冰川地质作用

冰川在运动过程中通过刨蚀、搬运、沉积改造地表形态及物质组成的作用

冰川地质作用是指冰川在运动过程中通过刨蚀、搬运、沉积改造地表形态及物质组成的作用。冰川是运动的冰川冰,冰川冰是由积雪经较长时间的压紧、冻结、重新结晶等一系列过程形成的冰体。冰川冰在其自身压力和重力作用下,沿斜坡或谷地缓慢地流动,便形成了冰川。冰川地质作用主要发生在极地或中低纬度的高山地区。冰川地质作用在现代及地质历史中都有发生。冰川的剥蚀作用称创蚀作用,塑造形成许多奇特地形，如冰川槽谷、冰斗、角峰、刃脊、悬谷等;冰川的搬运作用为载运和推移;冰川的沉积作用形成独特的堆积物,称冰碛物,如漂砾、泥砾等。对冰川地质作用的研究,有助于了解古地理、古气候的演化规律,对找矿、水文及工程地质等工作都有现实意义,如川西、湖南的玩江、资水的砂金、金刚石，广西的砂锡都产生在冰碛物中。

简介

冰川对陆地表面（极地和高山地区）的侵蚀、搬运和堆积过程。

作用分类

侵蚀作用　主要是冰川滑动对地表的侵蚀作用。冰川达到一定厚度并克服冰川内部及其与岩床之间的摩擦力后，便产生滑动。滑动过程的侵蚀表现为：磨蚀作用和拔蚀作用。

磨蚀作用　富含岩屑的冰川底部对基岩岩床的磨光和磨平的侵蚀过程，是对岩床的水平方向的破坏。岩块在巨大冰体压力下，被压碎磨蚀成大小不等并具有棱角的岩屑和岩粉。在水膜和复冰作用（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底冰上。当冰川向前滑动时，岩床和岩壁表面常被底冰磨蚀成基岩磨光面。磨蚀作用的强度和速率是有差别的，当冰的塑性变形速率增加时，磨蚀速率就迅速减低；反之，磨蚀速率则增强。当冰川冰的牵引力不能抵消对基岩河床的摩擦力时，磨蚀作用就停止。此外，在冰层之间或冰层剪切面上也可以产生磨蚀作用。

拔蚀作用　又称挖掘作用。底部冰川冰松动、拖曳和移动岩床上岩块的过程，是对岩床的垂直方向的破坏。挟带大量岩屑的滑动的冰川底部具有挖掘岩床的作用，它能挖起并移动基岩床上的松动岩块或其他堆积物。拔蚀作用多见于岩床凸起或遇有障碍物处的冰川背流面上（迎冰面上主要是磨蚀作用）。当滑动的冰川越过障碍物顶面后，岩床的受力状况由承压带过渡到卸压带（图1）。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，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,基岩岩块松动,断裂乃至脱落。当底冰剪应力超过岩石摩擦力时，这些岩屑连同基岩床上的其他堆积物就脱离岩床，而随底冰移动和被拖曳。所以，拔蚀作用是冰川侵蚀破坏最强的一个过程，也是大岩块和岩屑带入冰内或冰川底部的主要方式。

搬运作用　冰川在滑动中挟带输送岩块、岩屑的过程。被搬运的物质除来自冰川磨蚀和拔蚀作用的岩屑、岩粉外，还有来自沟脑和山坡崩落到冰川上的寒冻风化碎石。其中坠入粒雪盆表面的物质，成为冰层的一部分，随着冰川流线而运动,在粒雪盆区按压缩流运移,而在冰舌区则按伸张流运移（图2）。而冰川底部与岩床之间的岩屑，则通过底冰向前推进而被拖入冰内。岩屑按在冰川中运移时所处的位置，被分成冰面岩屑（即表碛）、冰内岩屑(即内碛)、冰下岩屑（即底碛）等。随冰川冰一起运动的岩屑，其位置是不断变化的，冰下岩屑或冰内岩屑可以沿冰川剪切面上移成冰面岩屑，冰面岩屑也可以因冰川构造带的发育而成为冰内岩屑。这些参与冰川运动的岩屑，统称为运动冰川岩屑（即运动冰碛）。

堆积作用　冰川搬运的岩屑堆卸在冰川末端或边缘的过程。向下流动着的冰川，当其能量逐渐减弱，最后在冰川末端停滞。而上游段冰川冰所挟带的岩屑随着冰川运动而源源不断地输送而来，在冰川消融作用下，冰川末端的大量冰川岩屑脱离冰体而堆积下来，形成不同形态的垅丘状堆积体。这就是冰碛，也称堆积冰碛或冰砾泥。

冰碛特征　冰碛是冰川营力形成的由大小不等的岩块、岩屑、砂和粘土构成的混杂堆积物。它不同于河流沉积、风积或湖泊沉积，缺乏分选，没有均匀层理和平整的纹理。冰川堆积物分两类：由冰川冰直接堆积成无层次的堆积物和在冰川融水参予下沉积成有层次的堆积物。通常所指的冰川堆积物主要是无层次的堆积物。由于沉积过程中承受了巨大压力，冰碛比周围非冰川沉积物要坚实得多,结构趋于块体状,为各种岩石和矿物质的混合物。冰碛物的颗粒分析的累积曲线呈宽界曲线，即它的颗粒分布范围呈宽“S”形,与泥石流或洪积物的曲线形态有某些相似性。但是，冰碛物的粒度频率曲线却具有独特的双峰型或不明显的多峰型，高峰值多处在粒径为4～5

φ范围内（图3）。泥石流堆积物频率曲线也为多峰型，但4～5φ区间的曲线却处于谷值区。因此，粒度频率曲线是鉴别冰川成因堆积物的重要标志之一。

冰碛分类　1979年国际第四纪研究联合会(INQUA)制定了成因分类方案，常用的类别有：①滞碛，在较高围压（大于大气压力）和较低的有效应力下，发生于底冰和岩屑混合物压力融化的沉积过程中。它在冰下应力场的影响下引起流动,便形成变形滞碛。②融出碛,在大气压力下，发生于包含岩屑的冰川冰的融化沉积过程中。它发生在冰面上，称为冰面融出碛；发生在冰下空穴或冰下河道中,称为冰下融出碛。③流碛,处于或接近于液限状态下的沿冰川表面流动的冰川岩屑。它多来源于融出碛。其沉积过程是在大气压力下进行的，不同于液体中悬移质的沉积过程。④升华碛，处于极地寒漠地区的一种冰川沉积。目前对其形成过程尚缺乏正确的解释。⑤变形冰碛，一种受到冰川推动（推挤、挤压等）而变形的冰川沉积物。在变形过程可以破坏原有沉积物的结构和构造，而产生褶曲、断裂等穿入变形构造。

几种不同成因的冰碛物可以包括在一种冰碛地貌中，而几种不同的冰碛地貌也可以反映出以某一种成因为主的冰碛物的形成过程。

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