《地貌學(xué)冰川凍土》課件

地貌學(xué)冰川凍土課程介紹課程目標(biāo)本課程旨在幫助學(xué)生掌握冰川和凍土的形成、發(fā)育、作用及相關(guān)地貌特征等基本知識(shí)。課程內(nèi)容課程內(nèi)容涵蓋冰川的定義、分類、形成條件、運(yùn)動(dòng)、侵蝕、堆積作用及相關(guān)地貌類型等。課程安排課程將采用課堂講授、案例分析、野外考察等多種教學(xué)方法。冰川的定義和分類定義冰川是指由積雪經(jīng)長(zhǎng)期積累、壓實(shí)、重結(jié)晶而形成的巨大冰體，在重力作用下，沿地表流動(dòng)著的天然冰川。分類根據(jù)冰川的形態(tài)、規(guī)模和分布，可以將冰川分為兩類：高山冰川和大陸冰川。冰川的形成條件1充足降雪每年降雪量超過(guò)融化量2低溫環(huán)境氣溫低，降雪保持固態(tài)3地形因素積雪堆積，形成冰川冰川的物理特性表面積冰川的表面積會(huì)隨著季節(jié)和氣候變化而波動(dòng)。厚度冰川的厚度可以從幾米到幾千米不等。內(nèi)部結(jié)構(gòu)冰川內(nèi)部結(jié)構(gòu)由不同的冰層構(gòu)成，反映了冰川的歷史和演化過(guò)程。冰川的能量平衡1能量輸入太陽(yáng)輻射冰川表面吸收太陽(yáng)輻射，能量輸入。2能量輸出熱量損失冰川表面反射太陽(yáng)輻射，能量輸出。3能量轉(zhuǎn)換冰川融化能量轉(zhuǎn)換，冰川融化。冰川運(yùn)動(dòng)及其機(jī)制1冰川滑動(dòng)冰川在基巖表面上的滑動(dòng)2內(nèi)部變形冰川內(nèi)部的塑性流動(dòng)3冰川運(yùn)動(dòng)冰川滑動(dòng)和內(nèi)部變形的綜合作用冰川侵蝕作用拔蝕作用冰川底部和側(cè)壁的融水滲入巖石裂隙，凍結(jié)后體積膨脹，將巖石塊體拔起，形成冰川槽谷的基巖表面。磨蝕作用冰川攜帶的碎石對(duì)基巖進(jìn)行研磨，形成冰川槽谷的底部和側(cè)壁的磨光面和擦痕?？涛g作用冰川融水對(duì)基巖進(jìn)行溶蝕，形成冰川槽谷的底部和側(cè)壁的溶蝕面和溶洞。冰川侵蝕形態(tài)冰川侵蝕是冰川運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)地表進(jìn)行的破壞和搬運(yùn)作用，形成各種獨(dú)特的冰川侵蝕地貌。常見(jiàn)的冰川侵蝕地貌類型包括冰斗、角峰、刃脊、冰川谷、U形谷、冰川懸谷、冰川槽谷、冰川瀑布、冰川階地、冰川磨光面、冰川擦痕等。冰川堆積作用冰川在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，會(huì)將搬運(yùn)的物質(zhì)堆積下來(lái)，形成各種冰川堆積地貌。冰川堆積地貌主要分布在冰川消融區(qū)，如冰川谷、冰川前緣等地。冰川堆積物主要包括碎石、泥沙、礫石等，大小不一，形狀各異。冰川地貌類型冰蝕地貌冰川侵蝕作用形成的地貌，如冰斗、角峰、U形谷、冰川槽谷等。冰磧地貌冰川搬運(yùn)和堆積作用形成的地貌，如側(cè)磧、終磧、中磧、底磧等。冰水堆積地貌冰川融水堆積形成的地貌，如冰水扇、冰水湖、冰川谷等。冰川地貌特征冰川地貌是由冰川作用形成的地貌，具有以下特征：冰川侵蝕作用明顯，形成各種冰蝕地貌，如冰斗、角峰、U形谷等冰川堆積作用明顯，形成各種冰磧地貌，如終磧、側(cè)磧、冰水沉積地貌等冰川地貌分布具有明顯的地域性，在高緯度和高海拔地區(qū)分布廣泛冰川地貌具有較高的科學(xué)價(jià)值，可以反映古氣候、古環(huán)境變化高山冰川地貌高山冰川地貌是地球上最壯麗的景觀之一，形成于高海拔地區(qū)，常年積雪，經(jīng)壓縮和重結(jié)晶形成冰川。高山冰川地貌類型豐富，包括冰斗、角峰、刃脊、冰川谷、冰磧湖等。洲際冰川地貌洲際冰川是指覆蓋面積廣闊，規(guī)模巨大的冰川，其覆蓋范圍往往超過(guò)大陸面積的1/10，并?？缭蕉鄠€(gè)國(guó)家和地區(qū)。這類冰川的形成條件嚴(yán)苛，主要分布于高緯度地區(qū)和極地地區(qū)，例如南極洲和格陵蘭島。洲際冰川由于其規(guī)模巨大，其侵蝕和堆積作用非常顯著。其地貌形態(tài)豐富多樣，包括冰蝕盆地、冰蝕谷、冰川槽谷、冰川峽谷、冰川漂礫、冰川湖、冰磧丘陵等。其中，冰蝕盆地是洲際冰川侵蝕作用形成的最為典型的地貌特征，其規(guī)模巨大，深度可達(dá)數(shù)百米甚至上千米。冰川消融地貌冰川谷冰川消融產(chǎn)生的水流會(huì)侵蝕冰川谷，形成更深更寬的谷地，稱為冰川谷。冰川湖冰川消融產(chǎn)生的水流會(huì)填滿冰川谷，形成冰川湖，如冰川湖泊。冰斗冰川消融會(huì)將冰川谷的頂部掏空，形成碗狀的凹地，稱為冰斗。冰川沉積物特性1顆粒大小冰川沉積物包含各種粒徑的巖石碎片，從巨礫到粉砂和粘土。2形狀由于冰川的磨蝕作用，沉積物往往呈棱角狀或亞棱角狀。3礦物成分冰川沉積物中礦物成分與冰川流經(jīng)的巖石類型有關(guān)，并可能包含獨(dú)特的冰川礦物。冰川沉積地貌類型冰磧地貌冰磧物堆積形成的地貌，包括側(cè)磧、中磧、終磧、底磧等。冰蝕谷地貌冰川侵蝕作用形成的谷地，包括U型谷、冰斗、角峰、刃脊等。冰水堆積地貌冰川融水?dāng)y帶的物質(zhì)堆積形成的地貌，包括冰水沉積平原、冰水扇、冰水湖等。冰川沉積地貌成因冰川消融冰川消融過(guò)程中，冰川攜帶的碎屑物質(zhì)逐漸沉積，形成各種冰川沉積地貌。冰川退縮冰川退縮時(shí)，冰川攜帶的碎屑物質(zhì)會(huì)在冰川邊緣堆積，形成冰磧丘陵、冰磧平原等。冰川融水冰川融水?dāng)y帶的碎屑物質(zhì)會(huì)沉積在冰川谷地，形成冰川沖積扇、冰川沖積平原等。冰川沉積環(huán)境分析冰川沉積環(huán)境主要包括冰川環(huán)境、冰緣環(huán)境、河流環(huán)境、湖泊環(huán)境、沼澤環(huán)境和風(fēng)成環(huán)境。根據(jù)沉積物特征，可以推斷冰川沉積物形成的具體環(huán)境。凍土的定義和形成條件定義凍土是指地表以下，溫度持續(xù)低于0℃，并至少連續(xù)凍結(jié)兩年或更長(zhǎng)時(shí)間的土壤或巖石。形成條件凍土的形成需要低溫環(huán)境和充足的水分。低溫使水結(jié)冰，并使土壤或巖石中的水分凍結(jié)。充足的水分是形成凍土的關(guān)鍵，因?yàn)樗鼮閮鼋Y(jié)提供了必要的物質(zhì)。凍土的分類和分布永久凍土溫度持續(xù)低于0℃，至少兩年以上，分布在高緯度和高海拔地區(qū)。季節(jié)凍土僅在冬季凍結(jié)，夏季融化，分布在永久凍土帶邊緣和較低緯度地區(qū)。凍土的物理特性凍土的溫度通常低于0攝氏度，并且可以持續(xù)數(shù)年甚至數(shù)千年。凍土中含有大量的冰，可以是固態(tài)的或液態(tài)的，影響著凍土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。凍土中的水含量會(huì)影響其導(dǎo)熱性和膨脹性，影響凍土的穩(wěn)定性和侵蝕過(guò)程。凍土的熱量平衡輸入輸出太陽(yáng)輻射凍土層吸收太陽(yáng)輻射，轉(zhuǎn)化為熱量大氣熱量?jī)鐾翆油ㄟ^(guò)對(duì)流和傳導(dǎo)方式與大氣交換熱量地下熱流來(lái)自地球內(nèi)部的熱量會(huì)向上傳遞，影響凍土層溫度相變熱水結(jié)冰和融化會(huì)釋放或吸收大量的熱量?jī)鐾吝\(yùn)動(dòng)及其機(jī)制1熱脹冷縮凍土層受溫度變化影響，發(fā)生熱脹冷縮，導(dǎo)致體積變化。2冰晶生長(zhǎng)凍土層中水分結(jié)冰形成冰晶，冰晶體積膨脹，對(duì)周圍土體產(chǎn)生壓力。3凍融蠕動(dòng)凍融循環(huán)過(guò)程中，凍土層發(fā)生反復(fù)凍融，導(dǎo)致土體顆粒發(fā)生遷移，形成凍融蠕動(dòng)現(xiàn)象。凍土侵蝕和堆積作用1熱融侵蝕夏季融化導(dǎo)致凍土層表面融化，形成熱融溝，進(jìn)一步發(fā)展為熱融洼地。2冰楔作用冬季凍結(jié)時(shí)，水份在土壤裂隙中結(jié)冰膨脹，形成冰楔，導(dǎo)致凍土層破裂和變形。3泥石流在凍土層解凍后，水分增多，土壤結(jié)構(gòu)松散，容易發(fā)生泥石流。4凍脹堆積水分在凍土層中結(jié)冰膨脹，導(dǎo)致地表隆起，形成凍脹丘。凍土地貌類型冰緣地貌由凍融作用形成的地貌，包括冰緣丘陵、石海、凍脹丘、泥炭沼澤等。熱融地貌由凍土融化形成的地貌，包括熱融洼地、熱融湖、熱融滑坡等。凍脹地貌由凍土凍脹作用形成的地貌，包括凍脹丘、凍脹裂縫等。凍土地貌特征凍土地貌是由于凍土作用形成的地表形態(tài)，具有以下特征：地表起伏較小，坡度平緩?fù)寥浪趾扛?，常出現(xiàn)沼澤和湖泊植被稀疏，以耐寒植物為主地表存在大量冰緣現(xiàn)象，如冰丘、冰楔、凍脹丘等永久凍土地貌永久凍土是指地表以下連續(xù)兩年或兩年以上溫度低于0℃的土壤或巖石，其特點(diǎn)是溫度低，水分含量高，并含有大量冰。由于冰的存在，永久凍土具有以下特點(diǎn):強(qiáng)度低抗凍融性差滲透性低季節(jié)凍土地貌季節(jié)凍土是指每年冬季凍結(jié)，夏季融化，凍結(jié)層深度在2-3米之間，這種凍土類型主要分布在高緯度、高海拔地區(qū)。季節(jié)凍土地區(qū)常年受到凍融作用的影響，導(dǎo)致地表土層疏松，水分蒸發(fā)量大，容易形成各種凍融地貌，例如凍脹丘、融陷坑、熱融滑坡等等。冰川與凍土的相互作用冰川對(duì)凍土的影響冰川融水滲入凍土層，