關(guān)于冰川作用和冰川類型、分布，在第五章第四節(jié)已有介紹。這里只著重討論冰川的地貌作用和冰川地貌的特點(diǎn)。

一、冰川作用

  冰川在運(yùn)動(dòng)時(shí)能對(duì)地表進(jìn)行侵蝕。但冰川運(yùn)動(dòng)的速度緩慢，每年只有數(shù)十米至數(shù)百米不等。冰川各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)速度并不一致，其中從粒雪盆（雪線以上的積雪盆地，即冰川的補(bǔ)給區(qū)）出口到冰舌上部這一段速度最快；在橫剖面上則以冰川中部為最快。實(shí)際觀察還證明，冰川表面運(yùn)動(dòng)速度最快，且自冰面向底部遞減。冰川運(yùn)動(dòng)的速度有季節(jié)變化和日變化，一般是夏季快，冬季慢；白晝快，夜間慢。

  在粒雪盆中冰川有向心運(yùn)動(dòng)和下沉運(yùn)動(dòng)，在冰舌部分有側(cè)向運(yùn)動(dòng)和上升運(yùn)動(dòng)。冰川運(yùn)動(dòng)是由可塑帶的流動(dòng)和底部的滑動(dòng)組成的。而冰川滑動(dòng)則是產(chǎn)生侵蝕作用的根本原因。

  冰川是一種巨大的侵蝕力量。冰島的冰源河流含沙量為非冰川河流的五倍，侵蝕力可能超過(guò)一般河流的10—20倍。冰川主要是依靠冰內(nèi)尤其是冰川底部所含的巖石碎塊對(duì)地表進(jìn)行侵蝕。在冰川滑動(dòng)過(guò)程中，它們不斷銼磨冰川床，這種作用通常稱為磨蝕（刨蝕）作用。另外，冰川下面因節(jié)理發(fā)育而松動(dòng)了的巖塊和冰凍結(jié)在一起，冰川運(yùn)動(dòng)時(shí)巖塊被拔起帶走，這就是拔蝕（掘蝕）作用。

  冰川的搬運(yùn)能力是驚人的。大陸冰川可以把大片基巖搬走；山岳冰川的搬運(yùn)能力也不小。喜馬拉雅山中即有直徑28米，重量超過(guò)萬(wàn)噸的大漂礫。

  冰川通過(guò)磨蝕、拔蝕、雪崩和山坡上的塊體運(yùn)動(dòng)獲得大量碎屑物質(zhì)。這些碎屑被冰川攜帶而下，通稱運(yùn)動(dòng)冰磧。其中，出露于冰面的叫表磧；夾帶在冰內(nèi)的叫內(nèi)磧；在冰川底部的叫底磧；位于冰川兩側(cè)的叫側(cè)磧；兩支冰川會(huì)合則形成中磧。

  由于冰川的消融或負(fù)荷過(guò)多，被搬運(yùn)的物質(zhì)就堆積下來(lái)成為冰磧物。冰磧物往往是由漂礫（特大的石塊）、礫石、砂和粘土組成的混合堆積物，因此有人把冰磧物稱為冰礫泥。但由于冰川活動(dòng)區(qū)巖性的影響，冰磧物的成分和粒度可有較大的差別。冰磧物缺乏分選，不顯層次，但其中可夾有冰水形成的砂礫透鏡體。冰磧物中常含有大量礫石，磨圓度差，多呈次棱角狀。冰磧石表面常有冰川搬運(yùn)時(shí)礫石與基巖或礫石之間相互刻磨而成的擦痕、刻槽及磨光面。冰磧物中的石英砂粒棱角尖銳。在冰川的研磨作用下，顆粒常具貝殼狀斷口。有些側(cè)磧有冰川表磧滾落堆積，因而可出現(xiàn)明顯向外側(cè)傾斜的現(xiàn)象。有些冰磧石在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，適應(yīng)冰流方向，調(diào)整自己的方位，其長(zhǎng)軸順冰流方向延伸。

二、冰川地貌

冰川地貌分為冰蝕地貌、冰磧地貌和冰水堆積地貌三類。

（一）冰蝕地貌

冰蝕地貌主要有冰斗、冰川谷、羊背石等。

1.冰斗

  冰斗是山岳冰川作用的結(jié)果。冰斗呈劇場(chǎng)形狀或圍椅狀，三面環(huán)以陡峭的巖壁，開(kāi)口處為一高起的冰檻（巖檻），因而冰斗底部是一個(gè)洼地。山坡集水盆中的多年積雪斑洼地巖石因凍融作用頻繁，崩解為巖屑，并在重力和融雪水聯(lián)合作用下搬運(yùn)到低處，積雪斑后緣逐漸形成一個(gè)陡坎，雪斑下的地面也逐步蝕低成為洼地，這就是雪蝕洼地。積雪演化為冰川后，冰川對(duì)底床的磨蝕作用使底床加深，在前方造成坡向相反的冰檻，陡壁受冰川的拔蝕作用而后退變高，就成為冰斗。冰斗按其分布位置。可分為谷源冰斗和谷坡冰斗兩種。相鄰冰斗后退可形成刃脊和角峰冰斗發(fā)育于雪線附近，因而具有指示雪線的意義。

2.冰川谷 

  冰川谷是冰川下蝕和展寬形成的槽谷，谷底自上游向下游變窄，谷地兩側(cè)常有谷肩和冰川切削山嘴而成的三角面，橫剖面呈U形或槽形，故又稱U形谷或槽谷。冰床上常有冰川差別侵蝕形成的冰坎與冰盆。這種差別侵蝕與冰床基巖的巖性、節(jié)理、構(gòu)造及冰前期河床縱剖面的原始起伏有關(guān)。

  在支冰川注入主冰川的匯合處，常在谷肩出現(xiàn)懸谷。這是由于主冰川厚度較大，侵蝕深度也較大，而其兩側(cè)支冰川，則因厚度較小，侵蝕力較弱，冰床深度不大，故冰川退卻后，支冰川谷常高懸在主冰川谷的谷底之上，形成懸谷。

  峽灣是冰川谷的一種特殊形式。在大陸冰川或島嶼冰蓋入海處常形成許多峽灣，它是過(guò)去溢出冰川的通道。目前峽灣仍在海面以下。

3.羊背石 

  在冰床的表面，由冰川侵蝕形成一些似羊背的石質(zhì)小丘，稱羊背石。羊背石的迎冰川面因受磨蝕而平緩，布滿磨光面、擦痕、刻槽等微形態(tài)；背冰川面因受拔蝕多為參差不齊的陡坎。

（二）冰磧地貌

冰磧地貌可分為冰磧丘陵、側(cè)磧堤和終磧堤等。

1.冰磧丘陵

  冰磧丘陵是冰川后退過(guò)程中，由于冰體的逐漸消融，原來(lái)的表磧、內(nèi)磧、中磧都堆積在底磧之上形成的，表面丘陵起伏，洼地常常積水。冰磧丘陵以大陸冰川區(qū)分布最廣，高度由數(shù)十米至百余米。大規(guī)模的山岳冰川區(qū)也能形成冰磧丘陵，分布在冰川谷的底部，高度較小。

2.側(cè)磧堤

  側(cè)磧堤（側(cè)磧垅）與中磧堤（中磧垅）側(cè)磧堤位于山谷冰川的兩側(cè)，常成條狀崗地，兩條側(cè)磧會(huì)合形成中磧堤，它位于冰川谷的中間。

3.終磧堤

  終磧堤（終磧垅）終磧堤又稱前磧堤，位于冰川末端，呈弧形，常與側(cè)磧堤相連。終磧堤是冰川補(bǔ)給與消融處于相對(duì)平衡時(shí)，冰舌末端位置變動(dòng)不大，大量冰磧物在此堆積而形成的。如果冰川后退是斷續(xù)進(jìn)行的，則可形成數(shù)道終磧堤。故根據(jù)終磧堤的分布及條數(shù)，可以確定與此相應(yīng)的冰川作用范圍及冰川退縮的階段性和冰期的次數(shù)。

4.鼓丘

  鼓丘是高數(shù)十米、長(zhǎng)幾百米的流線型丘陵。平面上呈蛋形，長(zhǎng)軸與冰流方向平行。迎冰面（后坡）陡，背冰面（前坡）緩，大部分鼓丘完全由冰磧物組成，有的則有一基巖核心。鼓丘成群分布在大陸冰川終磧堤內(nèi)側(cè)不遠(yuǎn)的地方。山岳冰川區(qū)則很少見(jiàn)。

（三）冰水堆積地貌

  冰水是冰川的融水，因此冰水與冰川的動(dòng)態(tài)息息相關(guān)。同時(shí)冰水又具有流水作用的一般特征。冰水作用主要是將冰磧物進(jìn)行再搬運(yùn)和再堆積，因此冰水堆積物有的具冰川作用的痕跡。堆積物經(jīng)分選，形成層理，其中礫石磨圓度較好。

冰水堆積地貌主要有冰水扇、冰水排泄平原、季候泥、蛇形丘等。

  冰融水從冰川兩側(cè)和底部流到冰川末端，匯成冰前河流。冰前河流將大量碎屑物質(zhì)堆積于終磧堤的外圍，形成冰水扇，許多冰水扇聯(lián)合成外沖平原；在山谷中形成冰水排泄平原，經(jīng)后期切割則成冰水階地。

  在冰川區(qū)域，湖泊往往是冰川作用的產(chǎn)物。其中有的是冰蝕作用形成的；有的是冰積物堆積阻塞局部冰融水的結(jié)果。冰水湖泊中的沉積，有明顯的季節(jié)變化，夏天冰融水增多，攜帶顆粒較粗的泥沙入湖沉積，顏色變淺；秋季冰融水驟減，冬季湖泊封凍，懸浮的粘土膠粒沉淀，顏色較深。這樣就形成季候泥，亦稱紋泥，它不僅象樹(shù)木年輪一樣，可據(jù)以計(jì)算沉積物形成的年代，而且因其中含有孢粉，能為該地區(qū)的植物和氣候演變提供線索。

  蛇形丘是一種狹長(zhǎng)而曲折的崗地，蜿蜒伸展如蛇形，故名蛇形丘。蛇形丘兩坡對(duì)稱，丘脊狹窄。大的蛇形丘長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里，有的還爬上高坡。這主要是冰下河道中的沉積，當(dāng)冰川融化后，沉積物便顯露出來(lái)，成為蛇形丘。組成物質(zhì)幾乎全部是大致成層的砂礫，偶夾冰磧透鏡體。蛇形丘主要分布在大陸冰川地區(qū)。

  冰川地貌類型具有明顯的組合規(guī)律。山岳冰川地貌由山頂至山麓，地貌組合依次為：

①冰斗、刃脊、角峰帶 位于雪線以上，為冰蝕地貌帶。

②冰川谷、側(cè)磧堤和冰磧丘陵帶 位于雪線以下，終磧堤以上，為冰蝕-冰積地貌帶。

③終磧堤帶 位于山谷冰川末端，為冰積地貌帶。

④冰水扇和外沖平原帶 位于終磧堤以外，為冰水堆積地貌帶。

大陸冰川地貌組合以終磧堤為界，堤內(nèi)以冰磧地貌為主，以冰磧丘陵為代表；堤外以冰水堆積地貌為主，以冰川外沖平原為代表。

三、凍土與凍土地貌

（一）凍土

  凡處于零溫或負(fù)溫，并含有冰的各種土（或巖），稱為凍土。溫度狀況相同但不含冰的，則稱為寒土。凍土按其處于凍結(jié)狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)短，可以分為季節(jié)凍土和多年凍土兩類。一兩年之內(nèi)不融化的土層稱為隔年凍土，是上述兩類凍土之間的過(guò)渡類型。

  多年凍土可分為上下兩層，上層為夏融冬凍的活動(dòng)層，下層為多年凍結(jié)層?；顒?dòng)層在冬季凍結(jié)時(shí)，能和下部的多年凍結(jié)層完全連接起來(lái)的，稱為銜接多年凍土。在這種情況下，活動(dòng)層又稱季節(jié)融化層?；顒?dòng)層在冬季凍結(jié)時(shí)不與下部多年凍結(jié)層銜接，中間隔著一層融土的，則稱為不銜接多年凍土。在這種情況下，活動(dòng)層又稱季節(jié)凍結(jié)層。多年凍結(jié)層距地表的深度，稱為多年凍土的上限。

  多年凍土在地球上的分布表現(xiàn)出明顯的緯度地帶性和垂直地帶性規(guī)律。無(wú)論在水平方向或垂直方向上，多年凍土帶都可以分出連續(xù)凍土帶和不連續(xù)凍土帶。

  在北半球，多年凍土從中緯向極地厚度不斷增加，上限逐漸縮小。北緯48°附近的多年凍土南界，地溫接近0℃，凍土層厚度僅1—2米。連續(xù)多年凍土帶南部，年平均地溫約為-3—5℃，凍土厚度可達(dá)100米。北極附近島嶼的年平均地溫降至-15℃，凍土厚度達(dá)到1000米以上，上限趨近地面。中低緯高山高原區(qū)凍土的分布，則表現(xiàn)為隨海拔高度而變化。海拔愈高，地溫愈低，則凍土愈厚，而上限深度愈小。

  地下冰的存在是凍土的最基本特征。凍土中的地下冰，根據(jù)成因和埋藏形式可以分為組織冰、洞脈冰、埋藏冰等類型。土層中的水分凍結(jié)所形成的組織冰是分布最廣、含量最多、但冰的聚合體最小的一類地下冰。

  洞脈冰是地表水注入土、巖垂直裂隙和洞穴凍結(jié)形成的，可分為脈冰和洞穴冰兩種。由于地表水周期性注入，因而在裂隙中多次重復(fù)凍結(jié)，這樣形成的脈冰叫做復(fù)脈冰。它具有垂直條帶狀構(gòu)造，每一條帶代表一個(gè)年層，常伸入到多年凍土層內(nèi)，年代愈長(zhǎng)，裂隙愈擴(kuò)大，所以復(fù)脈冰也被稱為冰楔。

  埋藏冰是地表冰體（冰椎、河冰、湖冰、冰川冰等）被堆積物掩埋后形成的，通常呈透鏡體。

  我國(guó)多年凍土區(qū)地下冰分布很廣泛，有的地方地下冰厚度很大，如青藏公路風(fēng)火山最厚單層地下冰可達(dá)5米，昆侖山埡口夾于沉積層中的冰透鏡體，最厚可達(dá)10余米。地下冰的數(shù)量、分布及其與土中其他組成要素的位置關(guān)系不同，形成不同的凍土構(gòu)造類型。

  除地下冰外，凍土中還有一部分液態(tài)的地下水。根據(jù)地下水與凍土層的位置關(guān)系，多年凍土區(qū)的地下水可以分為凍結(jié)層上水、凍結(jié)層間水和凍結(jié)層下水三類。地下水與整個(gè)凍土層有密切的關(guān)系，一方面凍土影響著地下水的運(yùn)動(dòng)，另方面地下水的存在對(duì)凍土的溫度、厚度變化也產(chǎn)生明顯影響。

（二）凍土地貌

  由于溫度周期性地發(fā)生正負(fù)變化，凍土層中的地下冰和地下水不斷發(fā)生相變和位移，使土層產(chǎn)生凍脹、融沉、流變等一系列應(yīng)力變形，這一復(fù)雜過(guò)程稱為凍融作用。凍融作用是寒冷氣候條件下特有的地貌營(yíng)力，它使巖石遭受破壞，松散堆積物受到分選和干擾，凍土層發(fā)生變形，從而塑造出各種類型的凍土地貌。凍土地貌也可稱為冰緣地貌。冰緣原指冰川邊緣地區(qū)，現(xiàn)已泛指所有不被冰川覆蓋的氣候嚴(yán)寒地區(qū)，大致與多年凍土區(qū)相當(dāng)。

1.石海與石河 

  基巖經(jīng)過(guò)劇烈的凍融風(fēng)化，巖石崩解，產(chǎn)生大片巨礫巖屑，堆積在平緩的地面上，形成石海。石海線與雪線有密切的關(guān)系，這是因?yàn)檠┚€附近氣溫在0℃上下波動(dòng)頻繁，有利于巖石的凍融崩解。

  當(dāng)山坡上凍融崩解產(chǎn)生的大量碎屑物充填凹槽或溝谷，而巖塊在重力作用下順著濕潤(rùn)的碎屑?jí)|面或多年凍土層表面發(fā)生整體運(yùn)動(dòng)時(shí)，就形成石河。大型的石河稱石冰川。有的石冰川，其內(nèi)部具有冰川冰。石河運(yùn)動(dòng)多呈蠕動(dòng)狀態(tài)，在濕潤(rùn)氣候條件下移動(dòng)較快，干燥環(huán)境下移動(dòng)較慢。

2.構(gòu)造土

  構(gòu)造土是多年凍土區(qū)廣泛分布的一種微地貌形態(tài)。由松散堆積物組成的地表，因凍裂作用和凍融分選作用而形成網(wǎng)格式地面，單個(gè)網(wǎng)眼近于對(duì)稱的幾何形態(tài)，如呈環(huán)形、多邊形。根據(jù)組成物質(zhì)和作用性質(zhì)的差別，構(gòu)造土可分為泥質(zhì)構(gòu)造土和石質(zhì)構(gòu)造土兩類。

  泥質(zhì)構(gòu)造土也稱多邊形土，是土層凍結(jié)之后，溫度繼續(xù)降低，引起地面收縮，或土層干縮，產(chǎn)生裂隙而成。多邊形徑長(zhǎng)從1米左右到200米。通常規(guī)模愈大，反映形成時(shí)的氣溫愈寒冷。

  石質(zhì)構(gòu)造土中最典型的是石環(huán)。在顆粒大小混雜而又飽含水分的松散土層中，凍融作用產(chǎn)生的垂直分選和水平分選，使礫石由地下被抬升到地面，再集中到邊緣，并呈環(huán)狀分布，而細(xì)粒土或碎石則位于中間。石環(huán)直徑可達(dá)數(shù)十米。我國(guó)祁連山、唐古拉山常見(jiàn)的石環(huán)僅數(shù)米。隨著地面坡度的加大，凍融分選在重力和融凍泥流作用的參與下，石環(huán)過(guò)渡到橢圓形的石圈，石圈再過(guò)渡到狹長(zhǎng)形的石帶。

3.冰丘與冰椎 

  地下冰的凍脹而使地面形成丘狀的冰丘。冰丘內(nèi)部有冰透鏡體的稱冰核丘。冰丘多分布在地下水位較高、地形較平緩、土層較厚、土質(zhì)較細(xì)的地區(qū)。

冰椎是在寒冷季節(jié)流出封凍地表和冰面的地下水或河水凍結(jié)后形成的丘狀或椎狀冰體。

4.熱融地貌 

  熱融地貌是指由熱融作用產(chǎn)生的地貌。熱融地貌分為熱融滑塌和熱融沉陷兩種。

由于斜坡上的地下冰融化，土體在重力作用下沿凍融界面移動(dòng)，就形成熱融滑塌。大型的熱融滑塌體長(zhǎng)達(dá)200米左右，寬數(shù)十米。

  平坦地表因地下冰的融化而產(chǎn)生各種負(fù)地貌，稱熱融沉陷。由熱融沉陷形成的地貌有沉陷漏斗（直徑數(shù)米）、淺洼地（徑長(zhǎng)數(shù)百米）、沉陷盆地等。當(dāng)這些負(fù)地貌積水時(shí)，就形成熱融湖。我國(guó)西藏高原多年凍土地區(qū)，熱融湖分布很廣泛。

5.融凍泥流地貌 

  融凍泥流是指坡地上土屑物質(zhì)在解凍時(shí)似泥漿狀沿著融凍界面向下蠕動(dòng)的現(xiàn)象。融凍泥流多發(fā)生在10°—30°的坡地上。在坡度較大的斜坡上，常形成泥流坡坎；坡度較緩的地方，則形成泥流階地。

  山坡在長(zhǎng)期的融凍泥流作用下，形成平緩均勻、覆蓋著碎屑物質(zhì)的融凍泥流坡。融凍泥流堆積物無(wú)分選性，缺乏層理，堆積物中常見(jiàn)草皮和泥炭夾層，以及揉褶現(xiàn)象。

  上述凍土地貌從山嶺到平原，有一定的分布規(guī)律和地貌組合。在山嶺平緩的頂部和山坡凹槽中，以凍融風(fēng)化為主，形成石海和石河；在松散碎屑物覆蓋的山坡和山麓，融凍泥流形成泥流階地、泥流坡坎，凍裂作用形成多邊形土，凍脹、凍融分選作用形成石質(zhì)構(gòu)造土；在松散堆積較厚的平原，凍脹作用形成冰丘、冰椎，熱融作用形成各種洼地等。

  凍土地貌對(duì)生產(chǎn)建設(shè)有一定的破壞作用和不良影響，常稱為“凍害”。凍脹融陷能改變地面形態(tài)，使鐵路路基變形；公路和城市建設(shè)中道路“翻漿”，也是凍融的結(jié)果；熱融滑塌危及交通和工程建筑。另外，凍土地貌也不利于農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

四、第四紀(jì)冰期

  第四紀(jì)氣候曾發(fā)生多次冷暖變化，冰川曾多次增長(zhǎng)和消退。冰川大規(guī)模增長(zhǎng)、氣候顯著變冷的時(shí)期，稱冰期。冰期時(shí)全世界平均氣溫比目前大致下降5—7℃冰川大規(guī)模消退、氣候顯著變暖的時(shí)期，稱間冰期。間冰期介于兩個(gè)冰期之間。由于地球上區(qū)域氣候變化的差異性，使冰川作用的開(kāi)始與消退，冰期與間冰期的次數(shù)不完全一樣，但各地區(qū)較長(zhǎng)的寒冷期和溫暖期的變化大致是同期的。

  冰期時(shí)，冰川擴(kuò)張，大量水體聚積于陸地，使海面下降，大陸面積擴(kuò)大，海岸線變遷，海陸輪廊發(fā)生變化，全球大氣環(huán)流形勢(shì)發(fā)生改變，對(duì)動(dòng)植物、土壤、地質(zhì)地貌的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。

  關(guān)于冰期的次數(shù)，是根據(jù)冰川直接作用的遺跡，不同時(shí)期冰磧物之間、冰磧物與非冰川堆積物之間的接觸關(guān)系，風(fēng)化程度，古土壤及有關(guān)沉積層的化石等來(lái)確定。冰川作用的遺跡，即冰川地貌及其堆積物是劃分冰期的一種常用的方法。冰斗代表雪線的高度，因此，在相同的自然環(huán)境下，存在不同高度的冰斗，就說(shuō)明是不同冰期的產(chǎn)物。冰川谷中上U形谷（老U形谷）內(nèi)疊套下U形谷（新U形谷），橫剖面呈階梯狀，上下U形谷是不同冰期冰川侵蝕形成的。終磧堤和側(cè)磧堤兩者往往共生。不同時(shí)期的終磧和側(cè)磧?cè)谕槐ü戎袕?fù)合，常構(gòu)成冰川谷中不同高程部位的側(cè)磧堤并列和終磧堤多列環(huán)布的現(xiàn)象，其中較老的側(cè)磧位置較高，而較老的終磧?cè)诒ü鹊纵^低的部位。此外，冰水階地等也可以作為劃分冰期的依據(jù)。

北半球在第四紀(jì)可分為四—五個(gè)冰期