冰河作用
地理学术语
冰河作用包括成冰作用、冰河侵蚀和冰河沉积3个方面。
冰河的种类
地球上的冰河,分布于两个地域。一个是高纬度地方的冰河,另一个为高山地方的冰河。前者叫做地方冰河,后者叫做局部冰河。局部冰河,因存在于高山地带内的谷中,也称谷冰河;又因在阿尔卑斯山地有特别鲜明的发达,也称阿尔卑斯式冰河。次之,高纬度地方的冰河中,有被覆南极洲全体的93%的大冰河,叫做大陆冰河,如掩于格陵兰隆起的垄地上,叫做冰冠或冰垄,而如阿拉斯加南山麓所垂线的冰河,又称山麓冰河。
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侵蚀作用
冰河有很强的侵蚀力,大部分为机械的侵蚀作用,其侵蚀方式可分为几种:
拔蚀作用:当冰床底部或冰斗后背的基岩,沿节理反复冻融而松动,若这些松动的岩石和冰河冻结在一起,则当冰河运动时就把岩块拔起带走,这称为拔蚀作用。经拔蚀作用后的冰河河谷其坡度曲线是崎岖不平的,形成了梯形的坡度剖面曲线。
磨蚀作用:当冰河运动时,冻结在冰河或冰层底部的岩石碎片,因受上面冰河的压力,对冰河底床进行削磨和刻蚀,称为磨蚀作用。磨蚀作用可在基岩上形成带有擦痕的磨光面,而擦痕或刻槽是冰河作用的一种良好证据,其方向可以用来指示冰河行进的方向。
冰楔作用:在岩石裂缝内所含的冰融水,经反复冻融作用,体积时涨时缩,而造成岩层破碎,成为碎块,或从两侧山坡坠落到冰川中向前移动。
其他:当融冰之水进入河流,其常夹有大体积之冰块,会产生强大撞击力破坏下游的两岸岩石。
冰川侵蚀力的强弱受到下列因素的影响:
冰层的厚度和重量。重厚者侵蚀力强。
②冰层移动的速度。速度大者侵蚀力强。
③携带石块的数量。携带数量越多越重者,侵蚀力越强。
④地面岩石之粗糙或光滑。粗糙地面较易受冰河之侵蚀。
⑤底岩的性质,底岩松软者较易受侵蚀。
⑥岩层之倾斜方向与冰河移动方向一致者,易遭侵蚀。
因侵蚀作用而造成的冰蚀地貌有:
冰斗:山谷冰河重要冰蚀地貌之一,形成于雪线附近,在平缓的山地或低洼处积雪最多,由于积雪的反复冻融,造成岩石的崩解,在重力和融雪水的共同作用下,将岩石侵蚀成半碗状或马蹄形的洼地,典型的冰斗于是形成。冰斗的三面是陡峭岩壁,向下坡有一口,若冰河消退后,洼地水成湖,即冰斗湖
刃脊、角峰、冰哑:若冰斗因为挖蚀和冻裂的侵蚀作用而不断的扩大,冰斗壁后退,相邻冰斗间的山脊逐渐被削薄而形成刀刃状,称为刃脊。而几个冰斗所交汇的山峰,形状很尖,则称为角峰。在刃脊之间的低下鞍部处,则为冰哑。
③削断山嘴、U型谷、石洼地:当山谷冰河自高地向低处移动,山嘴被削平成三角形,称为削断山嘴。又因为冰河谷的横剖面形状如U字形,故称U型谷。U型谷两侧有明显的谷肩,谷肩以下的谷壁较平直,底部宽而平,若是在冰河谷的底部,因冰河的挖蚀,而造成向下低凹的水坑,石地。
峡湾:在高纬度地区,冰河常能伸入海洋,在岸边侵蚀成一些很深的U型谷,当冰退以后,海水可以沿谷进入很远,原来的冰谷便成峡湾。
悬谷:悬谷的形成是来自于冰河侵蚀力的差异,主冰河因冰层厚、下蚀力强,故U型谷较深;而支冰河因为冰层薄、下蚀力弱,故U型谷较浅。因为在支冰河和主冰河的交汇之处,常有冰河底高低的悬殊,当支冰河的冰进入主冰河时必为悬挂下坠成瀑布状,称之为悬谷。
羊背石:为冰河基床上的一种侵蚀地形,是由基岩组成的小丘,常成群分布,远望如匍匐的羊群,故称为羊背石。其平面为椭圆型,长轴方向与冰流动方向一致,向冰河上游方向的一坡由于冰河的磨蚀作用,坡面较平,坡度较缓,并有许多擦痕;而在另一侧,受冰河的挖蚀作用,坡面坎坷不平,坡度也较陡。羊背石的形成,是由于岩层是软硬相间的排列,当侵蚀、风化的作用查行时,软的岩层会被侵蚀的较多较深;而硬的岩石抵抗侵蚀、风化的能力较强,所以在侵蚀、风化后,硬的岩层会较软的岩层高,形隆起的椭圆地形,一面受磨蚀、一面受挖蚀。
⑦冰河磨光面、冰河擦痕:在羊背石上或U型谷谷壁及在大漂砾上,常因冰河的作用而形成磨光面,当冰河搬运物是砂和粉砂时,在较致密的岩石上,磨光面更为发达;若冰河搬运物为砾石,则在谷壁上刻蚀成条痕或刻槽,称之为冰河擦痕,擦痕的一端粗,另一端细,粗的一端指向上游。
搬运作用
由于冰河的侵运作用所产生的大量松散岩屑和从山坡崩落得碎屑,会进入冰河系统,随冰河一起运动,这些被搬运的岩屑称为冰碛物,依据其在冰河内的不同位置,可分为不同的搬运类型:
表碛:出露在冰河表面的冰碛物。
内碛:夹在冰河内的冰碛物
底碛:堆积在冰河谷底的冰碛物。
侧碛:在冰河两侧堆积的冰碛物。
中碛:两条冰河汇合后,其相邻的侧碛即合而为一,位于会合后冰河的中间称为中碛。
终碛(尾碛):随冰河前进,而在冰河末端围绕的冰碛物,称为终碛。
⑦后退碛:由于冰河在后退的过程中,会发生局部的短暂停留,而每一次的停留就会造成一个后退碛。
漂石:冰河的搬运作用,不仅能将冰碛物搬到很远的地方,也能将巨大的岩石搬到很高的部分,这些被搬运的巨大岩块即称为漂石,其岩性和该地附近基岩完全不同。 冰河的搬运能力很强,但相对地,冰河的淘选能力很差。
堆积作用
冰河携带的砂石,常沿途抛出,故在冰河消融以后,不同形式搬运的物质,堆积下来便形成相应的各种冰碛物。所谓冰碛物,是指由冰河直接造成的不成层冰积物。而冰积物,就是指直接由冰河沉积的物质,或由于冰水作用的沉积物,及因为冰河作用而沉积在河流湖泊海洋中的物质。
冰积物可分为不成层的冰积物和成层的冰积物两者:
①不成层的冰积物:此种冰积物是由冰川后退时所遗留的石砾所造成,因为冰融化而遗留于地面的堆积物大小不一,石块为少带有棱角、表面为被磨光或带有擦痕,堆积后为不现层理,此种杂乱无层理的冰积物,常称为冰砾土而由冰碛物所形成的冰碛地形有:
a、冰碛丘陵基碛丘陵): 冰河消融后,原有的表碛内碛中碛都沉到冰河谷底,和底碛合称为基碛,这些冰碛物受到冰河谷底地形的影响,堆积成坡状起伏的丘陵,称为冰碛丘陵。大陆冰河区的冰碛丘陵规模较大,而山谷冰河所形成的冰碛丘陵,规模要小的多。
b、侧碛堤:是由侧碛和表碛在冰河后退处共同堆积而成的,位于冰河谷两侧,成堤状向冰河上游可一直延伸至雪线附近,而向下游常可和终碛堤相连。
c、终碛堤:终碛堤所反应出的是冰河后退时的暂时停顿阶段,若冰河的补给和消融处于平衡状态,则冰河的末端可略作停留于某一位置,这时由冰河搬运来的物质,将可在冰河尾端堆积成弧状的堤,称为终碛堤。大陆冰河的终碛堤高度较小,长度可达几百公里,弧形曲率较小;反之,山谷冰河的终碛堤高度可达数百米,长度较小,弧形曲率较大。
d、鼓丘:鼓丘是由冰积物所组成的一种丘陵,约成椭圆形,长轴与水流方向一致,迎冰面是陡坡,背冰面是一缓坡,其纵剖面为不对称的上凸形。一般认为鼓丘是由于冰河的搬运能力减弱,底碛遇到阻碍所堆积而成的。其主要分布在大陆冰河终碛堤以内的几公里到几十公里,常成群出现,造成鼓丘田;山谷冰河的鼓丘数量较少。
②成层的冰积物:此为冰河与融冰之水共同沉积的结果,冰河所携带的物质受到融化后的冰水冲刷及淘洗,会依照颗粒的大小,堆积成层,形成冰水堆积物,而在冰河边缘由冰水堆积物所组成的各种地貌,称为冰水堆积地貌。有下列几种类型:
a、冰水沉积冰水扇外冲平原:在冰河末端的冰融水所携带的大量砂砾,堆积在冰河前面的山谷或平原中,就形成冰水沉积;若是在大陆冰川的末端,这类的沉积物可绵延数公里,在终碛堤的外围堆积成扇形地,就叫冰水扇;数个冰水扇相连,就形成广大的冰水冲积平原,又名外冲平原。在这些地形上,沉积物呈缓坡倾向下游,颗粒度亦向下游变小。
b、冰水湖季候泥:冰水湖是由冰融水形成的,因为冰河后退时,前面的冰积物会阻塞冰河的通路,常可以积水成湖。冰水湖有明显的季节变化,夏季的冰融水较多,大量物质进入湖泊,一些较粗的颗粒就快速沉积,而细的颗粒还悬浮在水中,颜色较淡;而冬季的冰融水减少,一些长期悬浮的细颗粒黏土才开始沉积,颜色较深。这样一来,在湖泊中就造成了一粗一细很容易辨认的两层沉积物,叫做季候泥。
c、冰砾埠:冰砾埠为有层理并经分选的细粉砂所组成的,形状为园形或不规则的小丘。冰砾埠上部通常有一层冰碛层,冰砾埠是由于冰面上的小湖小河或停滞冰河的穴隙中的沉积物,在冰河消融后沉落到底床堆积而成,其与鼓丘不同之处,在于冰埠的形状很不规则,且为成层状。在大陆冰河和山谷冰河都有发育冰砾埠。
d、冰砾埠阶地:在冰河两侧,由于岩壁和侧碛吸热较多,且冰河两侧的冰面要比中间来的低,所以冰融水就汇集在这,形成冰侧河流,并带来冰水物质,等到冰水消后,这些物质就堆积在冰河谷两侧,形成冰砾埠阶地,它只发育在山谷冰川中。
e、锅穴(冰穴):冰水平原上常有一种园形洼地,称为锅穴。其形成是由于冰河耗损时,有些残冰被孤立而埋入冰水沉积物中,等到冰融化后引起塌陷,而造成锅穴。
f、蛇形丘:蛇形丘是一种狭长曲折的地形,呈蛇形弯曲,两壁陡直,丘顶狭窄,其延伸的方向大致与冰河的流向一致,主要分布在大陆冰河区。
蛇形丘的成因主要为:
1、在冰河消融时,冰融水沿冰河裂隙渗入冰河下,在冰河底部流动,形成冰下隧道,待冰完全融解后,隧道中的砂砾就沉积而形成蛇形丘。
2、在夏季,冰融水增多,冰积物在冰河末端形成冰水三角洲,等到下一个夏季,冰河再次后退,再形成一个冰水三角洲,如此反复不断,一个个冰水三角洲连起来,便形成串珠状的蛇形丘了。
反射阳光作用
冰河可以反射太阳光,冰反射阳光达80%,而海水只有20%,因此,冰河可以起到降低地球温度的作用。
当南、北极的冰层完全融化以后,太阳照射地球的阳光会因此不再被反射回去,使海洋的水面温度提高,会造成全球性的水暖,反过来又会加速冰河的溶解。冰河的崩塌会将底部的甲烷气体释放出来。这种对人体有毒害作用的气体,对地球造成的温室效应二氧化碳的23倍。
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最新修订时间:2023-04-26 00:02
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