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第40章 地貌艺术家——海尔特斯库克冰原

海尔特斯库克冰原小档案

地理位置:位于加拿大不列颠哥伦比亚省海岸山脉南部

重要数据:海尔特斯库克冰原位于加拿大不列颠哥伦比亚省海岸山脉南部,该冰原里的山脉上层多被冰雪覆盖,有两个主要的河谷冰川也从这里向外延伸。

海尔特斯库克冰川侵蚀而成的山谷

海尔特斯库克冰原位于加拿大不列颠哥伦比亚省海岸山脉南部的海尔特斯库克冰原,覆盖面积约为3600平方千米。该冰原里的山脉上层多被冰雪覆盖,有两个主要的河谷冰川也从这里向外延伸。河谷冰川由大块缓慢移动的冰块和冰川碎屑组成,冰川在向下移动的过程中形成了U形宽谷。纵使冰雪全部融化,冰川侵蚀而成的山谷也会长期存在。事实上,科学家正是凭借此类山谷的地质特征,来发现曾经被冰川覆盖、如今冰川已经消失的地质区域。

从理论上讲,冰的硬度小,抗压强度低,纯粹的冰侵蚀力非常有限。而实际上冰川极强的侵蚀力主要依赖于所夹的坚硬岩块,与冰川一起运动,在强大的挤压下而表现出巨大的侵蚀作用。冰川的侵蚀方式主要分为拔蚀作用和磨蚀作用两种。

当冰床底部或冰斗后背的基岩,沿节理反复冻融而松动,若这些松动的岩石和冰川冻结在一起,则当冰川运动时就把岩块拔起带走,这称为拔蚀作用。经拔蚀作用后的冰川河谷其坡度曲线是崎岖不平的,形成了梯形的坡度剖面曲线。

当冰川运动时,冻结在冰川或冰层底部的岩石碎片,因受上面冰川的压力,对冰川底床进行磨削和刻蚀,称为磨蚀作用。磨蚀作用可在基岩上形成带有擦痕的磨光面,而擦痕或刻槽是冰川作用的一种良好证据,其方向可以用来指示冰川行进的方向。

另外还有冰楔作用和撞击作用。

在岩石裂缝内所含的冰融水,经反复冻融作用,体积时涨时缩,而造成岩层破碎,成为碎块,或从两侧山坡坠落到冰川中向前移动。

当融冰之水进入河流,其常夹有大体积之冰块,会产生强大撞击力破坏下游的两岸岩石。

冰川地貌

冰川是准塑性体,冰川的运动包含内部的运动和底部的滑动两部分,是进行侵蚀、搬运、堆积并塑造各种冰川地貌的动力。但它不是塑造冰川地貌的唯一动力,是与寒冻、雪蚀、雪崩、流水等各种应力共同作用,才形成了冰川地区的地貌景观。

冰川地貌广泛分布于欧洲、北美洲和中国西部高原山地。分现代冰川地貌和古代冰川地貌两种。前者仅限于约占陆地面积10%的现代冰川分布区;后者主要指第四纪古冰川(最大覆盖范围占陆地面积的32%)塑造的地貌。

冰川地貌是鉴别冰川作用范围和性质的标志,对研究古地理和古气候环境的变迁有重大意义。因冰碛物的工程地质特性不同于其他沉积物,故研究冰川沉积地貌有较大实践意义。

冰川谷和峡湾

冰川谷是冰川作用区最明显的冰蚀地貌类型之一。典型的形状是槽谷,故亦称冰川槽谷或U形谷。近来大量实测资料表明,大多数冰川谷的横剖面是抛物线形,U形的出现主要与谷底被冰碛和冰水沉积充填有关。槽谷在山岳冰川地区分布在雪线之下,源头和两侧被冰斗包围,主、支冰川汇合处易形成悬谷。槽谷两侧一般具有明显的槽谷肩和冰蚀三角面。槽谷底部常见冰阶(岩槛)与岩盆,两者交替出现,积水成为串珠状湖泊。大的冰阶形成冰瀑布,如贡嘎山海螺沟冰川有高达千米的冰瀑布。大陆冰盖或高原冰帽之下也有槽谷,这种槽谷上源没有粒雪盆,曾被称为冰岛型槽谷。中国川西高原也有这种槽谷。峡湾是一种特殊形式的槽谷,为海侵后被淹没的冰川槽谷。大陆冰盖或岛屿冰帽入海处常形成很深的峡湾,如挪威西海岸的峡湾十分发育,以风光旖旎闻名于世。

知识链接

冰川地貌景观:大陆冰盖很少受下伏基岩地形的控制,冰盖形态单调,其塑造的地貌景观也不甚复杂。从冰盖中心到外围,冰川地貌作有规律的带状分布:最内部是侵蚀区,出现大量的冰蚀湖泊,如芬兰曾是第四纪时期冰盖的中心,有千湖之国之称;此带之外鼓丘成群出现;鼓丘带之外为散乱的冰碛丘陵和冰砾阜景观,蛇形丘也分布其中;再外即为标志着古冰川边界的终碛系列和宏伟的外冲冰水平原。

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