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冰川的地质作用


bingchuan de dizhi zuoyong
冰川的地质作用
geological processes of glacier

   冰川活动对地表岩石和地形的破坏和建造作用的总称。包括冰蚀作用、搬运作用和沉积作用。冰川地质作用在极地、高纬度和高山寒冷地区占显著地位。
 冰蚀作用 冰川活动破坏组成冰床的岩石和地形的作用,又称刨蚀作用。冰蚀包括掘蚀和磨蚀两种作用方式,而几乎没有溶蚀作用。冰床附近的冰体因受挤压,融点降低融化成水,渗入下伏冰床的裂隙或孔隙中,水体因压力降低而冻结。随冰体和融水的反复融化和冻结,它们的体积反复收缩和膨胀,致使组成冰床的基岩或土体发生崩解。崩解的碎屑(包括原来的碎屑)又会被再冻结,并入冰川中,并随冰川迁移。以后新鲜冰床继续重复遭受上述作用,不断加深拓宽,这种作用称为掘蚀。发育于降水量充沛的海洋性气候下的温冰川(海洋性冰川)和发育于降水量小的大陆性气候下的冷冰川(大陆性冰川),掘蚀作用的强度有明显差异。前者的温度以接近融点为特点,其底部融水充沛,掘蚀作用特别强烈;后者的温度以低于融点为特点,其底部融水贫乏,掘蚀作用极弱。此外,冰川在运动途中,因自身产生的强大挤压力,所挟带的岩屑对冰床进行研磨,使基岩床面和岩屑都遭受磨损,这种作用称为磨蚀。因温冰川的掘蚀作用比冷冰川强烈,其底部挟带的岩屑较多,此外,它可沿冰床滑动,所以温冰川的磨蚀作用比冷冰川强烈。冰蚀作用可以塑造出一系列特殊地貌。在山岳冰川地区最常见的冰蚀地貌有:横剖面呈U型的冰川谷,状如围椅的冰斗,金字塔形的角峰,山脊薄如刀刃的刃脊(图1[冰蚀作用下形成的冰斗、刃脊、角峰和冰川谷]冰蚀作用下形成的冰斗、刃脊、角峰和冰川谷),光滑平整并具有多组刻痕的冰溜面,以及状似伏于地面的羊背的羊背石等。(见彩图[冰川作用形成的角峰-珠穆朗玛峰]冰川作用形成的角峰-珠穆朗玛峰、[U形谷──新疆乌鲁木齐河上游U字形并列的冰川悬谷]U形谷──新疆乌鲁木齐河上游U字形并列的冰川悬谷、[冰蘑菇(西藏北部大陆性冰川表面消融区)]冰蘑菇(西藏北部大陆性冰川表面消融区)、[具有冰核的冻胀丘(青藏高原可可西里)]具有冰核的冻胀丘(青藏高原可可西里)、[冰桥──冰川消融形态之一(西藏北部)]冰桥──冰川消融形态之一(西藏北部)、[巨型羊背石,也称鲸鱼背(加拿大曼尼托巴省西北部弗林弗伦附近)]巨型羊背石,也称鲸鱼背(加拿大曼尼托巴省西北部弗林弗伦附近)、[冰川漂砾(四川甘孜海子山)]冰川漂砾(四川甘孜海子山)
 冰川搬运作用 冰川在运动过程中把它携带的碎屑物转移到他处。冰川搬运的物质称为冰运物。冰川除含有大量由冰蚀作用产生的各种粒级的碎屑物外,还接收了来自两侧谷坡由冰冻风化和斜坡重力作用产生的碎屑物。温冰川中碎屑物的含量大大超过冷冰川。即使是冷冰川,碎屑物含量也可达60%。这些碎屑物主要分布在冰川的底部及其两侧,其内部和表层也有碎屑物分布(图2[冰运物在冰川内部的分布]冰运物在冰川内部的分布)。
 冰川搬运能力很大,可将粒径10~20米以上的巨大岩块搬走。粒径大于1米的岩块称为冰川漂砾(见彩图[冰川漂砾(四川甘孜海子山)]冰川漂砾(四川甘孜海子山))冰川的搬运作用包括载运和推运两种方式。冰川运动时,冰川内部和表面的碎屑物都会随冰川迁移,犹如传送带传送物体,这种搬运方式叫载运。载运是冰川搬运作用的主要方式。冰川载运物的移动路线是由冰川冰质点的运动轨迹决定的。由于冰床是不平整的斜面,冰川冰质点的运动轨迹随冰床形态的变化而变化。在冰床凸出部位,冰体受引张应力,上覆冰层对下伏冰层沿两者间倾斜界面向下滑动;而在床面凹陷部位,冰层受挤压应力,上覆冰层对下伏冰层沿两者间倾斜界面朝上逆冲。因此位于冰川底部的碎屑物也可以上升到冰面上。此外,冰川冰质点的运动轨迹在平面上可以作侧向散射,散射角一般为2°~10°,最大达20°~60°。推运是冰川前端以巨大的推力将冰川前端地面上岩屑向前推进,这种搬运方式只发生在冰川前端位置前进的条件下。由于冰川是固态物质,冰运物相对位置在搬运途中很少变化,因此冰川搬运作用不具按大小、比重的分选现象。
 冰川沉积作用 包括融坠、推进和停积等 3种方式。融坠是指由于冰川表层或边缘部分消融,从

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