青藏高原冰川侵蚀对地形的影响及其控制因素研究

发布时间：2022-01-04 17:44

　　第四纪冰期–间冰期旋回中,河流与冰川在中低纬度的高海拔山地中相继占据主导地位,但两种外动力的侵蚀方式和能力都存在差异,可能对地形造成不同的影响。因此,了解冰川和河流侵蚀对地形造成的影响及两者间的差异性是系统理解高海拔山地地貌演化的关键科学问题之一。然而,目前关于冰川侵蚀以何种方式造就其作用区独特的地形演化、冰川侵蚀与河流侵蚀孰强孰弱、以及冰川侵蚀过程怎样影响地形的问题,尚存较大争议。冰川侵蚀直接作用于地表,不同区域冰川发育的条件又复杂而多样,可能会造成侵蚀的差异性,进而影响其地貌的演化过程。因此,确定冰川侵蚀的主控因素及其与各影响因素间的相互作用,不仅对深入认识冰川侵蚀的物理机制和理解冰川作用区地貌演化具有重要的意义,也是探讨气候、地形、冰川侵蚀间相互关系的根本。青藏高原作为中、低纬度第四纪冰川最为发育的区域,其气候与构造条件等多样,造就了各山地间冰川性质以及所经历冰期历史的差异性,因而成为探讨上述科学问题最为理想的区域。首先,为了探究青藏高原冰川与河流侵蚀的相对有效性,本文选取了冰川发育条件存在较大差异的冷龙岭（亚大陆型冰川）和邛崃山（海洋型冰川）作为研究区,运用一维数值模型重建出冰... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

河流地貌与冰川地貌

兰州大学博士论文青藏高原冰川侵蚀对地形的影响及其主控因素分析5图1-2不同的冰床底部冻结条件对底部滑动速度的影响，其中UF代表冰川冰变形产生的速度，US指示冰川底部滑动的速度，UD指冰下沉积物产生的变形速度（改自Boulton,1996）。冰川侵蚀在冰川作用区塑造了多种多样的侵蚀地貌形态，为了更系统地理解山地冰川地貌的演化过程及其驱动机制，研究中仍需提升冰川侵蚀过程与机理的认识。另一方面，这些形态各异地貌的系统研究又可用于重建古气候和古环境，还可揭示出侵蚀发生的过程与机制的差异性（Gordon,1977;Harbor,1992;Janssonetal.,1999;Evans,2006;张威等,2013;BarrandSpagnolo.,2013,2015）。山地冰川中，冰斗和冰川槽谷是发育最为广泛的两种侵蚀地貌形态。1.1.2冰斗的形成过程及其形态特征的指示意义冰斗位于冰川的源头，是冰川溯源侵蚀和下蚀而形成的围椅状凹地，典型的冰斗一般具有三面陡峭的冰斗后壁、平坦的冰斗底部、冰斗出口及其反向岩槛（图1-3）。关于冰斗的形成过程，大多观点认为冰斗是由山坡上不同成因（如河流或火山等）塑造的洼地，在较为有利的地形气候条件（海拔、朝向和局地气候等）下由冰雪覆盖并进一步侵蚀扩大而形成（Gordon,1977;Bennett,1990;Brooketal.,2006;TurnbullandDavies,2006;Evans,2008;Sandersetal.,2013）。冰斗形成的根本原因是冰川的形成及其旋转滑动（Lewis,1949,1960），旋转滑动的启动条件是冰面坡度超过7°，该过程通过磨蚀和拔蚀机制使其侵蚀在冰斗底部达到最大，导致冰斗的最低点出现于冰斗底部居中的位置，冰斗后壁拔蚀下来的沉积物又为冰斗底部磨蚀提供了物质基础；此后冰川运动将冰斗内的沉积物输送到冰斗的出口处堆积，进而减小了出口的有效侵蚀，形成反向陡坎。此外，冰斗后?

兰州大学博士论文青藏高原冰川侵蚀对地形的影响及其主控因素分析6图1-3冰斗形态图。（A）平面形态；（B）纵剖面形态。冰斗在其发育过程中气候、构造、岩性以及冰川作用时间均通过影响冰川侵蚀发挥着重要的作用，最终造成了冰斗分布和形态等的变化。已有的研究结果显示，冰斗在其演化扩大的过程中平面与纵剖面形态都会发生变化（图1-4），如随冰川作用时间持续新西兰的冰斗会变得越来越狭长（图1-4A,B）（Brook,2006），法国和意大利边界的阿尔卑斯山上发育的冰斗在平面上则等距发展（FedericiandSpagnolo,2004），而堪察加半岛冰斗的长宽比则由0.5变为2.04，指示冰斗平面形态加大的同时，又会变得更为狭长（BarrandSpagnolo,2013）。即便如此，根据不同区域冰斗形态的对比分析仍然可以反映出冰斗发育的冰川持续时间和古环境的信息。通常情况下，冰斗形态分析考虑的指标有冰斗的朝向、深度、长度、宽度、分布和海拔高度等，如冰斗的分布可以指示古风向，冰斗的长宽比可以反映冰川水热条件（张威等，2006）。此外，冰斗冰川的底部高程与冰川物质平衡线（ELA）重合，而在山谷冰川中冰斗底部高于ELA，因此，在研究中通常将冰斗底部高程作为ELA上限的代用指标（Meierding,1982），可基于不同时期冰斗底部高程变化的对比，推断气候的变化。

【参考文献】：
期刊论文
[1]1970-2016年冈底斯山冰川变化[J]. 刘娟,姚晓军,刘时银,郭万钦,许君利.  地理学报. 2019(07)
[2]龙门山后山断裂中段汶川-茂县断裂的晚第四纪活动性分析[J]. 王旭光,李传友,吕丽星,董金元.  地震地质. 2017(03)
[3]青海久治年保玉则国家级地质公园地质遗迹类型与评价[J]. 张婷婷,魏刚,寇丽娜.  青海大学学报. 2017(02)
[4]武威盆地南缘断裂晚第四纪活动地表形迹与活动速率[J]. 艾晟,张波,樊春,王洋.  地震地质. 2017(02)
[5]冰川槽谷形成过程的三维数值模拟[J]. 杨少华,石耀霖.  中国科学:地球科学. 2015(08)
[6]冰川槽谷横剖面定量化研究方法及其影响因素[J]. 姚盼,王杰.  冰川冻土. 2015(04)
[7]基于第二次冰川编目的中国冰川现状[J]. 刘时银,姚晓军,郭万钦,许君利,上官冬辉,魏俊锋,鲍伟佳,吴立宗.  地理学报. 2015(01)
[8]四川螺髻山清水沟冰川槽谷演化及其影响因素[J]. 张威,何代文,刘丽波,刘蓓蓓,日海补杰惹,李银才.  地理科学进展. 2014(10)
[9]近30a来雅鲁藏布江流域冰川系统特征遥感研究及典型冰川变化分析[J]. 聂宁,张智杰,张万昌,邓财.  冰川冻土. 2013(03)
[10]白马雪山冰川槽谷发育的形态特征及其影响因素探讨[J]. 张威,毕伟力,李永化,董应巍,于治龙,李洋洋.  第四纪研究. 2013(03)

博士论文
[1]青藏高原东部四姑娘山地区晚新生代隆升[D]. 戴宗明.成都理工大学 2012

硕士论文
[1]祁连山地区冰川侵蚀程度的空间分布及其影响因素分析[D]. 姚盼.兰州大学 2016



本文编号：3568785