1、第十二章第十二章 冰川及其地质作用冰川及其地质作用普通地质学南京大学地球科学系 舒良树Date 普通地质学第十二章 冰川及其地质作用Chapter 12 Glacier and the work of glacier 低于零度的固态水称 冰 ice, 其结构与石英很相似 (六面体 )。它和冰川冰有很大的区别。 封冻的河流称 冰河 ;但它并不是冰川。 冰川冰 :由积雪压实而成的冰体。分布于雪源区 ,是高纬度区主要的外动力作用因素。 它在重力作用下可由雪源区向外长期缓慢运动。 古冰川是研究地球演化、地壳运动的一把钥匙, 也是大陆漂移与板块构造理论建立的支柱证据。 研究我国冰川最有成果的是中科院 兰
2、州冻土研究所。 我国冰川研究的泰斗人物是南京地理所的 施雅风 资深院士 。 乌鲁木齐市南 80km的 冰达坂 为世界闻名的现代山岳冰川 ,研究程度很高。 达坂 :colDate 普通地质学中国冰川分布图(集中在我国西部 3000m高度的地区 )Date 普通地质学第一节 冰川的形成与运动Section 1 Formation and movement of glacier一 冰川的形成1.雪源区 : 终年积雪区 ;一年之内积雪不会全部融化或升华的地区。 终年积雪区的下部界限为雪线 。 雪线的分布与下列因素有关:a 气温 : 纬度高者 ,气候冷 ,雪线低;反之 ,如赤道肯尼亚乞力马扎罗山 ,雪线
3、就高。b 降雪量: 雪量大易成冰川,雪线低。 c湿度 :干燥寒冷的地区雪线较高。d 地形 :平缓处和背阳处积雪易保存 ,雪线低。 Date 普通地质学东喜马拉雅山雪线Date 普通地质学2 积雪成冰 (不是水成冰!) 需经四个阶段 : 雪花 (Snow flakes) 在静压力下局部熔融 ,排掉部分空气 ,重结晶 变为粒雪 (Grainy snow,白色的压实冰晶 0.5-5mm) 再压实 ,重结晶长大 ,进一步排去空气 变为粒状冰(Grainy ice,乳白色 ) 重结晶,增粗,变致密 变为冰川冰 (Glacier ice,兰色 ,比重 0.9)。 通常,积雪厚度达 50米 时,底部积雪就可
4、转变为冰川冰;冰川冰由高向低运动 ,就成为 冰川 。 以雪线为界划分为 : 冰川积累区 (温带高山形成 粒雪盆 ) 和 冰川消融区 (温带高山形成冰舌 )。 1) 积累 消融蒸发:冰川冰量增加,扩展延长。 2) 积累 消融蒸发:冰川冰量减少,冰川退缩。 3) 积累 =消融蒸发:冰川规模不变。Date 普通地质学冰雪携带有大量古气候、古环境的信息 ! 研究冰雪可了解: 气候的变化历史 (最老冰盖有 100万年 )。 不同时期大气的气体成分、压实程度、干扰大气层的因素、大气层的化学成分(主量、稀土、微量元素、同位素、温室气体 Greenhouse gases、无机 +有机物 )与大气化学过程。 人
5、类历史以来的火山活动及其特征 (一次大火山爆发 ,一般要 1-3年、有时 4-5年才能降落到南极冰雪上) 生物化学循环与生物进化过程。 美苏核大国 60年代进行的频繁核试验均被南极 冰雪 所记录。 在南极研究冰川 ,一般在冰川流动很小的古山顶平台上钻孔取冰芯,辅以井槽探测。 Date 普通地质学3 冰川的运动特征 冰川与河冰及其它自然冰的区别 :是否运动。 冰床坡度大、冰的厚度大,冰川的运动速度就快。 流速不匀 : 冰川底部和二侧的流速 ,小于中间和上部的流速。 可形成裂隙、褶皱、断裂 :运动冰川的变形可用应力应变来分析。 冰川所携带的岩石碎块称为 飘砾 ;冰川消融时,飘砾变成 冰蘑菇 ;飘砾
6、跌落,形成 冰牙 ;冰牙扩大则形成 冰塔 。若见上述现象 ,则表明冰川已流到雪线以下。Date 普通地质学第二节 冰川的类型一 .大陆冰川 范围广、厚度大、面形分布。 向四周运动,可越过较大地形障碍运动。 现代大陆冰川:格陵兰;南极。二 .山岳冰川 : 分布在中低纬度高山地带中的冰川 ;带状分布,规模有限。 1. 冰斗冰川 : 靠近雪线的凹地、冰坎。2. 山谷冰川 : 冰斗冰川扩大、溢出,顺着山 谷流动。 复式山谷冰川 :具有多个粒雪盆的山谷冰川3.平顶冰川 (高原冰川 ):由山谷冰川向大陆冰川的过渡类型。4.山麓冰川 : 许多山谷冰川汇合成更广阔的冰川 ;由山谷冰川向大陆冰川的过渡类型。Date 普通地质学山谷冰川的结构与沉积物模块图Date 普通地质学