冰川沉積物的特點,冰川沉積物和冰水沉積物的區別( 四 )


(2)結構特征
冰磧物雖然以角礫為主,但其粒度變化范圍很大,從巨礫到粘土的各個級別粒徑的碎屑都有,是粒徑大小不等的碎屑混雜堆積 。對冰磧物樣品粒徑64mm(- 3Φ)以下的粒度分析表明,多數冰磧物的粒度累積曲線呈寬 “S”形,其頻率曲線為雙峰型或不明顯的多峰型(圖 6-10),高峰值多處在粒徑 4 ~5Φ 范圍內,屬粗粉砂,系冰川磨蝕作用的結果 。雖然泥石流堆積物的粒度頻率曲線也呈雙峰或多峰型,但 4 ~5Φ 區間的曲線為谷值區(圖6-10) 。因此,粒度頻率曲線是鑒定冰磧物的主要標志之一 。依據圖解并按照???沃德公式計算得到的冰磧物標準差大于 3Φ,屬分選性差及極差 。不同類型的冰川形成的冰磧物分選性有所不同,山岳冰川冰磧物的分選性較大陸冰川差 。
總體而言,冰磧礫石的磨圓差,以棱角、次棱角狀的礫石為主,很少見到圓的礫石,但不同成因的冰磧物其磨圓不同 。表磧和內磧,在其搬運過程中礫石之間很少碰撞和磨蝕,由它們堆積形成的冰磧物磨圓差,礫石幾乎沒有磨圓; 滯磧和底磧礫石可能發生與冰床的磨擦,有時礫石的棱、角具有一定的磨蝕 。在研究冰磧礫石的磨圓時也應注意,由于一些冰磧物受到后來的流水改造以及風化作用,冰磧礫石也呈一定的圓性 。另外,如果冰川改造了早期的河流沉積物或冰水沉積物,也可把一些磨圓的礫石卷入,使冰磧物含有圓的礫石 。
冰磧礫石的形狀除受冰川剝蝕作用和搬運過程特點影響外,還受基巖的性質影響 。如果物源為板巖、頁巖,冰磧礫石一般以扁平狀為主; 若為花崗巖、閃長巖,由于發育三組原生節理,礫石以等軸狀的立方體為主; 若為玄武巖,由于發育柱狀節理,礫石常呈柱狀或菱形體 。位于冰川底部或邊部的礫石在搬運過程中,與冰床基巖發生摩擦作用,使其一面受到磨蝕而變平,若被磨蝕的礫石發生轉動,又可磨蝕另一個面,因此在冰磧礫石中可見到比較奇特的熨斗狀、五角狀或三角狀礫石 。有些冰磧礫石在冰川中相互擠壓,在其表面形成壓坑 。
冰磧礫石在搬運過程中,礫石之間相互或與基巖發生摩擦,在其表面可形成摩擦或刻劃的痕跡,稱冰川擦痕,發育冰川擦痕的礫石稱冰川條痕石 。條痕石上的冰川擦痕粗細不等,有的只能借助放大鏡才能看清,其形態為細而較深的長條狀,兩端深淺不等,橫斷面對稱 。擦痕的延伸方向大致平行冰川的運動方向 。
如果冰川中的巖石碎屑在搬運過程中與冰床基巖發生強烈的摩擦,可形成很光滑的磨蝕面,稱磨光面 。在磨光面上也常發育細小的擦痕和三角形刻痕 。
圖 6-11 冰磧物剖面結構(引自曹伯勛等,1995; 據 Flint,1972,修改)
(3)構造特征
由于冰磧物形成的特殊性,一般來說它不具有層理構造,如終磧、岸磧等都是角礫石的雜亂堆積 。但在一些特殊情況下,也可形成一些弱的層理構造 。在底磧或基磧中,由于冰川的壓力作用,形成壓實程度不同和固結程度不同的冰磧物表現出似層理構造; 在基磧的剖面上,下部為滯磧,上面覆蓋融出磧,形成不同特征的冰磧物在垂向上的疊置關系(圖 6-11),顯示出成層性另外,在冰磧物中所夾的冰水沉積物可發育層理; 在冰舌前端,由于巖石碎屑或整個碎屑層順坡滑動與滾動,也可形成向外傾斜的層理 。
(4)石英砂表面形態特征
石英砂表面形態特征需在掃描電子顯微鏡下觀察 。經冰川的壓碎和碾磨作用,形成棱角狀外形的冰川石英砂,其表面還可形成一些特殊的結構,常見的結構有貝殼狀斷口、平整破裂面或翻卷薄片; 一組平行破裂面構成的一系列 “階梯”,有的破裂面因壓力過大而扭曲變形; 因碾磨作用形成圓形的刻蝕 “坑”、“槽”或 “痕” 。這些形貌是鑒定石英砂冰川成因的重要標志 。
圖 6-12 冰川堆積地貌組合圖(據 A. 彭克,1936)
4. 冰川堆積地貌
冰川堆積地貌,根據地貌的形態和位置,可分成以下幾類(圖 6-12) 。
終磧堤(end moraine bar)又稱前磧堤(frontalmoraine bar),是在冰川的前緣(冰舌)由堆積形成的終磧構成的長壟形弧狀地形(圖 6-12) 。終磧堤在平面上為弧形,弧頂指向與冰川運動方向一致,弧內的界線就是冰舌的位置; 一般大陸冰川形成的終磧堤弧度較小,而山岳冰川形成的終磧堤弧度較大 。在剖面上,終磧堤的弧內和弧外坡度不對稱,弧內坡度陡,而弧外坡度較緩,并與冰水扇相連(圖 6-12) 。終磧堤的規模差別很大,大陸冰川形成的終磧堤規模大,長可達幾十千米或幾百千米,而山岳冰川形成的終磧堤規模小,但比較高,如我國玉龍雪山干海子終磧堤高 150m,長 5 ~6km 。當冰舌后退時,多個終磧堤完整地平行排列,越是外側的終磧堤,其時代越早(圖 6-13) 。如果冰舌前進,冰川將破壞早期形成的終磧堤,但還可保留一些早期終磧堤的殘丘 。終磧堤是記錄冰川活動的很好證據,有幾道終磧堤,至少可以表明冰舌的位置發生了幾次變化和穩定,也指示了幾次氣候變遷 。

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