冰川沉積物的特點,冰川沉積物和冰水沉積物的區別( 三 )


(2)按冰磧物的成因分類
根據冰磧物的成因可分為以下幾類(圖 6-9):
圖6-9不同成因冰磧物的剖面分布(據 Derbyshire,1979; 轉引自曹伯勛等,1995)
消融磧 在冰川的末端,因冰川消融而堆積形成的冰磧物被稱為消融磧(melt-out till) 。當氣溫和供冰量比較穩定時,冰舌的位置基本不變,冰川就源源不斷地把搬運來的碎屑物質在冰舌的位置堆積下來,形成大量的冰磧物; 當氣溫升高時,冰舌的位置后退,那么冰磧物堆積的位置也隨之后退,堆積在冰蝕谷的底部; 如果氣溫下降,供冰量增加,冰舌的位置向前推進,碎屑物便被搬運到更遠的地方堆積下來 。
滯磧 在冰川的底部,在較高圍壓和較低的有效應力下,通過卸載作用堆積在冰床上的冰磧物稱為滯磧 。滯卸作用的方式主要有冰川壓力融化、阻滯作用和粘貼作用三種,冰川壓力融化致使冰川底部的碎屑釋放到冰床上形成滯磧; 阻滯作用是因冰床與冰川底部所夾碎屑間摩擦力致使碎屑滯留下來堆積在冰床上形成滯磧過程; 粘貼作用是冰床上已有較細粒的冰磧物對冰川底部的碎屑 “粘住”或被壓入其中 “卡住”而滯留下來形成滯磧的過程 。在形成的過程中,由于受到冰川壓力、摩擦和冰川前進的影響,滯磧的固結性好,孔隙率低,含粉砂、粘土較高,礫石 ab 面具有一定的排列方向,a 軸順冰流方向 。
融出磧 在正常的大氣壓力下,冰面或冰下冰體發生熱力融化,將冰川冰所含的碎屑物質堆積下來形成的冰磧物稱為融出磧(melt-out till) 。它發生在冰面上,稱為冰面融出磧; 發生在冰下空穴或冰下河道中,稱為冰下融出磧 。由于在正常大氣壓力環境中形成,融出磧的固結性差,多由大小不一的角礫石構成,分選及磨圓均差,礫石排列極差,表面也少見擦痕 。
流磧 由冰川中融出的飽水巖屑或碎屑層,在重力作用下,沿冰面或冰磧斜坡作黏滯性蠕動或流動,在低洼處堆積而成的冰磧稱為流磧(flow till) 。流磧可分為冰面流磧和冰下流磧 。流磧的形成環境與融出磧相似,均形成于正常的大氣壓力下,這不同于液體中懸移物質的沉積過程 。流磧不同于融出磧在于經過黏滯性流動作用,因此它有一定的分選性,發育平行斜坡的斜層理,礫石 ab 面平行流動表面,呈疊瓦狀排列,a 軸與坡向一致 。
升華磧 在寒冷干燥的極地地區,冰川的升華作用形成的冰磧物稱為升華磧(sublimation till) 。
變形磧 系指冰底受冰川改造而基本未經搬運或僅短距離搬運,且未經持續研磨和壓實的冰磧物 。它們可以是松散物質,也可以是破壞了的基巖 。若為基巖則表現為雖經冰川擠壓、穿插而變形,但原始結構通常仍可辨別 。
3. 冰磧物的特征
冰磧物形成的環境比較特殊,不同類型的冰磧物形成過程也不相同,其特征也存在差異,但不同類型冰磧物在總體特征上還是具有共性的 。
(1)成分特征
冰磧物的巖性取決于冰川發育區和經流區的基巖特征,構成冰磧物的巖屑一是來自冰川形成的源區,二是來自在冰川流動過程中兩側谷坡的墜落和冰川剝蝕冰床卷入,其中后者是冰磧物的主要來源,因此冰川流經距離的長短,對冰磧物的成分構成影響較大 。一般來說,冰川運動的距離越長,形成的冰磧物成分就越復雜; 反之,就越簡單 。因此大陸冰川形成的冰磧物成分都較山岳冰川的復雜,主谷冰川的冰磧物成分比支谷的復雜 。
冰磧物主要為巖石碎屑,粉砂和粘土的含量低 。由于在冰磧物搬運和堆積區,氣候寒冷,化學風化弱,以物理風化作用為主,一些不穩定(抗風化能力弱)的礦物和巖石就不易被風化掉,因此在冰磧物中它們易被保存下來,如玄武巖、花崗巖等,礦物有輝石、角閃石、斜長石以及分解程度低的綠泥石、水云母 。與河流沉積物比較,冰磧物的成分相對比較簡單,尤其在山岳冰川的冰磧物中表現得更為突出 。由于冰川的搬運能力很大,能搬動巨大的礫石,直徑可達 10 ~20m,甚至更大,它可隨冰川翻山越嶺搬運到遠離物源區,當冰川融化后而堆積下來,這種礫石稱為冰川漂礫(glacial erratic) 。
圖6-10 冰磧與泥石流堆積物粒度頻率曲線對比圖(據任炳輝,1990)
研究冰磧物,尤其是冰磧礫石的成分及物源,是恢復冰川運動方向,判斷冰川運動距離,確定冰川規模的主要手段之一 。不同冰期形成的冰磧物在成分上也不同,而且在間冰期由于氣候轉暖,冰川消融,化學風化作用加強,在不同冰期的冰磧物之間形成粘土層(古土壤),這是冰磧地層劃分對比的重要依據 。

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