地球岩石及其形成作用（17）

地球岩石及其形成作用（17）

胡经国



2、冰川侵蚀作用

冰川（冰河）侵蚀作用主要是指冰川在运动过程中对冰床（冰河河床）和冰谷（冰河河谷）岩土体和地形的侵蚀破坏作用。在冰川冰体达到一定厚度并且克服冰川内部及其与冰床之间的摩擦力以后，便会产生缓慢的滑动。

⑴、冰川侵蚀作用按作用方式分类

按作用方式，冰川侵蚀作用可分为磨蚀作用和拔蚀作用两种基本类型，几乎没有溶蚀作用。此外，还有冰楔作用和融冰水侵蚀作用。

①、冰川磨蚀作用

冰川磨蚀作用是指富含岩屑的冰川底部对冰床基岩的磨光和磨平的作用过程，是对冰床的水平方向的破坏。

在巨大冰体压力作用下，冰床岩块被压碎磨蚀成大小不等并且具有棱角的岩屑和岩粉。在冰川融水的再冻结作用下，部分细颗粒物质（如粘土、粉砂等）被冰川搬运带走；剩下的细颗粒物质（如石英等）作为磨蚀的重要工具附着在冰川底冰中。当冰川向前滑动时，冰床和谷壁基岩表面常常被底冰磨蚀形成基岩磨光面。

冰川磨蚀作用的强度和冰体塑性变形的速率是有差别的。当冰体塑性变形速率增加时，冰川磨蚀作用强度会迅速降低；反之，当冰体塑性变形速率减小时，冰川磨蚀作用强度会增高。当冰川冰的牵引力不能抵消对基岩冰床的摩擦力时，冰川磨蚀作用就会停止。此外，在冰川的冰层之间或在冰层剪切面上也可以产生磨蚀作用。

②、冰川拔蚀作用

冰川拔蚀作用，又称为挖掘（掘蚀）作用，是指底部冰川冰松动、拖曳和移动冰床上基岩岩块的作用过程，是对冰床垂直方向的侵蚀破坏。

挟带大量岩屑的、滑动的冰川底部对冰床基岩具有挖掘作用。它能挖起并且移动冰床上的松动岩块或其它堆积物。拔蚀作用多见于冰床基岩凸起或遇有障碍物的冰川背流面上（在迎冰面上主要是磨蚀作用）。在滑动的冰川越过冰床基岩凸起或障碍物顶面以后，冰床基岩受力状况由承压带过渡到卸压带）。但是，冰川的粘塑性流的性质并没有改变。因此，在背流面往往形成空腔，基岩面膨胀，并且在复冰作用和冰下融水渗入基岩裂隙或节理中反复冻融的影响下，基岩岩块会产生松动、断裂乃至脱落。当冰川底冰剪应力超过基岩摩擦力时，这些岩块及其破裂而成的岩屑连同冰床上的其它堆积物就会脱离冰床，而随着冰川底冰移动而被拖曳。所以，拔蚀作用是冰川侵蚀破坏最强烈的作用方式，也是大岩块和岩屑带入冰内或冰川底部的主要方式。

冰川冰床附近的冰体由于受挤压力作用，因而其融点降低，融化成水；融水渗入下伏冰床的基岩裂隙或孔隙中，并且因压力降低而冻结。随着冰体和融水的反复融化和冻结，它们的体积相应地反复收缩和膨胀，导致组成冰床的基岩或土体发生崩解。这些崩解的碎屑（包括原来的碎屑）又会被再冻结，并且进入冰川中，随冰川运移。此后，新鲜冰床继续重复遭受上述作用，不断加深拓宽。这就是冰川拔蚀（掘蚀）作用的作用过程。

冰川拔蚀作用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）。这两类冰川的拔蚀作用强度有明显差异。海洋性冰川的温度以接近融点为特点；其底部融水充沛，拔蚀作用特别强烈。大陆性冰川的温度以低于融点为特点，其底部融水贫乏，拔蚀作用极弱。

此外，冰川在运动途中，因自身产生的强大挤压力，引起所挟带的岩屑对冰床基岩进行研磨，导致冰床基岩面和岩屑都遭受磨蚀。由于海洋性冰川底部挟带的岩屑比大陆性冰川多，并且它可以沿冰床滑动，因而海洋性冰川的磨蚀作用也比大陆性冰川强烈。

③、冰楔作用

冰楔作用是指在冰床基岩裂隙和孔隙中所含的冰融水经反复冻融作用，其体积时涨时缩，结成的冰犹如冰楔，由此造成基岩破碎成为碎块的作用过程。

④、融冰水侵蚀作用

当冰川融冰水进入河流时，其中夹有的体积巨大、冲击力强的冰块会对河流下游两岸和两侧谷坡岩土体产生强大的撞击破坏。

⑵、冰川侵蚀能力强弱的影响因素

冰川侵蚀力能的强弱受到下列因素的影响：

①、冰层厚度和重量

冰层厚重者侵蚀能力强。

②、冰川移动速度

冰川移动速度高者侵蚀能力强。

③、冰川携带岩块数量和重量

冰川携带岩块数量越多、重量越重者侵蚀能力越强。

④、冰床基岩面粗糙或光滑程度

冰床基岩面粗糙者较易受冰川侵蚀。

⑤、冰床基岩岩性

冰床基岩岩性松软脆弱者较易受冰川侵蚀。

⑥、冰床基岩岩层产状

冰床基岩岩层倾斜方向与冰川移动方向一致者易受冰川侵蚀。

⑶、冰川侵蚀地貌

冰川侵蚀作用可以塑造出一系列特殊的冰蚀地貌。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（U型谷）；状如围椅的冰斗；金字塔形的角峰；山脊薄如刀刃的刃脊；光滑平整并且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。

①、冰斗与冰斗湖

冰斗为山谷冰川重要冰蚀地貌之一。它形成于雪线附近。在平缓的山地或低洼处积雪最多，由于积雪的反复冻融，造成基岩的崩解，在重力和融雪水的共同作用下，将基岩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，向下坡有一个缺口。在冰川消退以后，该洼地可积水成湖，即冰斗湖。

②、刃脊、角峰、冰垭

若冰斗因为拔蚀（挖蚀）和冻裂侵蚀作用而不断的扩大，冰斗壁后退，则相邻冰斗间的山脊逐渐被削薄而形成的刀刃状山脊，称为刃脊。几个冰斗交汇而成的形状很尖的山峰，称为角峰。相邻刃脊之间的低下鞍部，称为冰垭。

③、削断山嘴、U型谷、石洼地

当山谷冰川自高地向低处移动时，被削平成为三角形的山嘴，称为削断山嘴。其横剖面形状呈“U”字形冰川谷，称为U型谷。U型谷两侧有明显的谷肩，谷肩以下的谷壁较平直；U型谷底部宽而平。若在冰川谷底部，因冰川的拔蚀作用而造成的向下凹陷的水坑，称为石洼地。

④、峡湾

在高纬度地区，冰川常能伸入海洋，在海岸边侵蚀成一些很深的U型谷；在冰川退缩以后，海水可以沿谷深入很远，原来的冰谷便形成为峡湾。

⑤、悬谷

悬谷的形成是由于主、次冰川侵蚀能力的差异而造成的。其中，主冰川因冰层厚、下蚀能力强，故U型谷较深；而支冰川因冰层薄、下蚀能力弱，故U型谷较浅。因为在支冰川和主冰川的交汇处，常形成高低悬殊的冰床。当支冰川的冰体进入主冰川时，必然呈悬挂下坠的瀑布状，其冰谷称为悬谷。

⑥、羊背石

羊背石为冰川冰床基岩上的一种侵蚀地形。它是由基岩组成的小丘，常成群分布，从远处望去如匍匐的羊群，故称为羊背石。其平面呈椭圆形，长轴方向与冰川移动方向一致；面向冰川上游方向的一坡由于冰川的磨蚀作用，坡面较平，坡度较缓，并且有许多擦痕；而在另一侧，受冰川的拔蚀作用，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排列的互层。当侵蚀、风化作用交差进行时，软弱的岩层会被侵蚀得较多较深；而坚硬的岩层由于抵抗侵蚀和风化的能力较强，因而在侵蚀、风化以后，坚硬的岩层会较软弱的岩层高，呈隆起的椭圆形地形，一面受磨蚀、一面受拔蚀。

⑦、冰川磨光面、冰川擦痕





2020年2月13日编写于重庆

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