石冰川形成机制、运动特征及水文效应研究进展

石冰川是含冰的舌状或叶状多年冻结地质体,广泛分布于全球范围内的高海拔和高纬度冰缘区,是多年冻土边界的重要代用指标。活动型石冰川沿山谷/坡向下缓慢蠕动,其活动性在全球变暖背景下逐渐增强,成为一种日益重要的寒区地质灾害。此外,石冰川内部含有大量冰体,是干旱与半干旱地区一种重要的淡水资源。基于国内外研究进展,将石冰川分为倒石堆型、岩屑覆盖型、冰碛型、昆仑山型,并分别讨论了不同类型石冰川的形成机制。石冰川的运动主要由多年冻土蠕变、冻胀融沉、整体前进,以及岩屑与冰的补给等过程组成,其时空变化主要受到气候条件、地形环境、内部结构,以及外力作用等多种因素的共同影响。石冰川对全球变暖的响应主要表现为地温增加引起的局部区域运动加速或失稳以及多年冻土融化导致的石冰川失活。在冰川退缩及季节性积雪持续时间缩短背景下,冰碛型石冰川表面的岩屑覆盖层作为保温隔热层,可以保护下伏冰体减缓融化,延缓和降低石冰川对气候变化的响应,成为干旱与半干旱地区一种日益重要的水资源。我国目前已有超过13 511条石冰川纳入编目,总面积超过945.51 km²,但仍然十分缺乏系统性的石冰川编目及长期的现场监测和模...     

从砾石组构看天山叶状石冰川的表面运动特征

本区发育有十数条叶状石冰川,主要由倒石堆或岩屑锥演化而来。单个的石冰川一般宽60—150m、长35—100m、高30—40m,其顶部有反倾坡和槽脊,其前缘坡脚有挤压翘起平台。对2号石冰川上500块砾石的组构量测表明:1)此类石冰川各处AB面和A轴倾向与各自所处的沉积面坡向较为一致;2)各处AB面比A轴具有更为优势的组构倾向;3)其运动方向是自谷壁向外并垂直于表面等高线方向流动;4)其流动特征与阿尔卑斯舌状石冰川不尽相同,主要是受气候和地形因素影响所致。     

联合时序InSAR和光学遥感解译的大雪山南段石冰川编目与分布特征分析

石冰川是一种发育在高寒山区的典型冰缘地貌,其发育、分布和运动特征对高山多年冻土的状态和演化具有指示性意义。针对光学遥感影像解译难以定量判定石冰川活动状态的难题,本文联合时序合成孔径雷达干涉测量和光学遥感影像地貌解译进行石冰川探测和识别,在大雪山南段编目了860条石冰川,并统计了其关键地貌和活动参数。结果显示,研究区内石冰川由南向北分布逐渐集中,表明区域北部冰缘环境更有利于石冰川的发育;区域内石冰川发育的海拔范围在3 638～5 107 m之间,74%石冰川朝向西、西北、北、东北方向发育;97%石冰川的年均形变速率小于100 mm·a^-1,并且北部区域石冰川的活动性相较于其他区域更强。基于石冰川面积与含冰量之间的经验关系模型,初步估计研究区石冰川储水量为0.963～1.445 km³。本文研究成果可为进一步开展青藏高原东南缘石冰川的时空演化规律、水文和灾害效应提供重要基础数据。     

河北平泉县下营坊一带第四纪冰川擦面条痕石的发现及意义

河北省平泉县下营坊一带,位于华北平原东北边缘,属于燕山山脉东段中低山地区(N40°45′,E118°41′)。冰川擦面条痕石类型较发育,特征明显。见有:龟背条痕石、扁平状五角形熨斗石、楔状箭镞石或弹头形石等。其中以龟背条痕石发育最为特征。擦面条痕石主要分布于桲椤树沟两侧山麓地带,海拔约500m。分布零星,断续延长约10km以上。本区冰川擦面条痕石的发现,对我国东部第四纪冰川及古气候、古环境的研究提供重要依据,因此具有重要科学价值。     

青藏高原及周边石冰川识别、冰储量及动力学过程研究进展

青藏高原及周边分布着数量众多的石冰川,因其独特的蓄水功能和气候响应特征,不仅影响区域潜在的固态水资源,还增加了相应灾害发生的风险,受到越来越多的关注。当前,对石冰川识别、冰储量估算及其动力学过程模拟的探讨还较为缺乏,导致无法准确评估广大无资料或缺资料地区的石冰川变化及其气候响应特征。在系统梳理青藏高原及周边石冰川分布特征的基础上,综合回顾和总结了石冰川识别方法、冰储量估算方法、动力学过程及其模拟的研究进展。受观测数据缺乏和方法不确定性等问题的限制,当前青藏高原及周边石冰川编目、识别和冰储量估算精度仍面临诸多挑战。展望未来,应深入认识气候—石冰川动力学过程的相互作用机制,强化天—空—地多层次、多角度和多手段的石冰川监测,集成人工智能和新观测技术的石冰川识别和冰储量估算方法,准确评估气候变化条件下青藏高原及周边石冰川变化、未来趋势及其影响,进而服务于青藏高原及周边区域社会经济可持续发展。     

西藏桑日县巴玉水电站上游石冰川分布特征

全球变暖背景下石冰川运动加快,石冰川舌部沉积物堆积增加,导致泥石流的风险增大,石冰川可能是冰冻圈地区未来重要的致灾因素之一。随着社会经济和技术水平不断提高,人类活动范围不断扩大,越来越多的工程建设向偏远的高海拔山区推进,不可避免地面临石冰川问题。拟建于雅鲁藏布江中游桑日-加查峡谷段的一级电站巴玉水电站上游是否存在不稳定的石冰川分布受到关注。鉴于此,利用0.5 m分辨率GEOeye-1遥感影像,通过石冰川特有的纹理特征,结合SRTM提取的坡度信息,通过人工解译识别出拟建巴玉水电站上游的石冰川分布信息。结果表明：（1）石冰川集中在雅鲁藏布江北侧上游,共有27条,覆盖总面积为12.2±0.9 km²,平均面积为0.5 km²,平均长度为1 456 m,平均宽度为280 m。（2）石冰川分布在海拔4 570~5 720 m之间,平均末端海拔为4 920 m,属于舌状石冰川群,近50%石冰川处于活跃期,其中5条发生了前缘垮塌现象,可能引起泥石流等大型灾害。     

表碛覆盖型冰川的提取方法及变化

表碛覆盖型冰川是山地冰川的一种特殊类型,表碛的存在使得其对气候变化呈现出不同的响应特征。基于2011—2020年Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像和ASTER DEM数据,在综合分析表碛光谱、地形和地表温度特征基础上提出TDSI（temperature NDDI slope ice）方法,并将其用于提取中国境内托木尔冰川等6条大陆型冰川和雅弄冰川等3条海洋型冰川。结果表明：基于TDSI方法提取表碛覆盖型冰川的总体精度为91.23%,其中大陆型和海洋型表碛覆盖冰川的精度分别为91.20%和90.97%。2011—2020年6条大陆型冰川和3条海洋型冰川面积平均减少0.06%和0.11%,而表碛面积分别增加了11.92%和18.35%。大陆型冰川表碛主要分布在其中值海拔以下,而海洋型冰川表碛分布范围更广,近10年间二者均呈现向冰川上部扩张趋势。气温上升是冰川消融退缩和表碛增加的主要原因,同时冰川流速变化和终碛湖演变也对表碛变化有一定影响。     

对冰水沉积形成的一些认识

冰水沉积是和冰川发育密切相关的,系由冰川融水造成的一种颗粒较细、磨圆较好、分选性好、有一定层理的沉积物。在冰水砾石中仔细观察,往往可以找到残留有某些冰碛砾石特征的条痕石、马鞍石、压凹石及碎裂石等。这些特征,使冰水沉积既区别于冰碛物,又区别于一般的流水沉积。在山区,特别是在高山区,冰水沉积并不是很难辨认的。     

南昌市梅岭花岗岩石蛋地貌的特征与发育机制初探

梅岭主要以新元古代花岗岩为地质基础,在长期的构造抬升和风化侵蚀作用下,形成了以垄状山脊/锯状山脊和侵蚀沟谷为组合的地貌特征,其代表性地貌为大小不同和圆度各异的石块堆积,广泛分布于山顶、山谷和缓山坡上,对于其形成机制,过去常被认为是冰川遗迹或倒石堆。通过研究这些石块堆积的形态特征和分布规律,笔者认为属石蛋地貌,可分为裸露型石蛋地貌和埋藏型石蛋地貌。二者的广泛分布,表明梅岭处于花岗岩地貌演化的幼年期晚期—青年期早期阶段,发育机制与当地的地质构造背景和湿热气候环境密切相关,其中的裸露型石蛋主要与埋藏型石蛋剥露、裸露岩石的球状风化和倒石堆的球状风化有关,沟谷中的石蛋流主要形成于裸露岩石崩解破碎后顺坡滚动、土体崩塌导致埋藏型石蛋出露和顺坡滚动、洪水搬运、季节性冻融作用使岩石顺坡蠕动等方式的综合作用下。埋藏型石蛋主要是在花岗岩内部裂隙和节理的控制下,形成于温度和降水对不同深度花岗岩的差异性风化作用。     

论内蒙古第四纪冰川和冰臼群的成因

通过内蒙古林东地区第四纪冰川地质和冰臼群成因专项调查工作,发现了晚更新世冰碛泥砾层和龟背石、熨斗石、龟裂石等典型的冰碛砾石及冰斗、刃脊、角峰、冰川槽谷中的表皮构造等山谷冰川遗迹。在花岗岩体中发育的岩臼群,可划分为冰期冰雪融水形成的冰臼、现代季节性降水形成的瓯穴和风蚀作用为主形成的风龛3种类型。本区冰臼同山谷冰川相伴随,未发现远源巨型漂砾等大陆冰盖证据。     

我国冰川的雪冰化学研究

冰川的主要补给来源是大气固态降水(或雪)。雪或冰不是绝对纯粹的物质,在其晶体内或晶体与晶体之间含有各种不同的矿物质和有机质,统称化学物质。这些物质主 要来自海洋水或地壳风化尘埃。研究冰川的雪冰化学元素和氢氧同位素含量及分布规律,可揭示冰川形成的气候环境。在我国,章申等最早对珠穆朗玛峰绒布冰川和希夏邦马峰野博康加勒冰川进行了雪冰化学的研究。之后,王平等在阿尔泰山友谊峰地区的哈拉斯冰川、天山托木尔峰西琼台兰冰川,骆鸿珍在乌鲁木齐河源1号冰川,王平(1984)在哈密八大石冰川、祁连山敦德冰川和冷龙岭冰川、横断山脉的贡     

论内蒙古第四纪冰川和冰臼群的成因

通过内蒙古林东地区第四纪冰川地质和冰臼群成因专项调查工作，发现了晚更新世冰碛泥砾层的龟背石、熨斗石、龟裂石等典型的冰碛砾石及冰斗、刃脊、角峰、冰川槽谷中的表皮构造等山谷冰川遗迹。在花岗岩体中发的岩臼群，可划分为冰期冰雪融水形成的冰臼、现代季节性降水形成的瓯穴和风蚀作用为主形成的风翕3种类型。本区冰臼同山谷冰川相伴随，未发现远源巨型漂砾等大陆冰盖证据。     

论冰碛石的形态特征及其与泥石流石的区别

长期以来流行的球度和圆度概念不足以刻画冰碛石及其他成因砾石的细微特征,需要在其基础上进一步挖掘有判别价值的标志性特征。针对冰碛石与泥石流石辨识的疑难问题,提出外接圆特征、粗糙度特征、圆度-体积特征以及混杂堆积砾石形态构成特征等几个概念。通过这些特征研究,结合真实的冰川擦痕、颤痕等标志,可更加准确地进行冰川沉积物与其他成因沉积物的判定。     

山西宁武吕梁山北段第四纪冰川遗迹的发现及意义

山西宁武吕梁山北段,平均海拔约2000米,相对高差数百米至千米左右,属中山区。第四纪冰川遗迹十分发育,类型多种多样,特征明显。冰川遗迹有:U形谷、刃脊、角峰、冰斗、冰窖及分布于U形谷中的大量冰川漂砾、冰碛、冰水堆积、冰臼、变形砾石、条痕石等。该区古冰川遗迹的大量发现,不仅证明了我国东部中低山区有大量第四纪冰川运动存在,而且冰川规模之大完全出乎人们意料之外。为研究该区古气候、古环境演化提供重要依据,为我国第四纪冰期划分和对比提供重要资料和证据。      

云南玉龙雪山第四纪冰期与冰川演化模式

云南玉龙雪山高峰区有现代冰川１９条,面积１１．６１Ｋｍ＾２,冰川融水汇入金沙江。在现代冰川外围有丰富的古冰川遗迹,可划分３次更新世冰期,即大理、丽江和云杉枰冰期。相当于欧洲阿尔卑斯的玉木里斯和民德冰期。其中以丽江冰期冰川规模最大,当时,河水冰期的白水河冰川长２．５Ｋｍ,冰川 演化模式与梅里雪山、贡嘎山东坡相同,均属藏东南型,而与青藏高原广大高山区以例数第三次冰不川最大规模有别。主要是它们位于青藏高     

祁连山党河南山扎子沟29号冰川区雪,降水和地表水化学特征研究

党河南山地区的气候以干冷为主要特征,但这里的冰川仍属亚极地型。目前雪线较过去粗略推断有所上升。对冰川表面雪层、冰川侧融水、冰川前河水和降水样品的主要阴、阳离子分析表明,地表水主要受地表物质成分所控制,化学特征为ＨＣＯ３、ＳＯ４－Ｃａ型,将降水和雪层中离子浓度与其它地区对比后认为,大气中离子来源主要为陆地,人类污染影响很小。     

天山布拉特沟的地貌制图(摘要)(英文)

天山布拉特沟是乌鲁木齐河源的一个支流,通过野外调查编绘了1:25000比例尺的布拉特沟地貌图。本图作为野外地貌工作的总结,集中地反映了本区的冰川、冰缘及重力流水地貌形态,区分了各形态的分布、成因及形态特征,是地貌图的说明书。 本区是现代冰川作用区之一,冰川地貌是主要的地貌形态。分布于谷地源头的现代冰川有3条,雪线高度约4000m,并处于退缩状态。冰川的主要地貌类型计有冰斗、槽谷,羊背石和冰碛垅等。呈现多道分布的冰碛垅(包括年轻冰碛垅和四个阶段的老冰碛垅),反映了冰川作用的演变过程。石冰川和泥石坡等冰缘地貌形态也广泛分布于此。其他重力地貌和流水地貌类型也比较齐全。这表明布拉特沟是一个典型的高山地貌,冰川与冰缘地貌广泛分布的区域。现有地貌形态在排列分布上呈现不对称状况,这主要是由于气候因素作用的结果。所有这些特征与乌鲁木齐河主谷的特征相似,冰川序列也与主谷平行。     

冰川洪水的某些特征——以新疆地区河流为例

在现代冰川区,常有冰川洪水暴发,影响国家建设。对其加以研究,对于山区经济建设是十分必要的。据现有资料,我国的冰川洪水主要发生在新疆的西昆仑山、喀喇昆仑山及中国天山西部地区,藏南地区也频繁发生。根据其成因可分成两种类型:冰湖溃决型和冰川融水型。     

中国天山冰川资源及其分布特征

据最新编目资料,中国天山有冰川8900条,面积9192.43km~2,冰储量1010.5km~3,主要分布在西部5000m以上的高大山地,由此向东数量减少,规模变小。山谷冰川主要发育在高度巨大的山峰或山汇,垂直高差一般在3600—4600m,形成特有的复合冰川类型。大部河流的冰川作用等级在0.20以下,其大小取决于山谷型冰川的数量和个体规模。     

肃南县祁连山素珠链冰川矿泉成因及动态特征

肃南县祁连山素珠链冰川矿泉位于祁连山主峰北坡观山河脑一带,由南泉和东泉构成,属祁连山主峰素珠链冰川区。泉域在大地构造上处于北祁连褶皱带,区域构造线呈北西~南东向展布。泉域地下水主要赋存于基岩裂隙孔隙中,主要接受冰川融水、大气降水和观山海子湖水的入渗补给。矿泉水的形成严格受地貌、地层和构造因素控制,经地下水的溶滤作用而形成锶型天然矿泉水。矿泉流量、水温、水质动态基本稳定,属低钠锶型矿泉水。研究祁连山素珠链冰川矿泉水的成因及动态特征,对于在祁连山冰川分布区寻找同类型锶型矿泉水具有十分重要的意义。