精选-自然地理学-第四章-冰川与冻土

第一节冰川与冰川地貌GlacierandGlacialLandforms一、冰川成冰作用与冰川类型GlaciationandTypesofGalciers1.冰川及成冰作用冰川：指发生在陆地上，由大气固态降水演变而成的，通常处于运动状态的天然冰体。成冰作用：指积雪转化为粒雪，再经过变质作用形成冰川冰的过程。包括粒雪化过程和成冰过程。新雪粒雪冰川冰冰川粒雪化过程包括固相的重结晶作用，气相的升华、凝华作用，和液相的再冻结作用三种方式。成冰过程有重结晶，渗浸和冻结三种类型。icecrystal粒雪ProminentlayeringinthefirnisvisibleinthewallofalargecrevasseonWeissmiesgletscher,Switzerland.冰川的运动GlacierMotion速度一般每年数十米至数百米取决于冰层厚度和地形坡度同一条`推进分带表层容易断裂，叫做脆性带，常有许多裂隙，可深达几十米下层相对“柔软”，叫做塑性带SomeofthelastimagesduringMar11toMay28,2011,fromESA’sERS-2satellitehaverevealedtheadvancingicestreamoftheKangerdlugssuaqglacierinGreenland.2.冰川类型山地冰川AlpineglacierAlaska'sCasementGlacierBarnardGlacier,Alaska1号冰川属双支冰斗—山谷冰川，长2.4公里，平均宽度500米，面积1.85平方公里，最大厚度140米，年均运动速度约5米，底部海拔高度为3740米。1958～2004年间，1号冰川平均厚度减薄12米，损失体积达2062万立方米。大陆冰川Continentalglacier(icesheet)冰帽AsatelliteviewofanislandinnorthernCanada.AsatelliteviewofanislandinnorthernCanada.八一冰川又称小沙龙冰川，位于祁连山中段走廊南山的南坡，是我国第二大内陆河黑河流域的源头，是一个发育于平缓山顶的冰帽型冰川。二、冰川的分布与雪线Distributionofglaciersandsnowline珠穆朗玛峰Rongbuk慕士塔格峰冰川分布高度与雪线高度的关系雪线(snowline)：多年积雪区与季节积雪区间的界线.冰川发育在雪线以上高寒地区。但冰川的分布下限低于雪线。影响雪线高度的三个因素气温自两极向赤道升高降水量一般固态降水越多，雪线越低；固态降水越少，雪线越高地形坡度、坡形坡向阳坡与阴坡迎风坡与背风坡三、冰川地貌GlacialLandforms1.冰川作用GlacialProcesses侵蚀作用搬运作用堆积作用刨蚀作用拔蚀作用莱茵河瀑布Rheinfall,150mwideand23mhighTheRhineFallswereformedinthelasticeage,approximately14,000to17,000yearsago,byerosion-resistantrocksnarrowingtheriverbed冰川漂砾PileofglacialtillintheSierraNevadas2.冰蚀地貌(GlacialErosionalLandforms)冰斗Cirque；刃脊Arête；角峰Glacialhorn；U形谷U-shapedvalley；悬谷hangingvalley；羊背石rochesmoutonnées……冰斗CirqueThecirqueofCwmCauonthepeakofCadairIdris,SnowdoniaNationalPark,Wales.刃脊Arête角峰GlacialhornMatterhornHangingvalleybelowMitrePeak,MilfordSound,NewZealand.McCarthyFjord,KenaiFjordsNationalPark,AlaskawesternNewYorkState’sFingerLakes国王湖Konigssee，德国最后一个冰河期由冰川形成，长7.7km，最宽处约1.7km，湖岸线长19.96km，面积5.218km2，平均水深98.1m，最深处190m。磨羊背石3.冰碛地貌(GlacialDepositionalLandforms)冰碛丘陵侧碛堤终碛堤鼓丘……底碛、中碛、侧碛与终碛终碛底碛侧碛中碛消融区支流冰川侧碛与中碛DifferentkindsofmorainesonandnearGornergletscher,Valais,Switzerland:1-lateralmoraines,2-middlemoraines,3-terminalmoraine(thismorainewasdepositedduringtheLittleIceagebythesmallcirqueglacierGreenlandicesheet终碛堤Recessionalmorainesdepositedinthe1920sbySteigletscher,BerneseAlps,Switzerland,actasadamforthelakeinthecentreofthephoto4.冰水堆积地貌(Glaciofluviallandforms)冰水扇冰水冲积平原(outwashplain)冰水湖与季候泥冰砾阜与冰砾阜阶地(kame&kameterrace)锅穴(kettle)蛇形丘(esker)Evolutionofanoutwashkettle.Glaciersnoutandoutwashplain,BylotIsland,Canada蛇形丘KameterracenearHautGlacierd'Arolla.LittleIceAgemoraineontheleft,Pigned'Arolla(3790m)inthebackground.Kettle,recessional,andlateralmorainesinfrontoftheSolhemajokullarmofMydralsjokullicesheet,southernIceland.锅穴(kettle)冰退后遗留的锅穴地貌ThesurfaceofCapeCodMassachusetts,isdottedwithnumerouskettleholes–lakesformedbythemeltingofthecontinentalglaciers.5.冰面地貌冰瀑冰裂隙冰面河、湖冰塔林冰磨菇冰磨菇6.冰川地貌的组合特征山地冰川——垂直带雪线以上是以冰斗、刃脊和角峰为主的冰蚀地貌带；雪线以下，终碛堤以上是以冰槽谷，侧碛堤和冰碛丘陵为主的冰蚀——冰碛地貌带；冰川末端是以终碛堤为代表的冰碛地貌带；终碛堤外缘，表现为冰水扇和冰水扇平原的冰水堆积地貌带。大陆冰川——水平带终碛堤堤内以冰碛地貌为主，尤以冰碛丘陵为代表；终碛堤外以冰水堆积地貌为主，尤以冰水冲积扇平原为代表。冰水堆积地貌平面图冰砾阜锅穴蛇形丘AchiefsourceoftheHolyGangesRiverHistoryofretreatsince18thcenturyRateofretreatismodestbutaccelerating,typicalofmostalpineglaciers.Accelerationisinconsistentwithadelayedre-sponsetoendofLittleIceAgeIndicatesamorerecentclimaticforcing(e.g.,globalwarming)GangotriGla-cier,IndiaR.Wessels,J.S.Kargel,andS.I.Hasnain第二节冻土地貌Periglaciallandforms一、冻土分布定义：凡处于零温或负温，并含有冰的各种土体或岩体分类：季节冻土；多年冻土多年冻土的分布：具有明显的纬度地带性和垂直地带性。（1）从高纬向低纬方向，厚度变薄，而且由连续的冻土带过渡到不连续冻土带。（2）海拔越高，冻土层越厚，多年冻结层的顶面埋藏深度减小。（3）还与其它自然条件有关。海陆分布岩性坡向和坡度植被与雪盖加拿大南北向冻土剖面二、多年冻土的结构特征冻融扰动构造1．表层冻结层，2．粗砂砾石因聚冰作用而脱水，3．脱水的袋形砂砾，4．含水的砂层被扰动，5．永冻层三、冻土地貌石海、石河、石冰川RockglacierinValMuragl,Pontresina,Grisons,Switzerland.多边形构造土Ice-wedgepolygons：因土层冻裂，并被冰楔或沙楔充填而成的多边形网格式地面。Aerialviewofice-wedgepolygonsintheCanadianArctic冰楔形成示意图石环因冻土活动层中大小混杂的松散砂砾，经冻融分选而形成的中心为细粒物质，周围为较大砾石的环状地面形态冻融分选过程：A.原始地面；B.冬季地面冻结，地面抬高，砾石位置也抬高；C.夏季地面开始融化，砾石下部仍冻结；D.砾石下部全部融化，并被小砾石填充，使砾石位置相对A抬高Theeffectsoffrostheaving冻融分选冰核丘（冻胀丘Pingos）热融地貌Soildscreep-热融滑塌与热融沉陷冻土地貌的空间结构在基岩裸露的山顶、山坡以冻裂作用为主，常形成石海和石川。在松散碎屑覆盖的斜坡上可形成土溜阶坎。在地势平坦、松散沉积较厚的谷地、盆地和湖岸，则往往形成许多冰楔、石环和多边形土。四、冻土开发利用问题1.永冻土(5米深度平均地温从-0.1—-10℃)2.季节冻土青藏铁路1956km全长11.7公里的清水河特大桥，是世界最长的高原冻土铁路桥思考冰川堆积物与河流冲积物有什么区别？（1）分选程度不同：冰川堆积物的分选程度差，河流冲积物的分选程度较高。（2）冰川堆积物棱角分明，磨圆程度不高；河流冲积物磨圆程度较高。（3）冰川堆积物无成层现象，河流冲积物成层性良好。