冰川侵蚀的中尺度特征

中尺度冰川侵蚀特征大小在1米至1公里之间，包括一系列地貌，包括:(i)流线型基岩特征;(2)斯托斯和李形式;(三)岩槽、岩盆;(iv)融水通道(表6.2)。

6.2.1流线型基岩特征

在中尺度上，冰川侵蚀最常见的影响是使基岩突起流线型，形成正面和直立的地貌。这些流线型的地貌，财产权，也被各种不同的术语所指代

表6.2冰川侵蚀中尺度地貌及其对原冰团重建的意义。

地形

形态

冰河学意义

流线型的基岩特征(“鲸鱼”)

Stoss和lee形式('罗氏圆”)

冰下融水通道

流线型基岩凸起，所有的表面都有磨损。

直立的基岩隆起，有磨损和开采的面。

受冰前风化特征和基岩节理模式控制的详细形态。

岩石槽，基岩巨型沟和岩石盆地

在基岩上切割的光滑的雕刻洼地和通道。

在基岩或犁床上切割的陡峭的通道。河道方向可能与当地地形不一致。通道可能具有不规则的向上凸起的长轮廓。

暖基冰携带着基本的碎片负荷。

从近距离冰基岩接触和空腔抑制推断出高有效法向压力(>1 MPa)。

厚冰。

滑动速度低，基础融水少。

暖基冰携带着基本的碎片负荷。

有效常压低

(0.1-1 MPa)。

采石面显示基底融水丰富，基底水压有规律波动。

滑动速度快。

一些证据表明，在薄冰下，例如可能在冰盖的形成和衰变。

可指示冰流的方向和方向。

暖基冰携带着基本的碎片负荷。

采石场的地貌表明，由于存在大量基底融水和基底水压有规律波动的基底空腔，地表有效常压较低(0.1-1 MPa)。

采石场的地貌表明滑动速度快，冰层薄。它们还可以指示冰流的方向和方向。

由冰基岩的紧密接触和空腔抑制推断出与纹状带相关的地貌具有较高的有效常压(>1 MPa)。

暖基冰携带着基本的碎片负荷。

河道系统可用于计算前水势梯度，从而推断冰下排水的区域格局，以及估算冰面坡度和冰厚。

冰缘融水通道

要么是一个完整的水道横截面，要么是一个水道地板和一个墙，而另一个墙是由冰形成的(半水道)。频道突然开始又突然结束。

常与其他冰缘沉积地貌相联系。

计算古流速和古流量可以通过测量沟道形状，沟道宽度和由融水流动输送的物质的大小。

冰川上、冰川中或冰川下大量融水的释放。通道指示了前冰缘的位置和冰退的模式。航道长剖面的梯度可以指示冰缘的梯度。

古流速和古流量可以通过测量河道形状、河道宽度和输送物质的大小来计算。

[修改自:Glasser, N.F.和Bennett, M.R.(2004)。自然地理进展，28,43-75。

例如鼓岩、蝌蚪岩和流线型山丘(图6.6和6.7)。鲸鱼是被冰川磨平的基岩小丘。单个鲸鱼可能会在冰流的方向上略微拉长，尽管基岩的结构属性(例如，节理，层理面和生叶)会极大地影响它们的整体形态。鲸鱼的高长比一般都很低。相对于它们的长度(1.5-3米)，它们相对较高(1-2米)冰川磨蚀可以叠加在鲸鱼的任何表面上。鲸背上的条纹通常是沿着鲸背的整个长度连续的。由此可以推断，在鲸背鲸的形成过程中，它的周围并没有基底洞，到处都是与冰接触的地方

图6.6流线型基岩特征实例。(A)挪威耐蚀花岗岩中的鲸鱼(从前的冰流从左到右)。(B)威尔士Nant-y-Moch上方的罗氏木斑(从前的冰流从左到右)。[摄影:N.F. Glasser]

鲸背甲板船

冰流

鲸背甲板船

羊背石

冰流

冰碛物或者更软的岩石

鲸群(鲸群)

冰碛或较软的岩石

峭壁与小径

鲸群(鲸群)

峭壁与小径

图6.7流线型的四种主要类型冰川侵蚀地貌．

这样的地貌主要是由冰川磨损产生的。因此，在鲸的近端和远端都必须有很高的有效常压，以抑制基底腔的形成。

与鲸背和其他以冰川磨损为主的地貌不同，应力和背风特征既具有磨损的表面，也具有被磨损的表面，因此具有明显的不对称性(图6.6和6.7)。它们被定义为基岩小丘或小山丘，在上冰侧(stoss)有轻微磨损的斜坡，在下冰侧(lee)有更陡峭、更粗糙的采掘或采掘的斜坡。最常见的应力背风地貌类型是罗氏moutonnée。这些地貌通常以集群或田野形式出现，大小从几米到几十米或几百米不等。它们形成于高有效法向压力发生的地方向冰川面的边基岩的小丘，但下冰侧的压力足够低，可以形成空腔(见第4.6节)。因此，上冰面经历了冰川磨损，而下冰面经历了冰川拉扯。左侧空腔的存在是形成空腔的先决条件羊背石因此，它们被限制在冰流动足够快，有效常压足够低，可以打开空腔的区域。因此，山罗士优先在薄而快速的区域形成流动的冰．作为冰川采石基底水压力有规律和频繁的波动促成了它们的形成，冰川下融水的存在也促成了它们的形成。

一旦左侧的空洞打开冰川拔开始时，母基岩的性质决定了所得到的罗氏山岩的详细形态(图6.8)。基岩节理特别重要，因为节理深度和间距决定了可以从原始基岩丘的背风处开采的区块的大小。可以预测罗氏毛毛被拔表面的演变(图6.9)。冰块的移除将从腔体中最远的下冰点开始，随着冰块的陆续移除

6.2.2应力和李氏特征

巨大的岩石

叶理浸冰

在冰面上分层

分层分层倾斜分层蘸蘸下冰轻轻了冰急剧上冰

冰流方向

图6.8之间关系的示意图表示地质构造和罗氏moutonnée形态学。(A)采石的背风斜坡。(B)磨损的背风斜坡。(C)磨损和采石的背风斜坡。[修改自:Chorley et al.(1984)《地貌学》，Methuen，图17.18,p. 449]

冰流

图6.9 roche moutonnee进化的理论模型。从编号1到编号10依次移除块。[修改自:Sugden et al. (1992) Geografiska .

图6.9 roche moutonnee进化的理论模型。从编号1到编号10依次移除块。[修改自:Sugden et al. (1992) Geografiska .

采石场表面会进一步向冰面迁移。这就形成了一个类似楼梯的背风面(图6.9)。基岩内水平和垂直接缝的间距将决定楼梯内每个台阶的尺寸。在结合度不高的基岩中，冰川可能自己形成

图6.10罗氏表面冰川侵蚀微尺度特征分布moutonnées。(A和B)典型山罗士的平面和剖面视图。(C)典型罗氏山毛榉表面冰川侵蚀微尺度特征分布的立体模型。[修改自:Chorley etal.](1984)《地貌学》，Methuen，图17.17,p. 448]

图6.10罗氏表面冰川侵蚀微尺度特征分布moutonnées。(A和B)典型山罗士的平面和剖面视图。(C)典型罗氏山毛榉表面冰川侵蚀微尺度特征分布的立体模型。[修改自:Chorley etal.](1984)《地貌学》，Methuen，图17.17,p. 448]

由于骨折基底压力波动。在这种情况下，拆除砌块形成的楼梯可能更加多样。

在山罗士的表面还经常出现各种其他微尺度的侵蚀地貌(图6.10)。虽然山赤岩的特征是磨损的应力斜坡和采掘的背风侧，但这两个表面的方向并不总是冰移动方向的可靠指标，因为它们的详细形态部分受岩体内节理或其他弱点的模式控制(图6.8)。这降低了它们作为古冰流指示器的可靠性。

6.2.3沟槽和岩盆

沟槽既可以由冰川磨损形成，也可以由融水侵蚀形成。沟槽在形态上与条纹相似，只是它们的大小和深度更大。它们的长度从几十米到几百米不等，宽可达几米，深可达一米。它们可能是冰川磨损的产物，尽管融水的流动也很重要。单个沟槽的位置和方向也可能受到岩体中结构弱点的影响。

岩石盆地是在基岩上雕刻出来的单独的凹陷。它们通常与山罗士(roches moutonnees)一起被发现，并可能在冰川消退时充满水而成为湖泊。岩石盆地的直径从几米到几百米不等。这些盆地的发育受岩体内构造弱点的分布控制，这些弱点可通过冰川采石进行开采。因此，盆地的大小和密度通常是岩体内节理间距或其他弱点线的函数。

冰川下岩石盆地的形成很好地说明了正反馈在地貌发展中的作用。这种情况是这样的:当冰川在不规则的河床上流动时，它会形成挤压流和拉伸流区(见图3.8)。压缩流的区域会将物质从床层中输送出去，而拉伸流则会使冰向床层移动。在伸展流区域，由于基岩块不容易从床层中移走，冰川采石造成的侵蚀将受到限制，尽管基底碎屑与床层之间接触压力的增加可能促进磨损。在挤压流为主的地区，采石造成的净侵蚀是有利的，因为被侵蚀的块体可以从地层中被运输出去。因此，当冰川流过一个轻微的洼地时，它首先会在洼地的上冰面经历拉伸流动，然后在洼地的下冰面经历压缩流动。拉伸流段会增加基底压力和盆地底板的磨损，而压缩流段则有利于驱堵和采油。因此，盆地的形态将因侵蚀而更加突出。这反过来会增加冰川在流经盆地时所经历的拉伸和压缩流的程度，这反过来又会加速冰川的侵蚀。这样，盆地的生长是盆地侵蚀与挤压流之间正反馈的结果。

6.2.4融水通道

冰川侵蚀的最后一组中尺度地貌是融水通道(图6.11)。融水通道可以在五种环境中形成(表6.3):(i)冰下(冰下);(ii)横向(沿冰缘);(iii)在原冰川位置(在冰的前面)，与水流离开冰川或从与冰接触的湖泊流出有关;(iv)冰上(冰面)或冰内(冰内)环境;以及(v)冰下湖泊爆发。

冰下融水通道的走向受冰川内的水力梯度控制(见4.6.2节)。这个坡度主要是由冰川表面坡度决定的，其次是冰川下的地形。因此，冰下融水通道可能穿过或横向指向地表轮廓和排水模式今天的地形。如果受到冰川内水力梯度的驱动，冰下融水也能向山上流动。因此，冰下融水通道可能没有恒定的梯度，但可能有“上下”或“驼峰”长的剖面。

相比之下，冰缘和横向融水通道平行于冰川前缘，最常见于冰川消融区，在那里，冰川消融速率为表面烧蚀融水产量最高。这些通道的形态是可变的:例如，当融水通过裂缝或冰穴流入冰川时，它们可能会突然停止。这一过程可以通过沟道中的斜槽或突然的直角弯曲来记录。冰边缘的水道有时始于碗状的大洼地，这被解释为由冰川的水落入水道而形成的瀑布潭，就像瀑布下的河流形成的瀑布潭一样。一些横向融水通道有明显的

图6.11典型融水通道照片:(A)斯瓦尔巴群岛一个小山谷冰川旁边的冰边缘融水通道。(B)英国柴郡赫尔斯比附近的冰下融水通道。[摄影:N.F. Glasser]

表6.3融水通道分类诊断标准。

冰川下的

横向

边际

靠近边缘的

冰前的

Supraglacial /冰川内部的

波浪形长剖面

下坡可能是斜的

下坡可能形成陡峭的斜槽

复杂的系统——分叉和吻合

高弯曲

废弃的循环

突然的开始和结束

没有冲积扇空腔系统和凹坑

劣质的后果

不同的大小和形式在同一连接系统

协会与蛇形丘

与当代轮廓平行

形成相互平行的通道“系列”

约直

栖息在山谷两侧

可能终止于下坡滑道

五月的缺席形成了网络

平缓坡度陡的坡度

(斜下坡的)

距离方向的突然变化

可能会突然终止

可能是孤立于其他的吗冰川的特性

常规的蜿蜒弯曲

偶尔的分歧

直接下坡流动

大维度——宽而深

曲流在山面形成月形谷。坡度低

蜿蜒的

近似恒定宽度

[修改自:Greenwood et al. (2007) Journal of quarterly Science, 22, Table 1, p. 641]

Ln - Ln横截面形式，而其他可能只是有一个横截面，类似于长凳或台阶切割到山坡上。冰缘沟槽的纵向梯度近似于形成时冰川表面的纵向梯度。

在冰川前的环境中，水流从冰川边缘流出时，强大的河流会切割出明显的通道或峡谷。砂砾状和辫状冲淤河道等增积地貌也很常见。冰,使湖泊可能通过溢流通道流经峡谷或山脊。这些水道通常是在冰坝湖周围的山脊或山丘上切割成峡谷或凹槽。

最后，融水通道系统也可能被冰下湖泊溃决洪水切断，大量的水从冰川或冰盖下灾难性地流向冰边缘。其中一个最著名的例子是迷宫干谷(方框6.3)，但在北美西北部也有与水系有关的例子冰川湖米苏拉火山及其与冰岛冰下火山活动有关的例子(jokulhlaups）.

继续阅读:冰川侵蚀的宏观尺度特征

这篇文章有用吗?

＋1 －1