四、冰川地貌

在极地和中低纬度高山地区，年平均温度在0℃以下，大气降水多为固态，地表被长年不化的冰雪覆盖。冰雪覆盖地区的主要外力作用是寒冻融化和冰川作用。由冰川作用形成的地貌称为冰川地貌。现代冰川是一种宝贵的自然财富，集中了全球85％的淡水资源。现代冰川主要分布在高纬和中低纬高山地区，分布面积1630万km²，占陆地面积的11％左右。在第四纪时期，世界上曾经历过几次冰期。冰川面积最大时约占陆地面积的1/3。冰川作用在第四纪时期，具有重要地位，对陆地地貌形体及其发展变化有着深刻的影响。

(一)冰川的形成与运动

雪线是年降雪量等于年消融量的平衡线。冰川必须在雪线以上方能形成。雪线以上，年降雪量大于年消融量，形成终年积雪区，也称冰雪积累区。雪线以下，年降雪量小于年消融量，称季节性积雪区，亦称消融区。雪线以高度表示，因各地的温度、降水量和地形不同，对应的雪线高度也各异。雪线以上的终年积雪，经过一系列的变化而形成冰川冰。冰川冰积累到一定厚度，地面具有一定坡度，冰川冰就发生运动。这种顺坡运动的冰川冰就是冰川。导致冰川运动的因素主要是重力和压力。由冰体坡度引起的流动叫重力流，由冰体重力引起的流动叫压力流。

冰川运动的速度取决于冰川的厚度、地形坡度或冰面坡度。冰川的厚度越大，其静压力也越大，冰川运动速度越大。地面坡度越大，或冰面坡度越大，冰川运动速度也越大。冰川运动速度是非常缓慢的。例如中国天山冰川流动每年10～20m，珠穆朗玛峰北坡的绒布冰川，中游最大流速每年也只有117m。但是，冰川运动也有暴发式快速前进的情况，例如1953年喀喇昆仑山南坡的库西亚冰川，平均每天前进113m。冰川运动的速度在冰川各个部分是不同的。从冰川的纵剖面来看，中游流速大于下游。从横面来看，冰川中央流速大于两侧。从垂直剖面来看，冰川下层塑性流速大于上部冰层。但在山岳冰川中，有时因冰面坡度较大，冰川上层在重力影响下，其流速反而大于下部冰层。由于冰川各部位的运动速度不一致，使冰川表面及冰层内产生一系列的冰川裂隙和冰层褶皱。冰川运动是顺着地面或冰面倾斜方向前进的，但由于冰具有可塑性，冰川在前进道路上如果遇到阻碍，也可迎坡而上，越过阻碍继续前进，这也是冰川运动的一个特点。

(二)冰川类型

根据冰川的形体和规模、运动特点和所处的地形条件，分为山岳冰川(见图6-21)和大陆冰川两大类型。山岳冰川主要分布于中低纬高山地区。它呈线状沿山坡洼地、山间谷地向下缓慢流动。按其形体、发育和地形特点的差别，山岳冰川又可进一步分为：

(1)山谷冰川，它是山岳冰川中规模最大也是发育最完善的一种，具有粒雪盆，有沿山谷下伸的冰川舌。山谷冰川可分为单式山谷冰川、复式山谷冰川和树枝状山谷冰川。单式山谷冰川由一条山谷冰川组成；复式山谷冰川由两条单式山谷冰川汇合而成；树枝状山谷冰川则由三条以上单式山谷冰川汇合而成。前两种又称为阿尔卑斯型山谷冰川，树枝状山谷冰川以喜马拉雅山区最为发育，故又称为喜马拉雅山谷冰川。

(2)悬冰川，冰川厚度一般为1～2m，面积很少超过1km²，分布十分广泛。它分布在山坡上比较平缓或相对低洼的地方，呈斑点状悬挂依附在陡坡上。

(3)冰斗冰川，它的特点是没有冰川舌，或者仅有一条不明显的冰川舌。冰斗冰川的平面形状为椭圆形或半圆形，面积一般为几平方千米，发育在山涧盆地或谷源汇水盆地中。

(4)平顶冰川，它发育在高山顶部比较平坦的山顶夷平面上，又称为冰帽，四周有短小的冰川舌下伸。

(5)山麓冰川，它是山谷冰川流出谷地在山前平原上漫流的一种冰川，又称山麓冰泛，可视为山谷冰川向大陆冰川转化的过渡形体。

大陆冰川是面积和冰层厚度最大的一种大型冰川。大陆冰川中央为积雪区，边缘为消融区，冰川自中心向四周运动。另一种是表面起伏较大，规模也更大的冰川，冰盖的面积可达几百万平方千米，厚度可达千米以上，又称为大陆冰盖，如南极冰层最厚达4267m。在第四纪冰期时，冰川曾广泛覆盖北美及欧洲大陆。现代大陆冰川主要分布在两极地区，如南极、格陵兰、冰岛等地。

(三)冰川侵蚀与堆积地貌

冰川固体流运动的实质是冰在冰床上滑动，再加上冰的冻结作用于冰体中所夹坚硬岩块，致使冰川对冰盆壁和冰盆底、对冰川谷壁与谷底及对冰盖下的地面，有强烈的挖蚀和磨(刨)蚀、刻蚀作用，并挟带或推挤岩块碎屑最终形成特殊的冰碛体。因此，冰川地貌可以分为三种类型：一是冰蚀残留地貌，如角峰、刃脊、冰蚀三角面、羊背石和冰擦痕等；二是冰蚀地形，如冰斗、U形谷、冰盆和冰蚀峡湾、冰蚀湖盆等；三是冰碛地貌，如侧碛堤、中碛堤、终(尾)碛堤、鼓丘和冰碛丘陵等。此外，还有多种冰(融)水堆积地貌类型。

1—冰斗冰川　2—悬冰川　3、4—山谷冰川(3—粒雪盆，4—冰川舌)

5—角峰　6—刃脊　7—冰蚀三角面　8—尾碛垄

图6-21　山地冰川地貌形体

角峰为几个冰斗或冰斗冰川或积雪盆之间的角锥体尖峭山峰。刃脊为两条山谷冰川之间或两冰斗冰川之间或两冰斗之间或积雪盆之间或冰川谷之间的鱼鳍状山脊，也称锯脊。冰蚀三角面是山谷冰川截切山嘴山足而留下的三角形冰蚀壁面。岩槛是冰斗口以及冰川谷底上冰蚀残余的横向岩凸与陡坎。羊背石是冰床(如冰川谷底)上冰蚀残余的椭圆形岩凸，常成群分布。羊背石的长轴方向与冰流方向一致，迎冰面被强烈磨蚀而较平缓，磨蚀面上多细小的刻蚀槽沟，背冰面则被冰川挖蚀而坎坷不平，坡度也较陡。冰斗为冰川谷源头围椅状的洼地，位于雪线以上。由于冰斗冰的挖掘，致使底面低于冰斗出口的岩槛，冰体消融后积水成为冰斗湖或沼泽湿地。冰川冰侵蚀形成的谷地多为两壁陡直、谷底宽平的U字形谷地，它与冰川截切山嘴和刨蚀谷底有关。主U形谷的另一大特点是横剖面上的谷缘谷肩特别明显，并常有出口高悬在主谷壁上的支冰川悬谷。冰盆是冰川谷中岩槛之上或岩槛之下的冰蚀洼地，冰盆中的冰川为压性流，在冰床上旋磨滑移越挖越深。冰蚀峡湾是冰川冰流刻蚀的深槽谷，冰融之后海水顺深槽入侵成为峡湾。北欧挪威西北侧有多条冰蚀峡湾，有的长达200km以上。冰蚀湖是冰川冰流刻蚀洼地冰融后积水所致。

冰碛物多为大小岩块与泥、沙的混杂堆积物。其中的泥、沙颗粒，或为原岩风化的碎屑颗粒，或为由冰川研磨产生的细粒。侧碛堤是位于冰川两侧的堤状冰碛体。中碛堤是位于冰川冰面中间的堤状冰碛体。终(尾)碛堤是位于冰川舌尾端的弧形堤状冰碛体。它是冰川冰推移冰床物质与冰川融出物质(即冰碛)在其尾端堆叠起来而形成的。在冰川形体退缩过程中的多次短暂堆叠，可以形成多道弧形尾碛堤，多道尾碛堤间洼地可能积水成湖。冰碛丘陵是冰川冰体融化后，由冰川挟运或驮运的岩块碎屑全部落积在地面，或堆在冰川底碛之上而形成的。冰川能挟运或驮运非常粗大的岩块，冰川运移的粗大岩块称漂砾，喜马拉雅山山岳冰川能运移直径28m重达万吨的岩块。冰川固体流迎坡而上还能把冰碛推举到几百米高的高地上。冰川底部冰融水携出碎屑物质在终碛堤外堆积形成的扇形体称冰水扇，几个冰水扇联合成为冰水冲积平原。

冰蚀地貌类型与多种冰碛地貌类型常混杂分布在有限的范围内。以山地为例，在山体上部以各种冰蚀地貌为主，下部或谷底以多种冰碛地貌为主。古冰川地貌就其形体特征而言则具有多解性，故古冰川地貌的研究，往往要依赖冰川地貌类型组合的判别。