寒冷带地貌
发布时间:2023-04-22 17:04:22浏览次数:94寒冷带地貌知识点一: 冰川地貌地貌学中,外力地貌又称气候地貌,主要分为几个气候带:湿润带、寒冷带、干旱带。湿润带地貌中包括流水地貌和喀斯特地貌;寒冷带地貌中主要包括冰川地貌和冻土地貌;干旱带地貌包括风沙地貌和黄土地貌。寒冷带地貌主要包括冰川和冻土地貌,对应的作用分别是冰川作用和冻融作用。而冰川又是如何塑造地貌的呢? 一、冰川1.基本概念具有塑性的冰川冰在自身重力作用或冰层压力作用下,缓慢运动,就形成冰川(Glaciers)。冰川即运动的冰。运动的原因是:(1)自身重力:在地形坡度的原因,在自身重力冰川冰沿着坡面运动,产生的冰川是山地冰川;(2)冰层压力:比如,南极冰盖、北极的格陵兰冰盖,坡度虽然不大,但由于冰层压力,冰川发生变形,从而运动,产生的冰川是大陆冰盖。还会有介于两者之间的,称为冰帽。2.影响冰川运动速度的因素(1)冰床坡度:冰床坡度越大,速度越快;(2)床面粗糙度:床面粗糙不平,摩擦阻力大,运动速度慢;反之快;(3)冰量与冰川厚度:冰川厚度或冰量越大,冰层压力越大,加快冰层变形,使得运动速度越快;巨大冰层压力下,冰的融点降低,底部冰融化,加快运动速度;(4)温度:温度高,运动速度快,暖冰川比冷冰川速度快。温度高,一方面,结冻的时候硬度不大;另一方面,会使一部分冰融化会产生冰融水,渗透到底部,会加速冰川的流动。 二、冰川作用的方式1.冰川的侵蚀作用(1)拔蚀作用:冰川的底部受到冰层压力的作用或温度的影响产生冰融水,冰融水渗透到床底基岩的裂隙中,由于温度较低,又重新结冻,把基岩裂隙中的碎屑和冰川冰冻结到一起了,从而冰川的运动就会把这些碎屑给带起来了,这种作用就称为拔蚀作用。下面的左图为冰川拔蚀作用示意图;(2)磨蚀作用:在冰床运动的过程中,冰体或冰体中携带的碎屑矿物对床底或者谷地谷坡上的岩石产生摩擦,造成侵蚀。下面右图为羊背石,羊背石的一坡为缓坡,坡面较光滑;另一坡为陡坡,坡面较粗糙。原因是两种冰蚀作用方式,缓坡是以磨蚀作用为主,摩擦将岩石的表面磨得非常光滑;陡坡是以拔蚀作用为主,拔蚀的结果是岩石表面比较粗糙,坡度比较大。
2.冰川的搬运作用:搬运过程中无分选、无磨圆。与风和水的搬运作用不同,无磨圆因为冰川在搬运过程中,岩石颗粒是冻结在冰中的,颗粒之间很难有摩擦,因而没有磨圆作用;无分选是因为冰川在搬运的过程中是整体的搬运,当沉积条件适宜时,颗粒都整体堆积在一起了,原来是混杂的大小不一的碎屑颗粒,还是同样堆积下来。所以沉积物在搬运过程中,随着搬运距离的增大,分选和磨圆变好。这句话是需要加一个限定条件一般指流水或风。冰川搬运的碎屑物叫冰碛物(glacial moraine)。是由冰川侵蚀产生或由山坡上崩落而产生的。内碛(Inside/Englacial moranie):在冰川内部;表碛(Surface / Supraglacial moraine):在冰川表面;底碛(Ground /Subglacial moraine):在冰川底部;侧碛(Lateral moraine):在冰川的两侧(主要指山麓冰川);中碛(Medial moraine):在冰川的中央;终碛(End moraine):在冰川尾部的冰碛物;当冰川融化时,这些冰碛物就在原地堆积,形成相应的堆积体,堆积地貌。比如冰川的侧碛,和冰川两侧的表碛、内碛堆积形成侧碛堤;底碛在侧面堆积形成侧碛物,在冰川尾部堆积形成终碛物。不同的冰碛物在冰川融化的过程中形成不同的堆积体;在大陆冰盖上携带的冰碛物,碎屑在冰川内部的分布不均匀,当冰川融化时,局部的冰携带的碎屑比较多,那么堆积下来的物质就比较多;局部冰携带的碎屑少,那么堆积下来的物质就少,因此当冰川消融之后地形的起伏就会非常的明显,形成很具有差异性的地表形态,不像流水作用下的地表形态就很平。3.冰川的堆积(沉积)作用(1)沉积原因:冰川消融、卸载堆积。冰川搬运能力变弱,搬运能力变弱的原因一个是,冰川运动的速度变慢,另一个是温度升高,冰川融化,原本冻结在冰川中的颗粒就会沉积下来。(2)沉积物特点:以机械碎屑物为主(物理风化),无分选、无层理、大小混杂,大至直径几米的石块,小到粘土物质;碎屑颗粒因为无磨圆,具有棱角,但也有的砾石表面有磨光面或冰擦痕,有的表面有压坑等在野外判定堆积物是冰川沉积物还是其他类型沉积物,不能仅仅依靠是否有分选、磨圆来判断,还应根据温度是否低、植被、风化特征,还有和冰川侵蚀相适应的地貌景观等综合来判断。实地勘测中,在大陆冰川作用过的地区,往往会出现非常巨型的颗粒,称为冰川漂砾,粒径大的可以达到几十米,如在欧洲,经常突然见到一块大的砾石,并且与周围的岩石格格不入,显然不是本地的,而且通
过风和流水的作用是搬运不来的,那么就说明是由于冰川作用,当砾石到此处的时候气候转暖,冰川融化,冰川漂砾就堆积了下来。冰川在运动的过程中,除了形成像终碛堤、侧碛堤这样的一些地貌,堆积过程还有一种堆积叫冰水堆积,尤其是大陆冰盖,冰在融化的过程中水可能会汇流而在冰面上或者冰下形成河流,河流的规模不一定大,但是流水作用还是存在的,因此会相应地形成冰水堆积的地貌。知识点二:冻土地貌冻融作用如何塑造地貌?冻融,即一冻一融,因此经常发生在一些气温在 0℃上下波动的地区。冻融作用会形成冻土地貌。冻融作用的方式主要有四种 一、冻融风化冻融是物理风化,作用的机理如下图所示。零上的时候液态水渗透到岩石的裂隙中去,到了冰点以下开始结冰,水由液态变成固态,体积膨胀,小的裂隙就会变成大的裂隙,裂隙不断扩大,结果是这种作用把一个整体的岩块慢慢分解成了小的碎屑,也称为冰劈,因为其形似斧头劈开状而得名。冻融风化是形成冻土地貌的非常重要的作用方式,形成的冻土地貌有石海。 二、冻融扰动下面这张图,是在冻土区的冻融作用下形成的一种扰动形态,像在野外看到的岩石褶皱。发出发生这种现象原因是:首先这种现象一般发生在下面为终年冻土层,上面是季节性冻土层,即在夏季的时候融化,在冬季的时候冻结,当秋季的时候气温降低开始结冻,结冻的时候先从表面开始冻起,冻住的深度逐渐向下发展。此时下面是冻土,上面刚开始结冻,结冻使体积膨胀,上和下这两个非常强的应力就会作用在中间尚未结冻的土体上。承受了上下两个冻结层的作用,中间融化态的冰就形成了扰动变形。
三、冻融泥流
是指当气温变暖之后,土体中的冰融化。水裹挟着土或泥发生泥和水混合的流动,但跟泥石流是区别开的,冻融泥流的水没泥石流多,流动的也不如泥石流那么快。 四、冻融分选把大小分开,下面右图是冻融分选形成的一种地貌,称为石环,外围是粗颗粒,中间是相对细颗粒。1.分选的原理:一开始有一块大的碎屑颗粒,在土中随着气温降低,被和水一起冻结,因为冻结发生膨胀,从而整体向上抬升,到了春天,气候转暖,冰开始融化,融化先从大碎屑颗粒的周围的开始,而大碎屑颗粒的垂直下方的冰由于受到其影响,融化会相对较慢,此时大碎屑颗粒周围的碎屑就会补充到大碎屑底部。气候继续转暖,大碎屑颗粒的下面也开始融化,但由于周围的碎屑已经补充到了大碎屑颗粒的下面,它回不到原来的位置,相当于在垂直方向上由地下往地上移动了一小段距离。经过反复这样的冻融作用。大的碎屑颗粒就会被分选到地表上。2.石环形成的原因:如果在地表上碎屑颗粒组成不均匀,有些地方以细颗粒为主,有些以粗颗粒为主,细颗粒的孔隙度小,持水能力要强于粗颗粒,当气温降低开始结冻时,土体就会膨胀变大,地表形成起伏。通过冻融作用,把地下的大颗粒带上来,分选到细颗粒周围。此时是中间为细颗粒,结冻时体积更大,高于周围的大颗粒。当气温转暖中间的细颗粒又开始融化,体积变小,最后就呈现中间低四周高的这种石环。由冰雪线即雪线和多年冻土界限所围限的寒冷地区,主要在冰川作用和融冻作用下形成一系列特殊的地貌,为寒冷区地貌,亦称冰雪气候地貌。冰川地貌一节重点讲述了冰蚀地貌的发育机制,并概略地介绍了古冰川地貌的辨识标志。第四纪冰期的研究是地学中的一个引人注目的课题,运用地貌学方法确定第四纪冰期具有特殊的意义。在冻土地貌中,要求掌握冻土层结构的规律及在各种融冻作用下形成的各种融冻地面形态和构造。 不论是冰川地貌发育区,还是冻土地貌发育区,都有特殊的气候环境,有特殊的外营力组合和特殊的地貌类型组合,冻土区的地貌发育,除融冻作用外,还有雪蚀作用、风力作用、流水作用等,这种综合的气候地貌区,亦称冰缘气候地貌。