高考地理 | 冰川的地质作用

冰川是极地气候和高山气候的产物，是地球圈重要的组成部分，目前全球范围内冰川面积占陆地总面积的10%以上。冰川中储存了大量的水，全球冰川与冰盖储存的淡水资源占全球的75%，如果这些冰全部融化，将使世界洋面上升66m。

冰川

它们覆盖着大片的陆地和海洋。冰川的形成和消融对地球的气候和环境产生了深远的影响。

冰川思维导图

冰川的分布

冰川主要分布在地球的两极和中、低纬度的高山区。两极地区冰川几乎覆盖整个极地，称大陆冰川，又称冰盖冰川。中、低纬度高山区冰川称山岳冰川，又称高山冰川。

冰川分布

冰川的形成

在高山和高纬地区，气候严寒，年平均温度在0℃以下，常年积雪，当降雪的积累大于消融时，地表积雪逐年增厚，积雪逐渐变成粒雪，再由粒雪变成微蓝色的冰川冰。冰川冰受自身重力作用或冰层压力作用沿斜坡缓慢运动，就形成冰川。地表经受过冰川强烈的塑造，形成一系列冰川地貌。

常年积雪区的下界成为雪线。雪线以上年降雪量大于年消融量，不断积雪。年降雪量小于年消融量，只能季节性积雪。雪线高度各地不一，受气温、降雪量、地形等因素影响。

雪线

成冰作用是指由积雪转化为粒雪，再经过变质作用形成冰川冰的过程。冰川冰是一种浅蓝而透明，具有塑性的多晶冰体。雪线以上的雪如果不变成冰川冰，就还是永久积雪，不是冰川。

冰川冰形成

冰川的运动

冰川看似万年不动，但冰川其实像“川”一样川流不息，冰川运动速度比河流水流流速要小得多，一年只前进数十米至数百米，即使有一些突然性的快速运动冰川，其运动速度也不及河流水流速度。冰川运动受冰川的厚度、冰川下伏地形坡度和冰川表面坡度等因素控制。冰川运动速度随季节有变化，在消融区冰川运动的趋势是夏天快，冬天慢。冰川运动速度还与冰川冰的补给量和消融量有关。

高山区冰川在其自身重量作用下克服冰体与地面以及冰体内部的摩擦阻力，从高处流向低处。大陆冰川因冰体压力作用，从冰层厚的中心部位流向冰层薄的边缘。

冰川的运动

冰川的类型

按冰川的形态、规模和所处的地形条件分：

1.山岳冰川：是发育在高山上的冰川，主要分布在中纬和低纬高山地区。山岳冰川进一步可做以下分类：

山岳冰川示意

(1)冰斗冰川，是积聚在围椅状洼地中的冰川，由冰斗内长期积雪而成，轮廓近似于圆形，有时呈三角形。表面常呈凹形，向冰川出口处微倾，但无明显的冰舌，多分布在高山地区雪线附近，主要靠冰斗后壁发生的雪崩和冰崩补给。冰体很少向外流动，一旦积累多于消融，冰川便越过前缘流出而成漫出冰川。

冰斗冰川

(2)山谷冰川，是在谷地中呈带状分布的冰川，具有明显的冰雪积累区和消融区，补给和消融基本平衡。规模较大，长达几公里至几十公里，厚度可达几百米。山谷冰川运动速度较快，每年可达数十米乃至一、二百米。山谷冰川是山岳冰川成熟的标志，具有山岳冰川的各种特性，对周围环境有巨大影响，是冰川工作研究的重点。

山谷冰川

(3)平顶冰川，是指在平坦的山脊或山平顶面上发育的冰川。有的像白色的冰雪帽子盖在山顶上，规模较小的又称冰帽。它的特点是没有表碛，没有露出冰面的角峰崖。冰川上层是粒雪，下层是冰川冰，一般厚度不大，数量也极少。

平顶冰川

(4)山麓冰川，形成于山区，冰川经山谷达到山麓后继续向外漫流，并覆盖大片山前平原和洼地。有时，单条的山麓冰川的尾部，在山前平原上扩展成扇形，称宽尾冰川。在气候变冷，冰川前进阶段，山岳冰川能发展成山麓冰川，也能进一步发展成大陆冰川，在气候转暖冰川后退阶段，则发生相反的变化，所以，它是山岳冰川和大陆冰川的过渡类型。

山麓冰川

2.大陆冰川：是在两极地区发育的冰川，它面积广，厚度大。如冰川中心凸起形似盾形的，叫冰盾。还有一种规模更大的、表面有起伏的大陆冰体，叫冰盖。(格陵兰冰盖和南极冰盖是目前世界上最大的两个冰盖。)

南极大冰盖

冰川的侵蚀、搬运和堆积作用

1、冰川的侵蚀作用

冰川有很强的侵蚀力。冰川的侵蚀方式可分：挖蚀作用和磨蚀作用。

(1)挖蚀作用：是冰川将冰床底部及两侧基岩破碎，并将破碎物掘起带走。

(2)磨蚀作用：冻结在冰川底部或边部的岩块在运动中，象锉刀一样不断研磨和刮削着谷底及两侧的基岩，不断地对冰川底床进行削磨和刻蚀其本身也同时被磨损。

冰蚀作用

2、冰川的搬运作用

冰川将刨蚀的产物以及坠落冰面的风化物一并冻结于冰体之中，像传送带一样将它带到冰川前端，为冰川搬运作用。

根据搬运物在冰川体内的不同位置，可分为不同的类型。出露于冰面的叫表碛；夹带在冰内的叫内（里）碛；在冰川底部的叫底碛；位于冰川两侧的叫侧碛；两股冰川会合则形成中碛；环绕在冰舌末端的叫终碛（前碛）。

冰川搬运示意

3、冰川的沉积作用

冰川消融以后，不同形式搬运的物质，堆积下来形成冰川沉积物。冰川沉积物称为冰碛物。冰碛物具有以下特点：

（1）皆由碎屑物组成;（2）大小混杂，缺乏分选性，经常是巨大的石块和细微的泥质物的混合物;（3）碎屑物无定向排列，扁平或长条状石块可以呈直立状态;（4）无成层现象;（5）绝大部分棱角明显;（6）有的角砾表面具有磨光面或冰擦痕；（7）根据扫描电镜观察，冰碛物中的石英砂粒形态不规则，棱角尖锐。表面具有碟形洼坑，坑内有贝壳状断口及平行阶坎;（8）含有适应寒冷气候的生物化石，如寒冷型的植物孢子等。

冰碛物

此外，沉积的巨大块石称为漂砾，它有时来自很远，其岩性和附近任何基岩显著不同。已固结的冰碛物称为冰碛岩。

冰川地貌

冰川地貌示意

冰川地貌分为冰蚀地貌、冰碛地貌和冰水堆积地貌三部分。

1.冰蚀地貌

冰蚀地貌示意

(1)冰斗、刃脊和角峰

冰斗：是山地冰川重要的冰蚀地貌之一，它位于冰川的源头。典型的冰斗是一个围椅状洼地，三面是陡峭的岩壁，底部是磨光的岩石斗底，向下坡有一开口，开口处常有一高起的岩槛。冰斗湖:冰川消退后，冰斗内往往积水成湖。

冰斗

随着冰斗的不断扩大，冰斗壁后退，冰斗的位置也不断向上坡移动至雪线以上。

刃脊:相邻冰斗之间的山脊形成刀刃状。

刃脊

角峰:几个冰斗后壁所交汇的山峰，峰高顶尖。

角峰

冰蚀地貌示意

(2)冰川谷和峡湾

冰川谷的横剖面形似“U”形，故称“U”形谷，也称槽谷。槽谷的两侧有明显的谷肩，谷肩以下的谷壁平直而陡立，冰川谷两侧山嘴被侵蚀削平形成冰蚀三角面。槽谷的形成是冰川下蚀和展宽的结果。冰川冰的厚度越大，下蚀力越强，有些槽谷可深达千米。

“U”形谷

冰川的进退、消磨、刨蚀对地形地貌造成了深远的影响，峡湾便是冰川在这片大陆上的杰出作品。

峡湾

在高纬度地区，冰川可以依靠重力作用从高山一直深入海洋，厚重的冰川下滑时，在原本的谷底中刻蚀出更深的槽谷，同时也侵蚀出万仞峭壁。当冰期结束，冰川消融退却后，海水倒灌入接近海岸的峡谷中，形成了峡湾。

峡湾形成示意

(3)羊背石、冰川磨光面和冰川擦痕

羊背石：是冰川基床上的一种侵蚀地形，它是由基岩组成的小丘，远望犹如伏地的羊群，称这些小丘为羊背石。

羊背石

羊背石的平面为椭圆形，长轴方向与冰流方向一致，朝向冰川上游的坡由于受冰川的磨蚀作用，坡面较平，坡度较缓，并有许多擦痕。冰川下游方的一坡受冰川的侵蚀作用，被挖掘得坎坷不平，坡度较陡。大陆冰川常形成规模较大的成群羊背石，山地冰川槽岩中也可形成规模较小的孤立羊背石。

在羊背石上或冰川槽谷谷壁上以及在大漂砾上常因冰川作用形成磨光面和擦痕。

羊背石磨蚀示意

当冰川搬运物是砂和粉砂时，在比较致密的岩石上，磨光面更为发育。如果冰川搬运物多是碎石，则在谷壁基岩上常刻蚀成条痕或刻槽，称为冰川擦痕。(冰川擦痕一般长数厘米至1m，深为数毫米，成钉形，擦痕的一端粗，另一端细，细的一端指向冰川下游)

2.冰碛地貌

由冰川侵蚀搬运的砂砾堆积形成的地貌，称冰碛地貌。有以下几种类型：

冰碛地貌示意

(1)冰碛丘陵

冰川消融后，原来的表碛、内碛和中碛沉落到冰川谷底，和底一起形成波状起伏的丘陵，称冰碛丘陵。

大陆冰川区的冰碛丘陵规模较大，高度可达数十米至数百米。冰碛丘陵之间的洼地透水性很低，常能积水成池。

冰碛丘陵

(2)侧碛堤

侧碛堤是由侧碛在冰川退缩以后共同堆积而成。它在冰川谷的两侧堆积成堤状，向下游方向常和冰舌前端的终碛堤相连，向上游方向可一直延伸到雪线附近。

侧碛堤

(3)中碛堤

(3)中碛堤

两条冰川汇合后，其侧碛合并成中碛，冰川融化后，在冰川谷中部沿谷地延伸方向堆积成垅状砂砾堤，称为中碛堤。

中碛堤

(4)终碛堤(尾碛堤)

当冰川的补给和消融处于相对平衡状态时，冰川的末端较长时期地停留在某一位置，这时由冰川上游搬运来的物质，在冰川尾端堆积成弧形的堤，称终碛堤。

终碛堤

(5)鼓丘

鼓丘是由一个基岩核心和冰砾泥组成的一种小丘，也是冰川再接近末端，对冰床中凸起基岩进行侵蚀，底碛翻越凸起的基岩时，搬运能力减弱，发生堆积而形成的。

鼓丘

3.冰水堆积地貌

冰水堆积地貌：冰川融水具有一定的侵蚀搬运能力，能将冰碛物再搬运堆积，形成冰水堆积物，在冰川边缘由冰水堆积物组成的各种地貌。

冰川堆积示意

冰砾阜阶地、冰砾阜和蛇形丘(绘图 | 李双福)

根据冰水堆积地貌的分布位置、形态特征和物质结构可分为以下几种类型：

(1)冰水扇和外冲平原冰川的冰融水，常形成冰川河道，它可携带大量砂砾从冰川末端排出，在终碛堤的外围堆积成扇形地，叫冰水扇。

冰水扇

几个冰水扇相连就形成冰水冲积平原，又名外冲平原。

外冲平原

(2)冰水湖：冰融水流到冰川外围注地中形成冰水湖泊。

冰水湖

(3)冰砾阜阶地：在冰川两侧，由于岩壁和侧碛吸热较多，附近冰体融化较快，又由于冰川两侧冰面较中部要低，所以冰融水就汇集在这里，形成冰川两侧的冰面河流，并带来大量冰水物质。当冰川全部融化后，这些冰水物质就堆积在冰川谷的两侧，形成冰砾阜阶地。

（4）冰砾阜：是一些圆形的或不规则的小丘，由一些有层理的并经分选的细粉砂组成，通常在冰砾阜的下部有一层冰碛层，冰砾阜是冰面上小湖或小河的沉积物，在冰川消融后沉落到底床堆积而成。

冰砾阜

(5)锅穴：冰水平原上常有一种圆形洼地，深数米，直径十余米至数十米，称为锅穴。锅穴是埋在砂砾中的死冰块融化引起的塌陷而成。

锅穴

（6）蛇形丘：是一种狭长而曲折的垄岗地形，由于它蜿蜒伸展如蛇，故称蛇形丘。蛇形丘的延伸方向大致与冰川的流向一致。

蛇形丘

我们脚下踩的土地，在亿万年前都曾被冰川覆盖，高山雪峰的壮美景观，更是少不了冰川力量的塑造和雕琢。冰川从未离开我们的生活，它是大自然的优秀搬运工，同时利用侵蚀和堆积的技能搬运着身边的大小岩石碎块，雕刻着多样的冰川地貌。

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