由冰或沉积物流动形成的冰下地貌
这一类地貌分为冰塑地貌和未冰塑地貌。冰塑地貌很重要,因为它们提供了关于冰的方向和速度的信息冰川流。
9.2.1冰塑冰下地貌
冰塑的三大类冰川下的地形(床型)已根据大小确定(图9.15)。虽然每一种可能在基因上是不同的,但它们如下。
图9.15流线型冰下地貌的主要空间频率和长度示意图。资料表明,冰下床型有三种类型:(i)沟槽;(2)鼓丘和megaflutes;(iii)大尺度冰川界线。[经John Wiley & Sons Ltd许可转载自:Clark(1993)《地表过程与地貌》,18期,图6,第9页]
图9.15流线型冰下地貌的主要空间频率和长度示意图。资料表明,冰下床型有三种类型:(i)沟槽;(ii)鼓和巨型笛子;(iii)大尺度冰川界线。[经John Wiley & Sons Ltd许可转载自:Clark(1993)《地表过程与地貌》,18期,图6,第9页]
1.长笛。这些山脊通常低矮(< 3米)、狭窄(< 3米)、间隔规律,通常长度小于100米,并与冰流方向平行排列(图7.8B)。它们具有均匀的横截面,通常从:(i)大块巨石开始;(ii)一堆巨石;或(iii)基岩障碍。它们通常由寄存到虽然它们也可能含有河流砂和砾石。块状的巨石可能出现在笛子体内。它们是今天许多冰川前常见的地貌。
2.鼓槌,巨型笛子和根(肋)冰碛。鼓岭通常是由冰川沉积物组成的光滑的椭圆形或椭圆形山丘(图9.16和9.17)。它们高5 - 50米,长10-3000米。它们的长宽比小于50。它们由多种材料组成,包括:(i)填充物;(2)基础;(三)土、砂和砾石的变形混合物;(四)未变形的砂砾层。它们往往出现在不同的领域或“群”中,并不是均匀分布在冰川下。 The formation of drumlins by small glacial read-vances suggest that drumlins may form rapidly. In contrast to flutes, Megaflutes
高(< 5米),宽,长(约100米),区别于鼓,其长宽比超过50。它们的长轴平行于基底冰流的方向,通常具有均匀的横截面。偶尔它们会从一个大的基岩障碍开始,但大多数不会。根状(肋状)冰碛有多种形态,但通常由横向形成的脊状冰碛组成,尽管有时它们也表现出与冰碛平行的重塑。3.巨型冰川线(MSGL)近年来,在卫星图像上发现了由冰川沉积物组成的更大的(巨型)线。它们通常长8至70公里,宽200至1300米,线间距为300至5000米。在地面上,它们的形态往往难以检测。
冰下河床可能是一个叠在另一个之上,例如,较小的河床在较大的河床背后。巨型笛子可能会叠加在较大的鼓槌的背面,在英格兰北部的许多鼓槌场中,小鼓槌被发现在较大的鼓槌上。两组地层的取向可以是一致的,也可以是不一致的。在后一种情况下,床型模式提供了冰流模式变化的证据
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第十二章)。在一个假设的冰盖中,冰将从冰缝流向边缘,这种模式将被冰下的河床记录下来。在这个冰盖内,大多数地貌活动将发生在冰速度最大的地方,即接近平衡线的地方(图3.15),并将在冰分界线以下减弱。如果冰分界线的位置发生变化,那么冰盖内的冰流模式就会被重组,与新的冰流模式平行的一组或一群新的河床将开始形成。这些将改变或叠加在原始的一组床型上(图9.18)。在新的冰缝下面,由于冰川流速较低,变化不大。然而,在平衡线以下,旧的一组床型将迅速被侵蚀,并被一组取向与新流型一致的新床型所取代。在这两个位置之间,两种形态以重叠或交叉的方式共存(图9.18)。因此,横切的河床包含了冰流变化模式的重要信息。
冰流第一阶段 冰流第二期 |
可变形沉积物的区域经历了冰流I和冰流II的覆盖 |
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时间的流逝或速度的增加 |
冰塑地貌——巨型笛形地貌、巨型鼓形地貌或巨型冰川纹状地貌——是在冰流的作用下形成的 |
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小地形在母地形上的叠加 |
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有或没有鼓状元素都可能发生母地形的实质性破裂或衰减 |
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沉积物的总重组进入新的方向 |
图9.18冰盖下两期冰流形成的冰下河床内的横切关系图。(A)在原冰盖下发现的已观察到的交叉或重叠关系的类型。(B)横切床型类型与冰的几何形状和质量平衡速度的关系分布(见图3.15)。在冰缝下存在着单一的河床群,它们属于冰流的第一阶段。在冰缘存在着单一的河床群,反映了冰流的第二阶段。在这两个极端之间,两种地貌共存。[经John Wiley & Sons Ltd许可转载自:Clark (1993) Earth Surface Processes and Landforms, 18, 1 -29]
图9.18冰盖下两期冰流形成的冰下河床内的横切关系图。(A)在原冰盖下发现的已观察到的交叉或重叠关系的类型。(B)横切床型类型与冰的几何形状和质量平衡速度的关系分布(见图3.15)。在冰缝下存在着单一的河床群,它们属于冰流的第一阶段。在冰缘存在着单一的河床群,反映了冰流的第二阶段。在这两个极端之间,两种地貌共存。[经John Wiley & Sons Ltd许可转载自:Clark (1993) Earth Surface Processes and Landforms, 18, 1 -29]
冰下河床的形成引起了几代科学家的兴趣和兴趣冰川地质学家并且一直是许多研究论文的主题。尽管有这种兴趣,但它们的形成仍然没有单一的公认理论。然而,对于……的形成有一个普遍的共识冰川长笛。它们的形成可以解释为在它们的上冰端存在一个巨大的巨石或基岩障碍。当冰在障碍物周围流动时,在障碍物的背风处就会形成一个空腔或低压区。在这个低压区两侧,冰对沉积物施加的压力会更高。因此,冰下沉积物可能沿着这个压力梯度流动——从高压到低压——在巨石的背风处形成一个线性的山脊(图9.19)。笛子变长,变短,变短
冰流
冰流
低压
低压
低压区在沉积脊前延伸。最近的观察表明,冰下融水在洞内流动可能通过侵蚀沿其侧翼的沉积物而使凹槽的形态更加突出。虽然这个模型被广泛接受,但并不是所有的笛子在上冰端都有巨石或基岩障碍。有两种可能的解释:(i)巨石曾经在那里,后来被冰流移走了;或者(ii)在笛子的顶端从来没有一块巨石,对于这些笛子的形成需要另一种解释,也许与巨型笛子和鼓的形成方式相同。
与笛子的形成相反,关于鼓鼓、巨型笛子和肋状冰碛的形成几乎没有共识。这些地貌的范围和多样性是如此之大,特别是在其内部构成的背景下,一些研究人员认为,可能没有一个单一的机制负责它们的形成。这个概念被称为等性:不同的过程形成相同的形态产物。然而,只有当我们没有找到一个普遍的理论时,我们才会接受这种观念。鼓鼓、巨型笛子、MSGL和肋状冰碛形成的一般模型必须能够解释以下因素。
1.该理论中的变量必须能够解释冰下地貌的不同亚种:鼓浪形、巨型笛子、MSGL和肋状冰碛。
2.它必须考虑到鼓、巨型长笛、MSGL和肋状冰碛的不同组成和结构。特别是,它必须解释常见的三种主要鼓形岩心的存在:(i)基岩;(2)等;(iii)层状砂和砾石。
3.它必须解释地层的空间分布:为什么它们只出现在冰盖的某些部分之下?
4.它必须解释在现代冰川边缘观察到的地貌形成的快速速度。
大多数注意力都集中在解释鼓槌的形成上。存在许多模型、假设和解释,但现在大多数注意力集中在冰川下的变形这是最可能的解释。值得注意的是,这并不是目前文献中提出的唯一观点。特别是,在过去十年中,冰下洪水形成冰川河床的可能性一直是一个持久的观点(框9.5),尽管许多人认为这是一个“离谱的”假设,而不是似是而非的假设。
20世纪80年代末,Geoffrey Boulton和Richard Hindmarsh利用对冰岛Brei9amerkurokull冰下变形的观测,建立了一个流动规律,用来描述冰下坡地的变形。尽管这一流动规律自发表以来一直受到广泛的争议和修正,但它构成了几种鼓状地层模型的基础。下面将回顾这一理论的基本概念,但重要的是要注意,它仍然只是许多模型中的一个(框9.6)。
当冰川流过柔软的可变形沉积物时,博尔顿认为可以识别出三个地平线。表面视界(A视界)正在迅速变形
继续阅读:框95冰下融水形成的鼓林
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