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冰川地貌教学课件

第一章：冰川基础知识与形成原理冰川作为地球表面重要的地质作用力量，其形成和演变过程涉及复杂的物理过程。本章我们将探讨冰川的基本定义、形成条件及其内部结构，建立对冰川科学的基础认识。1冰川定义与基本特征形成条件与机制3内部结构与组成

什么是冰川？冰川是由多年积雪压实形成的巨大冰体，当积雪堆积达到临界厚度（通常为30-40米以上）时，底部雪层在巨大压力下逐渐转变为冰。冰川主要分布于三类地区：极地地区：如南极洲、北极格陵兰高山地区：如阿尔卑斯山、喜马拉雅山高原地区：如青藏高原目前，冰川覆盖地球陆地表面积约11%，储存了地球约75%的淡水资源。天山七号冰川

冰川的运动机制重力驱动冰川质量受重力作用，沿着山坡缓慢下滑，形成流动状态差异运动中心流速最快（每年数米至数十米），边缘因摩擦力减速基底滑移冰川底部融水形成润滑层，促进整体滑动，加速冰川运动冰川运动的速度受多种因素影响，包括冰川厚度、坡度、底部摩擦力以及冰川内部温度分布。这种流动性是冰川区别于普通积雪的重要特征之一。

冰川的形成条件长期低温环境是冰川形成的首要条件，使积雪不断堆积而不完全融化。随着时间推移，在重力压缩下，雪花逐渐转变为圆粒状晶体，再进一步压实为冰。冰川形成的关键条件：年平均气温低于0°C冬季降雪量大于夏季融雪量适宜的地形条件（如山谷、高原）雪线高度是决定冰川分布的重要因素。例如，喜马拉雅山南坡雪线约为5000米，而北坡则约为5800米，这种差异导致南坡冰川发育更为显著。

冰川的组成与结构冰冰川的主体部分，由积雪压实而成，密度约为0.85-0.91g/cm3雪冰川表面的新鲜积雪，密度约为0.1-0.3g/cm3Firn（冰粒）介于雪和冰之间的过渡状态，密度约为0.4-0.83g/cm3岩屑与沉积物冰川携带的岩石碎屑，分布于表面、内部和底部水冰川内部和底部的融水，影响冰川运动速度冰川结构随深度变化，表层为松散积雪，中间为半固态的Firn，底部为密实冰层。这种层次结构反映了冰川形成的渐进过程。

冰川的生命周期积累阶段降雪超过融化，冰川质量增加主要发生在冬季和高海拔区域积雪逐渐压实转化为冰平衡阶段积累与消融大致平衡平衡线将冰川分为上下两区冰川整体保持稳定状态消融阶段融化超过积累，冰川退缩主要发生在夏季和低海拔区域通过融化、蒸发和崩塌等方式冰川的积累区和消融区之间的平衡线（雪线）高度对冰川的健康状况至关重要。全球气候变暖导致雪线上升，使许多冰川处于持续消融状态。

冰川剖面示意图积累区特征位于平衡线以上区域年度净积雪量为正值雪层逐渐压实转化为冰冰层厚度随时间增加消融区特征位于平衡线以下区域年度净积雪量为负值冰体通过融化、蒸发减少常出现冰裂缝和冰塔林平衡线位置随季节和气候变化上下移动，当平衡线长期上移时，表明冰川正在退缩；反之则表明冰川处于扩张状态。

第二章：冰川侵蚀与搬运作用冰川通过其强大的侵蚀能力，雕刻出地球表面最壮观的地貌景观

冰川侵蚀作用的两大类型拔蚀作用拔蚀作用（Plucking）是冰川通过冻结-拔出过程侵蚀基岩的机制：融水渗入基岩裂隙并冻结冰川运动拔起冻结的岩块形成崎岖不平的后冰面磨蚀作用磨蚀作用（Abrasion）是冰川底部岩屑对基岩的磨削过程：冰川底部携带岩石碎屑碎屑随冰川运动磨削基岩形成平滑擦痕和磨光面这两种侵蚀作用共同塑造了冰川区特有的地形地貌特征，其强度取决于冰川厚度、运动速度及底部岩屑含量。

冰楔作用与冻融风化水分渗入降水和融水渗入岩石裂隙和微小孔隙中冻结膨胀水结冰时体积膨胀约9%，产生巨大压力裂隙扩大反复冻融循环使裂隙逐渐扩大岩石破碎岩石最终破碎成碎块，被冰川搬运冻融风化是高山和极地地区最强烈的风化作用之一，与冰川作用相互配合，加速了地形的塑造过程。在昼夜或季节性温度波动明显的地区，这一作用尤为显著。

典型侵蚀地貌：冰斗（Cirque）冰斗是冰川侵蚀形成的最具特色的地貌之一，呈半圆形山谷，三面环山，开口向下，具有以下特征：陡峭的后壁（可达60°以上）相对平缓的底部（常有过度侵蚀形成的岩盆）底部积水形成冰斗湖（Tarn）环状岩石堤（冰斗唇）围绕湖泊形成过程：冰川在山坡凹处积累，通过旋转滑动逐渐加深和扩大初始凹地，最终形成典型的椅状地形。典型冰斗及冰斗湖

典型侵蚀地貌：刃脊（Arete）与角峰（Horn）刃脊（Arete）刃脊是两个相邻冰斗之间的锋利山脊，具有以下特征：狭窄锯齿状山脊两侧陡峭，呈倒V形由两侧冰斗向后侵蚀形成著名实例：阿尔卑斯山多洛米蒂山脉的刃脊角峰（Horn）角峰是多个冰斗环绕侵蚀形成的尖锐金字塔形山峰：三个或更多冰斗围绕一点山峰呈金字塔状，多面陡峭山脊线锐利，山坡角度大著名实例：瑞士马特洪峰、喜马拉雅山的珠穆朗玛峰

冰川槽谷（U形谷）河谷阶段初始为河流侵蚀形成的V形谷冰川侵蚀冰川填满山谷，侵蚀谷底和谷壁U形谷形成冰川退缩后留