[科普中国]-冰川沉积作用

定义

冰川沉积作用指冰川停滞或后退时冰碛物的堆积过程。

过程简述无论何种水体，当它携带侵蚀产物搬运一定时间或一定距离后，都会因地球的重力作用或携带体的消失最终沉积下来，这一地质过程称为水的沉积作用。

冰川是固体状态的水，包裹在它内部的碎屑较少受到地球重力的影响，但随着温度的上升，冰川这个携带体却有消融的可能。冰川运动时，冰川体包裹或推移着碎屑一同前进。当冰川部分消融后，消失冰体中的碎屑就地沉积，最前段的推移物称为终碛，原冰体底部的包裹物称为底碛。冰川每消融一部分，这部分冰川体所包夹的物质就会沉积下来，当冰川完全消失后，就会形成一系列环状的沉积地貌。

过程如下图所示：

作用种类冰川沉积作用包括融坠、推进和停积等3种方式。融坠是指由于冰川表层或边缘部分消融，从其中散落的碎屑物就地进行堆积的一种沉积方式。当冰川前端位置向前推移时，它会象推土机那样把铲刮的物质堆积起来，这种沉积方式称为推进。此外，若冰川在运动途中遇到障碍物，受挤压，融点降低而融化，散布其中的碎屑物就地堆积，这种沉积方式称为停积。1

冰积物冰川携带的砂石，常沿途抛出，故在冰川消融以后，不同形式搬运的物质，堆积下来便形成相应的各种冰碛物。所谓冰碛物，是指由冰川直接造成的不成层冰积物。而冰积物，就是指直接由冰川沈积的物质，或由于冰水作用的沈积物，及因为冰川作用而沈积在河流湖泊海洋中的物质。冰积物可分为不成层的冰积物和成层的冰积物两者：

不成层的冰积物此种冰积物是由冰川后退时所遗留的石砾所造成，因为冰融化而遗留於地面的堆积物大小不一、石块为少带有稜角、表面为被磨光或带有擦痕，堆积后为不现层理，此种杂乱无层理的冰积物，常称为冰砾土而由冰碛物所形成的冰碛地形有：

a）冰碛丘陵：冰川消融后，原有的表碛内碛中碛都沈到冰川谷底，和底碛合称为基碛，这些冰碛物受到冰川谷底地形的影响，堆积成坡状起伏的丘陵，称为冰碛丘陵。大陆冰川区的冰碛丘陵规模较大，而山谷冰川所形成的冰碛丘陵，规模要小的多。

b）侧碛堤：是由侧碛和表碛在冰川后退处共同堆积而成的，位于冰川谷两侧，成堤状向冰川上游可一直延伸至雪线附近，而向下游常可和终碛堤相连。

c）终碛堤：终碛堤所反应出的是冰川后退时的暂时停顿阶段，若冰川的补给和消融处于平衡状态，则冰川的末端可略作停留于某一位置，这时由冰川搬运来的物质，将可在冰川尾端堆积成弧状的堤，称为终碛堤。大陆冰川的终碛堤高度较小，长度可达几百公里，弧形曲率较小；反之，山谷冰川的终碛堤高度可达数百米，长度较小，弧形曲率较大。

d）鼓丘：鼓丘是由冰积物所组成的一种丘陵，约成椭圆形，长轴与水流方向一致，迎冰面是陡坡，背冰面是一缓坡，其纵剖面为不对称的上凸形。一般认为鼓丘是由于冰川的搬运能力减弱，底碛遇到阻碍所堆积而成的。其主要分布在大陆冰川终碛堤以内的几公里到几十公里，常成群出现，造成鼓丘田；山谷冰川的鼓丘数量较少。

成层的冰积物此为冰川与融冰之水共同沈积的结果，冰川所携带的物质受到融化后的冰水冲刷及淘洗，会依照颗粒的大小，堆积成层，形成冰水堆积物，而在冰川边缘由冰水堆积物所组成的各种地貌，称为冰水堆积地貌。有下列几种类型：

a、冰水沈积、冰水扇、外冲平原：在冰川末端的冰融水所携带的大量砂砾，堆积在冰川前面的山谷或平原中，就形成冰水沈积；若是在大陆冰川的末端，这类的沈积物可绵延数公里，在终碛堤的外围堆积成扇形地，就叫冰水扇；数个冰水扇相连，就形成广大的冰水冲积平原，又名外冲平原。在这些地形上，沈积物呈缓坡倾向下游，颗粒度亦向下游变小。

b、冰水湖、季候泥：冰水湖是由冰融水形成的，因为冰川后退时，前面的冰积物会阻塞冰川的通路，常可以积水成湖。冰水湖有明显的季节变化，夏季的冰融水较多，大量物质进入湖泊，一些较粗的颗粒就快速沈积，而细的颗粒还悬浮在水中，颜色较淡；而冬季的冰融水减少，一些长期悬浮的细颗粒黏土才开始沈积，颜色较深。这样一来，在湖泊中就造成了一粗一细很容易辨认的两层沈积物，叫做季候泥。

c、冰砾埠：冰砾埠为有层理并经分选的细粉砂所组成的，形状为园形或不规则的小丘。冰砾埠上部通常有一层冰碛层，冰砾埠是由于冰面上的小湖小河或停滞冰川的穴隙中的沈积物，在冰川消融后沈落到底床堆积而成，其与鼓丘不同之处，在于冰埠的形状很不规则，且为成层状。在大陆冰川和山谷冰川都有发育冰砾埠。

d、冰砾埠阶地：在冰川两侧，由于岩壁和侧碛吸热较多，且冰川两侧的冰面要比中间来的低，所以冰融水就汇集在这，形成冰侧河流，并带来冰水物质，等到冰水消后，这些物质就堆积在冰川谷两侧，形成冰砾埠阶地，它只发育在山谷冰川中。

e、锅穴：冰水平原上常有一种园形洼地，称为锅穴。其形成是由于冰川耗损时，有些残冰被孤立而埋入冰水沈积物中，等到冰融化后引起塌陷，而造成锅穴。

f、蛇形丘：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。

蛇形丘的成因主要为：

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，隧道中的砂砾就沈积而形成蛇形丘。

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。

特点冰川流属于块体运动，故冰碛物与其它任何外营力搬运的沉积物明显不同，除非经后期冰川或冰水侵蚀，冰碛地貌（如终碛垅、侧碛垅、表碛丘陵、冰碛台地、底碛丘陵和平原、鼓丘等）将会保存较长时期。

凡有冰川作用的地区，冰川侵蚀与冰川沉积都是同时发生的，故在研究识别古冰川作用时，必须同时注意观察冰川侵蚀地貌和冰川堆积地貌，并找出它们的内在联系。2

影响因素及分类冰川沉积作用的强弱，与冰川类型、运动速度及挟带岩屑的多少直接相关。

海洋性冰川的运动速度快，侵蚀能力强，挟带岩屑多，冰川沉积作用就强，冰碛地貌的规模也大。

大陆性冰川的沉积作用较弱，冰碛地貌的规模较小。3