冰劈作用
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冰劈作用,又称冻融风化,属于风化作用中的物理风化作用中的一种。寒冷地带,岩石的孔隙或裂隙中的水在冻结成冰时,体积膨大(增大9%左右),因而它对围限它的岩石裂隙壁产生很大的压力,可达960~2000kg/ cm2,使岩石裂隙加深加宽。当冰融化时,水沿扩大了的裂隙更深入地渗入岩石的内部,同时水量也可能增加,并再次冻结成冰。这样冻结、融化频繁进行,使裂隙不断扩大,以至使岩石崩裂成为岩屑,这种作用叫冰劈作用。
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气候寒冷、水源丰富的山谷地带,冰劈作用最为常见。在水分反复冻融作用下,大石块逐渐崩解为小石块,这些小石块往往带有锋利的棱角,与干旱地区的球状风化很不相同。与冰劈作用类似的,还有盐类的结晶作用,常发生在气候干旱地区。白天,气温升高,岩石裂隙中的含盐溶液水分大量蒸发,盐分结晶成固态,体积增大,将裂缝撑大;夜晚,盐分吸收空气中和裂缝壁上凝结的水分,重新形成含盐溶液,并向岩石裂缝的深处流去。我们可以给这个过程取个名字,叫作盐劈作用。盐分反复溶解和结晶,也可以让大石块崩解。
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冰劈作用的发生需要同时具备足够水供应,岩石有贯通的裂隙,可使水渗入并流动以及温度在冰点附近上下波动几个条件。
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上图内蒙克什克腾世界地质公园-青山岩臼 岩臼——白垩世早期侵入的花岗岩抬升暴露到地表后,在长期的化学风化、风蚀冻融等物理风化和各种地质作用下,从岩石的薄弱部分开始,先形成凹坑,而后逐渐加深扩大,并最终形成大小不一的岩臼。
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上图为新疆阿勒泰地区的恰勒什海花岗岩岩丘顶部分布着大大小小的“圆坑”,最小的不过鸡蛋大小,最大的直径约5米,深几厘米至几十厘米不等,经常被人误认为是冰川的遗迹“冰臼”,实际上,这是寒冻气候下一种特殊的微地貌,顶面比较平整,稍微低凹的地方,或者岩石中因圆形包裹体风化脱落形成的小坑,都可以成为最初积水存冰的地方,岩石表面的积水以及岩石表层孔隙中的渗水,反复冻融会使积水处的岩石表层更易风化裂解,凹坑也逐渐加大,最终形成这些坚硬岩石表面大大小小的石臼,这就是冰劈作用的结果。
冰劈作用往往使高寒地带路基岩石崩裂,影响路基的稳定性,高寒地带进行铁路等工程建设时,往往需要考虑冰劈作用对路基的影响。
蛇形丘是一种狭长曲折的地形,呈蛇形湾曲,两壁陡直,丘顶狭窄,其延伸的方向大致与冰川的流向一致,主要分布在大陆冰川区。
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分布
分布于冰川作用区。
特征
蛇形丘主要由略具分选的冰水砂砾堆积物组成,夹有冰碛透镜体。两坡不对称,大小不等,延伸方向与冰川运动方向较一致。
略具分选、有层理,两坡对称,一般高40-50米。
组成物质
主要是略具分选的沙砾堆积,夹有冰碛透镜体,具有交错层理和水平层理结构。
主要成因
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蛇形丘
1、在冰川消融时,冰融水沿冰川裂隙渗入冰川下,在冰川底部流动,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,冰积物在冰川末端形成冰水三角洲,等到下一个夏季,冰川再次后退,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。
蛇形丘分类
接冰的冰水沉积
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蛇形丘
沉积物和地貌与冰川体直接接触,分布在冰川范围内,如冰面湖泊沉积和冰下河流沉积等。冰面湖泊原是负地形,接受冰水搬运的物质,形成有斜层理的砾石层,冰体消退后,这些冰水物质落到冰川底床,形成小丘状的堆积地貌,称为冰砾阜。冰下河流搬运的砂砾,在出口处堆积成锥体,随着冰体消退,冰下河流出口也逐渐后退,锥体不断向上延伸而形成砂砾堤,高数米或10米,长可达数公里至数十公里,蜿蜒曲折,故名蛇形丘。这类冰川沉积地貌主要发育于大陆冰盖或巨大山麓冰川前缘,山地冰川区少见;
不接冰的冰水沉积
分布在冰川沉积区以外,与冰川体无直接接触,地貌形态主要是冰水扇和冰水平原,前者多见于山地冰川区,后者多分布在大陆冰盖区。冰水沉积物的结构,与山区河流沉积物相似,层理较粗,颗粒较粗大,分选不太好。有时含粉沙及粘土透镜体。冰水沉积物以富含粉沙为特征,为冰川研磨的结果。中国西部山区冰水湖泊沉积物中,粉沙含量多达60~70%。受冰水补给的湖泊沉积,因夏季冰水流量大,带入湖泊的物质以沙为主;冬季冰川停止消融,冰水断流,湖泊沉积主要为粘土和有机物,在一年中形成了层理很薄、粗细交替的韵律层,称为纹泥或季候泥。根据纹泥层的层数,可追溯冰川消退的年代。
其他
现代冰川以下的河谷沉积物在山谷或山麓堆积,其组成物质含巨大的漂砾和砾石的平原即冰水平原。如在古尔图河出山地带河谷平原区有不少冰川和冰水冲击而被磨光拐角的漂砾石。又如一二四团西南部海拔 480 米以上至古尔图河出山口平原区地表可见含大量砾石,一二四团沿乌伊公路以西 20 余公里处路边南侧有直径大于 1 米的漂砾。这就是古老的冰水平原的特点之一。其另一特点是年轻的河谷冰水平原多分布在狭窄的河谷里,有的只在表层有风积的薄层细土,其中、下部含大量漂砾石和冰水磨蚀碎屑物。四棵树河出山地带还呈现了多级冰川沉积阶地.经新构造运动抬升和河流下切,使最高一级的冰水沉积漂砾石层有的已被掀到新背斜顶部。
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下面,就让我们一起去看看冰川地貌吧!
冰川
形成:冰川的形成主要依靠成冰作用。新雪降落到地表后,会在升华再结晶作用下,雪花棱角很快消失、变圆,形成粒雪,并使粒雪层发生沉陷作用。粒雪层在压力或热力作用下,发生重结晶作用,致使各晶体相互紧密地结合在一起,形成块状冰川冰。
分类:冰川按分布可分为山岳冰川(分布在中低纬高山地区)和大陆冰川(面积最大、厚度最大,中部为积累区,边缘为消融区)。其中,山岳冰川又可以根据冰川形态发育阶段和地貌特征的差异主要分为悬冰川、冰斗冰川、山谷冰川、山麓冰川、平顶冰川;大陆冰川中,中心凸起形似盾形的,被称为冰盾,规模更大的、表面有起伏的大陆冰体被称为冰盖。
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运动:冰川运动可分为冰川内部运动和冰川底部滑动。当冰川达到一定厚度时,就能克服冰体内摩擦而产生内部运动,或克服冰川与谷底的滑动摩擦而产生底部滑动。而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。
冰川作用
冰川作用主要分为冰川侵蚀作用、冰川搬运作用和冰川堆积作用。
冰川侵蚀作用:
冰川侵蚀作用可分为挖蚀作用和磨蚀作用。
冰川的挖蚀作用主要因冰川自身的质量和冰体的运动,致使底床基岩破碎,冰雪融水渗入节理裂隙,时冻时融,从而使裂隙扩大,岩块不断破碎,冰川把松动的石块挖起。
冰川的磨蚀作用主要是由冰川对冰床产生的巨大压力所引起的,再通过冰川运动和挖蚀作用产生碎屑冻结于冰川底部,对底床进行磨蚀。
冰川搬运作用:
冰川在运动过程中,携带冰蚀作用产生的许多岩屑物质,接受周围山地因冻融风化、雪崩、泥石流等作用所造成的坠落堆积物。被搬运的碎屑物质被称为冰碛物,而冰碛物则根据它们在冰川中分布部位的差异,有不同的命名。
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冰川堆积作用:
随着冰川的衰退,冰川携带的冰碛物就相应的堆积下来。冰川堆积物分选差,大小混杂,砾石磨圆度低
冰川地貌
冰蚀地貌:
冰斗:围椅状洼地,三面是陡峭的岩壁,底部是较平缓的斗底,向下坡有一开口,开口处常有一高起的岩槛。
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刃脊: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(在高山与高纬地区,地表年降雪的积累量与年消融量相等的界线)以上。相邻冰斗的之间的山脊形成刀刃状,称为刃脊。
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角峰:几个冰斗后壁所交汇形成的山峰,峰高顶尖。
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冰川谷(“U”形谷):一般指冰川侵蚀形成的冰川谷,又称冰蚀谷、槽谷。是由冰川过量下蚀和展宽形成的典型冰川谷,两侧一般有平坦的谷肩,横剖面近似U型。
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峡湾:分布在高纬度沿海地区,冰期前形成河谷,冰期时谷地为冰盖所覆盖,继续刷深、拓宽冰床。冰期后,海水侵入,形成两侧平直、岸壁陡峭、谷底宽阔、深度很大的海湾。谭老师地理工作室综合整理
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羊背石:由冰蚀作用形成的石质小丘,迎冰面以磨蚀作用为主,坡度平缓,表面留下许多擦痕、磨光面,背冰面以挖蚀作用为主形成了表面参差不齐的陡坡。
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冰川堆积地貌:
冰碛丘陵:在冰川消融后,原来随冰川运行的表碛、中碛和内碛等都将坠落于底碛之上,形成了高低起伏的冰碛丘陵。
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侧碛堤:侧碛在冰川退缩后堆积而成,在冰川谷的两侧堆积呈堤状。
中碛堤:两条冰川汇合后,其侧碛合并成中碛,冰川融合后,在冰川谷中沿谷地延伸方向堆积成垅状砂砾堤。
终碛堤:冰川的末端由冰川上游搬运来的物质,堆积成弧形的堤。
鼓丘:鼓丘是由一个基岩核心和冰砾泥覆盖的一种小丘。
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冰水堆积地貌
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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,在终碛堤的外围形成堆积成扇形地,称为冰水扇。几个冰水扇相连形成冰水冲积平原,称为外冲平原。
冰砾阜:由一些有层理的并经分选的细粉砂组成的一些圆形的或不规则的小丘。
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,冰融水汇集在这里,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。
锅穴:埋在砂砾中的死冰块融化引起的塌陷形成的圆形洼地。
蛇形丘:主要由略具分选的冰水砂砾堆积物组成的一种狭长、弯曲如蛇行的高地。
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