1)冰層的厚度和重量。
重厚者侵蝕力強。
(2)冰層移動的速度。
速度大者侵蝕力強。
(3)攜帶石塊的數量。
攜帶數量越多越重者,侵蝕力越強。
(4)地面岩石之粗糙或光滑。
粗糙地面較易受冰川之侵蝕。
(5)底岩的性質,底岩鬆軟者較易受侵蝕。
(6)岩層之傾斜方向與冰川移動方向一致者,易遭侵蝕。
□因侵蝕作用而造成的冰蝕地貌有:(1)冰斗為山谷冰川重要冰蝕地貌之一,形成於雪線附近,在平緩的山地或低洼處積雪最多,由於積雪的反覆凍融,造成岩石的崩解,在重力和融雪水的共同作用下,將岩石侵蝕成半碗狀或馬蹄形的窪地,典型的冰斗於是形成。
冰斗的三面是陡峭岩壁,向下坡有一口,若冰川消退後,窪地水成湖,即冰斗湖。
(2)刃脊、角峰、冰啞:若冰斗因為挖蝕和凍裂的侵蝕作用而不斷的擴大,冰斗壁後退,相鄰冰斗間的山脊逐漸被削薄而形成刀刃狀,稱為刃脊。
而幾個冰斗所交匯的山峰,形狀很尖,則稱為角峰。
在刃脊之間的低下鞍部處,則為冰啞。
(3)削斷山嘴、U型谷、石窪地:當山谷冰川自高地向低處移動,山嘴被削平成三角形,稱為削斷山嘴。
又因為冰川谷的橫剖面形狀如U字形,故稱U型谷。
U型谷兩側有明顯的谷肩,谷肩以下的谷壁較平直,底部寬而平,若是在冰川谷的底部,因冰川的挖蝕,而造成向下低凹的水坑,石地。
(4)峽灣:在高緯度地區,冰川常能伸入海洋,在岸邊侵蝕成一些很深的U型谷,當冰退以後,海水可以沿谷進入很遠,原來的冰谷便成峽灣。
(5)懸谷:懸谷的形成是來自於冰川侵蝕力的差異,主冰川因冰層厚、下蝕力強,故U型谷較深;而支冰川因為冰層薄、下蝕力弱,故U型谷較淺。
因為在支冰川和主冰川的交匯之處,常有冰川底高低的懸殊,當支冰川的冰進入主冰川時必為懸掛下墜成瀑布狀,稱之為懸谷。
(6)羊背石:為冰川基床上的一種侵蝕地形,是由基岩組成的小丘,常成群分布,遠望如匍匐的羊群,故稱為羊背石。
其平面為橢圓型,長軸方向與冰流動方向一致,向冰川上遊方向的一坡由於冰川的磨蝕作用,坡面較平,坡度較緩,並有許多擦痕;而在另一側,受冰川的挖蝕作用,坡面坎坷不平,坡度也較陡。
羊背石的形成,是由於岩層是軟硬相間的排列,當侵蝕、風化的作用查行時,軟的岩層會被侵蝕的較多較深;而硬的岩石抵抗侵蝕、風化的能力較強,所以在侵蝕、風化後,硬的岩層會較軟的岩層高,形隆起的橢圓地形,一面受磨蝕、一面受挖蝕。
(7)冰川磨光面、冰川擦痕:在羊背石上或U型穀穀壁及在大漂礫上,常因冰川的作用而形成磨光面,當冰川搬運物是砂和粉砂時,在較緻密的岩石上,磨光面更為發達;若冰川搬運物為礫石,則在谷壁上刻蝕成條痕或刻槽,稱之為冰川擦痕,擦痕的一端粗,另一端細,粗的一端指向上游。
搬運作用冰川搬運作用搬運作用(glacialtransportation)由於冰川的侵運作用所產生的大量鬆散岩屑和從山坡崩落得碎屑,會進入冰川系統,隨冰川一起運動,這些被搬運的岩屑稱為冰磧物,依據其在冰川內的不同位置,可分為不同的搬運類型:(1)表磧:出露在冰川表面的冰磧物。
(2)內磧:夾在冰川內的冰磧物(3)底磧:堆積在冰川谷底的冰磧物。
(4)側磧:在冰川兩側堆積的冰磧物。
(5)中磧:兩條冰川匯合後,其相鄰的側磧即合而為一,位於會合後冰川的中間稱為中磧。
(6)終磧(尾磧):隨冰川前進,而在冰川末端圍繞的冰磧物,稱為終磧。
(7)後退磧:由於冰川在後退的過程中,會發生局部的短暫停留,而每一次的停留就會造成一個後退磧。
(8)漂石:冰川的搬運作用,不僅能將冰磧物搬到很遠的地方,也能將巨大的岩石搬到很高的部分,這些被搬運的巨大岩塊即稱為漂石,其岩性和該地附近基岩完全不同。
冰川的搬運能力很強,但相對地,冰川的淘選能力很差。
堆積作用冰川作用堆積作用(glacialdeposition)冰川攜帶的砂石,常沿途拋出,故在冰川消融以後,不同形式搬運的物質,堆積下來便形成相應的各種冰磧物。
所謂冰磧物,是指由冰川直接造成的不成層冰積物。
而冰積物,就是指直接由冰川沈積的物質,或由於冰水作用的沈積物,及因為冰川作用而沈積在河流湖泊海洋中的物質。
冰積物可分為不成層的冰積物和成層的冰積物兩者:(1)不成層的冰積物:此種冰積物是由冰川後退時所遺留的石礫所造成,因為冰融化而遺留於地面的堆積物大小不一、石塊為少帶有稜角、表面為被磨光或帶有擦痕,堆積後為不現層理,此種雜亂無層理的冰積物,常稱為冰礫土而由冰磧物所形成的冰磧地形有:a.)冰磧丘陵:冰川消融後,原有的表磧內磧中磧都沈到冰川谷底,和底磧合稱為基磧,這些冰磧物受到冰川谷底地形的影響,堆積成坡狀起伏的丘陵,稱為冰磧丘陵。
大陸冰川區的冰磧丘陵規模較大,而山谷冰川所形成的冰磧丘陵,規模要小的多。
b.)側磧堤:是由側磧和表磧在冰川後退處共同堆積而成的,位於冰川谷兩側,成堤狀向冰川上游可一直延伸至雪線附近,而向下游常可和終磧堤相連。
c.)終磧堤:終磧堤所反應出的是冰川後退時的暫時停頓階段,若冰川的補給和消融處於平衡狀態,則冰川的末端可略作停留於某一位置,這時由冰川搬運來的物質,將可在冰川尾端堆積成弧狀的堤,稱為終磧堤。
大陸冰川的終磧堤高度較小,長度可達幾百公里,弧形曲率較小;反之,山谷冰川的終磧堤高度可達數百米,長度較小,弧形曲率較大。
d.)鼓丘:鼓丘是由冰積物所組成的一種丘陵,約成橢圓形,長軸與水流方向一致,迎冰面是陡坡,背冰面是一緩坡,其縱剖面為不對稱的上凸形。
一般認為鼓丘是由於冰川的搬運能力減弱,底磧遇到阻礙所堆積而成的。
其主要分布在大陸冰川終磧堤以內的幾公里到幾十公里,常成群出現,造成鼓丘田;山谷冰川的鼓丘數量較少。
(2)成層的冰積物:此為冰川與融冰之水共同沈積的結果,冰川所攜帶的物質受到融化後的冰水沖刷及淘洗,會依照顆粒的大小,堆積成層,形成冰水堆積物,而在冰川邊緣由冰水堆積物所組成的各種地貌,稱為冰水堆積地貌。
有下列幾種類型:鰭脊或刃脊a.冰水沈積、冰水扇、外沖平原:在冰川末端的冰融水所攜帶的大量砂礫,堆積在冰川前面的山谷或平原中,就形成冰水沈積;若是在大陸冰川的末端,這類的沈積物可綿延數公里,在終磧堤的外圍堆積成扇形地,就叫冰水扇;數個冰水扇相連,就形成廣大的冰水沖積平原,又名外沖平原。
在這些地形上,沈積物呈緩坡傾向下游,顆粒度亦向下游變小。
b.冰水湖、季候泥:冰水湖是由冰融水形成的,因為冰川後退時,前面的冰積物會阻塞冰川的通路,常可以積水成湖。
冰水湖有明顯的季節變化,夏季的冰融水較多,大量物質進入湖泊,一些較粗的顆粒就快速沈積,而細的顆粒還懸浮在水中,顏色較淡;而冬季的冰融水減少,一些長期懸浮的細顆粒黏土才開始沈積,顏色較深。
這樣一來,在湖泊中就造成了一粗一細很容易辨認的兩層沈積物,叫做季候泥。
c.冰礫埠:冰礫埠為有層理並經分選的細粉砂所組成的,形狀為園形或不規則的小丘。
冰礫埠上部通常有一層冰磧層,冰礫埠是由於冰面上的小湖小河或停滯冰川的穴隙中的沈積物,在冰川消融後沈落到底床堆積而成,其與鼓丘不同之處,在於冰埠的形狀很不規則,且為成層狀。
在大陸冰川和山谷冰川都有發育冰礫埠。
d.冰礫埠階地:在冰川兩側,由於岩壁和側磧吸熱較多,且冰川兩側的冰面要比中間來的低,所以冰融水就匯集在這,形成冰側河流,並帶來冰水物質,等到冰水消後,這些物質就堆積在冰川谷兩側,形成冰礫埠階地,它只發育在山谷冰川中。
e.鍋穴:冰水平原上常有一種園形窪地,稱為鍋穴。
其形成是由於冰川耗損時,有些殘冰被孤立而埋入冰水沈積物中,等到冰融化後引起塌陷,而造成鍋穴。
f.蛇形丘:蛇形丘是一種狹長曲折的地形,呈蛇形灣曲,兩壁陡直,丘頂狹窄,其延伸的方向大致與冰川的流向一致,主要分布在大陸冰川區。
□蛇形丘的成因主要為:1.在冰川消融時,冰融水沿冰川裂隙滲入冰川下,在冰川底部流動,形成冰下隧道,待冰完全融解後,隧道中的砂礫就沈積而形成蛇形丘。
2.在夏季,冰融水增多,冰積物在冰川末端形成冰水三角洲,等到下一個夏季,冰川再次後退,再形成一個冰水三角洲,如此反覆不斷,一個個冰水三角洲連起來,便形成串珠狀的蛇形丘了。
反射陽光作用冰川可以反射太陽光,冰反射陽光達80%,而海水只有20%,因此,冰川可以起到降低地球溫度的作用。
當南、北極的冰層完全融化以後,太陽照射地球的陽光會因此不再被反射回去,使海洋的水面溫度提高,會造成全球性的水暖,反過來又會加速冰川的溶解。
冰川的崩塌會將底部的甲烷氣體釋放出來。
這種對人體有毒害作用的氣體,對地球造成的溫室效應是二氧化碳的23倍。
所以,再次呼籲人們要愛護地球,保護環境!過程分析冰川作用之初,冰斗之間相隔一定的距離,隨著冰川作用的發展,冰斗[5]不斷擴大,斗壁後退,相鄰的冰斗不斷靠近,最後在冰斗之間發育了象魚鰭一樣的山脊,稱為鰭脊或刃脊。
如果三個或多個冰斗在同一山頭進行向源侵蝕,可形成錐形的孤立山峰稱作角峰。
冰蝕谷是由山谷冰川剝蝕而形成的寬闊、平直、橫剖面呈“U”字型的谷地。
冰蝕谷一般起源於冰期前的河谷或山谷。
在冰川的挖掘和銼磨作用下谷地變直並加深、加寬,谷壁變陡,谷底變平,橫剖面變為“U”字型。
在谷底和谷坡的基岩上,可能有冰擦痕和磨光面。
冰床上突起的基岩,由於冰川的磨蝕和挖掘作用,變成略微突起的一系列小丘,猶如羊群伏於地上稱作羊背石。
羊背石的長軸方向與冰川流動方向一致,背流坡陡,迎流坡較緩,表面常有冰擦痕和磨光面。
冰斗由雪線附近的積雪窪地發展而成。
呈圍椅狀的半圓形積雪窪地,隨著冰凍分化作用的進行,基岩迅速凍裂破碎,崩解後的岩塊隨著冰川運動而被搬走。
窪地隨之被不斷拓寬、蝕深,積雪窪地便發展成為冰斗。
冰斗的高度大致標緻著古雪線的高度,根據冰斗位置的變遷,由助於了解氣候的變化。
冰蝕地貌冰斗為山谷冰川重要冰蝕地貌之一,形成於雪線附近,在平緩的山地或低洼處積雪最多,由於積雪的反覆凍融,造成岩石的崩解,在重力和融雪水的共同作用下,將岩石侵蝕成半碗狀或馬蹄形的窪地,典型的冰斗於是形成。
冰斗的三面是陡峭岩壁,向下坡有一口,若冰川消退後,窪地水成湖,即冰斗湖。
刃脊、角峰、冰啞若冰斗因為挖蝕和凍裂的侵蝕作用而不斷的擴大,冰斗壁後退,相鄰冰斗間的山脊逐漸被削薄而形成刀刃狀,稱為刃脊。
而幾個冰斗所交匯的山峰,形狀很尖,則稱為角峰。
在刃脊之間的低下鞍部處,則為冰啞。
削斷山嘴、U型谷、石窪地當山谷冰川自高地向低處移動,山嘴被削平成三角形,稱為削斷山嘴。
又因為冰川谷的橫剖面形狀如U字形,故稱U型谷。
U型谷兩側有明顯的谷肩,谷肩以下的谷壁較平直,底部寬而平,若是在冰川谷的底部,因冰川的挖蝕,而造成向下低凹的水坑,石地。
峽灣在高緯度地區,冰川常能伸入海洋,在岸邊侵蝕成一些很深的U型谷,當冰退以後,海水可以沿谷進入很遠,原來的冰谷便成峽灣。
懸谷懸谷的形成是來自於冰川侵蝕力的差異,主冰川因冰層厚、下蝕力強,故U型谷較深;而支冰川因為冰層薄、下蝕力弱,故U型谷較淺。
因為在支冰川和主冰川的交匯之處,常有冰川底高低的懸殊,當支冰川的冰進入主冰川時必為懸掛下墜成瀑布狀,稱之為懸谷。
羊背石為冰川基床上的種侵蝕地形,是由基岩組成的小丘,常成群分布,遠望如匍匐的羊群,故稱為羊背石。
其平面為橢圓型,長軸方向與冰流動方向一致,向冰川上遊方向的一坡由於冰川的磨蝕作用,坡面較平,坡度較緩,並有許多擦痕;而在另一側,受冰川的挖蝕作用,坡面坎坷不平,坡度也較陡。
羊背石的形成,是由於岩層是軟硬相間的排列,當侵蝕、風化的作用查行時,軟的岩層會被侵蝕的較多較深;而硬的岩石抵抗侵蝕、風化的能力較強,所以在侵蝕、風化後,硬的岩層會較軟的岩層高,形隆起的橢圓地形,一面受磨蝕、一面受挖蝕。
冰川磨光面、冰川擦痕在羊背石上或U型穀穀壁及在大漂礫上,常因冰川的作用而形成磨光面,當冰川搬運物是砂和粉砂時,在較緻密的岩石上,磨光面更為發達;若冰川搬運物為礫石,則在谷壁上刻蝕成條痕或刻槽,稱之為冰川擦痕,擦痕的一端粗,另一端細,粗的一端指向上游。
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