冰川构造浅析

冰川是地壳上重要的地质体之一,开展冰川构造的研究不仅丰富了冰川学的研究内容,而且也开拓了构造地质学的研究领域。文章分析了冰川变形的各种物理参数,并以绒布冰川和阿厄玛卿冰川为例阐明了我国冰川构造的基本特征,如冰川构造变形的多样性,冰川构造发育的层次性及运动学与动力学的某些特点等,提出了我国冰川构造研究的方向和任务。     

青海阿尼玛卿冰川构造

该区冰川构造十分复杂,具有多层次、多期次的变形特点。本文论述了冰川构造层次的划分,分析了各层次构造的形成,特别是对冰川下部韧性变形带中被动式褶皱的生成环境及其运动学和动力学的特点进行了讨论。冰川可作为观察、研究构造的天然模型,对其研究将加深对地壳上各种构造形态的认识和理论探讨。     

西藏昌都玉曲河源区冰川构造的性质、特征与演化

冰川构造是冰川“侵蚀-堆积-变形”三位一体的重要组成部分,比单纯的冰川地貌与沉积记录分布范围更广、保存能力更强,但中低纬地区研究程度较低。本文利用地貌学、运动地层学和释光年代学方法,对西藏东部玉曲河源地区冰川构造进行研究的结果表明,区内存在两期具有不同运动性质和运动方向的冰川构造作用,其性质特征具有显著的时空分异,在时间上主要与冰川规模及其派生的冰川动力条件差异有关,在空间上主要与冰床下伏基岩性质、区域和局部地貌条件以及排水条件的差异有关;根据上覆地层年代资料,推测其形成年代不晚于倒数第二次冰期。综合区域资料认为,约自中更新世晚期以来,河源区先后经历了分别由冰原过程、山谷冰川过程、泛冰过程和河流过程主导的四个阶段。本研究有助于区域较老冰川作用的识别与重建,也可为传统地质构造和冰川构造的甄别,区域变形特征解释和历史重建,以及断层活动性的有效鉴别提供理论与方法上的支持。     

活动构造定量研究中的地貌年代问题

活动断层构造的研究方法与“老”构造的研究方法的一个重要差别,就在于它往往必须借助于各类地貌变形来确定断层活动的性质、方式、活动时代及活动速率;由于活动构造变形所涉及的第四纪地层在大陆地区的分布极其有限,所以各类变形构造地貌单元相当于老构造研究中地层学的基础。本文拟对作为“地层单元”的河流阶地、冰川地貌年代的确定进行探讨。     

黑龙江中游第四纪地层中的融冻变形构造及其意义

在第四纪地层中存在一类与冰期寒冷气候有密切关系的、独特的变形构造,通称为“融冻变形”、“冰缘现象”、“多边形构造”、“冰楔”、“热喀斯特”等等。这类构造在欧洲和北美第四纪冰川分布区及其边缘的第四纪地层中广泛分布,有很多描述与研究。作为第四纪冰川的同时或准同时现象,对于阐明第四纪气候特点及某些沉积过程具有一定的意义。在我国各地陆续发现了一些这类现象,正在引起第四纪地质工作者注意。黑龙江地区第四纪地层中的融冻变形构造是很典型的,本文仅对野外观察的现象作简要报导並作初步讨论。     

青藏高原东南部贡嘎山海螺沟冰川冰下沉积物形成与变形

冰岩界面的冰川动力学是冰川系统的重要组成部分, 海螺沟冰川地处温暖湿润的海洋环境, 冰川运动速度较快, 冰川底部接近压融点, 是研究冰下过程的较理想地点. 在海螺沟冰川大型磨光面上浅显侵蚀坑内发现了碎屑物质. 对碎屑物质理化特征研究表明: 粒度特征、地球化学与石英砂SEM 分析表明沉积在冰岩界面上的物质来自于冰川底部的底碛层, 而不是冰上环境的产物. 偏光显微镜下观察到的冰下沉积物呈现出一系列塑性变形(微旋转、褶皱)和脆性变形(线性结构、支撑结构、断层)微观结构和构造. 两种变形结构的存在是碎屑物质在形成过程中其含水量波动情况的反映. 冰下碎屑物质是冰下融出、滞碛作用的共同产物. 在整个冰下碎屑物质形成与变形过程中, 由于冰下水系季节性变化带来的冰岩界面上冰川融水含量的波动起了决定性作用.     

庐山早更新世冰川作用构造特征与辨析

庐山地区,在下述地点发现早更新世冰川作用构造:1.庐山东南麓瓷土矿采区,有巨砾犁入基岩、基岩剪切包裹体和小型倒转褶皱构造;2.庐山西北麓羊角岭,有剪切拖曳构造与注入构造;3.花山北坡,有注入挤压型构造。对这些构造的成因,有冰川说与非冰川说之别。笔者根据各种外营力构造变形模式的分析与类比,认为前一种认识是合理的。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川冰蚀基岩面微形态研究

通过对天山乌鲁木齐河源冰川底床基岩与沉淀物显微结构构造分析,对大陆性山岳冰川冰下过程的认识更加深入.沉积物微观结构和构造特性显示冰川底部存在较大的挤压应力作用,由显微滞碛等现象来看,压应力在微观上的空间分布很不均匀.沉淀物中块体碎裂和基岩上冰成裂隙反映,冰川底部冰体对基岩面有巨大的剪切应力作用.滑塌构造说明,冰川底部在微小的区域内压力分布不均匀,局部有重力作用过程存在.沉淀物中块体断裂和同生变形构造的存在说明沉淀物的形成过程为先期沉淀、后期受压.通过对冰川底部各种动力作用特征的阐述及沉淀物结构、构造的成因及特性的总结,认为大陆性山谷冰川底部冰岩界面处存在水膜,且冰川运动亦有滑动性.     

柴达木盆地西部七个泉地区第四纪冰川刨耕变形层理的研究

柴达木盆地西部发育了第四纪冰川冰水与湖泊沉积,其重要特点是在黄褐色的钙质砂砾和含砾钙质泥岩中发育了大量的大型冰川刨耕变形层理及相关的杆状、板状和冰凌铸模构造,大型变形层理单个层系的最大厚度可达两米;其形态非常复杂,其中的管状、鞘状变形层理及杆状、板状构造更具特点;冰水沉积的岩性也非常复杂,既有粘土岩,又有含砾粘土岩,钙泥质砂砾岩,还有砾岩;其中有种粘土砾很有特点。 孢粉分析表明,其形成时代为第四纪,极有可能为更新世,与中国西部的第四纪冰期形成时代相同,但具体期次尚不能确定。柴西第四纪冰川与冰水沉积证据充分,对于研究中国第四纪冰期及青藏高原的形成演化、古气候、古地理具有重要意义。     

贡嘎山海螺沟冰川沉积特征与冰下过程研究

贡嘎山海螺沟冰川是典型的海洋性冰川,粒度分析表明:冰下融出碛的细粒组分中粉砂占优势,压碎组分与磨碎组分界线在0.5 mm附近,说明其经历充分的研磨细化.与西藏枪勇冰川和天山乌鲁木齐河源冰川的矿物组成和化学成分对比,海螺沟冰川沉积物的经历的化学风化作用更强,即海洋性冰川冰下化学作用比大陆性冰川活跃.显微层理构造、正粒序层理和沉积透镜体反映海洋性冰川底部存在周期性沉积机制和明显的流水作用,显微滞碛是较常见的冰下融出碛类型.沉积物中显微褶皱和断层等反映海洋性冰川强烈滑动、剪切变形过程机制.     

基于Hkr值的北天山冰川侵蚀空间分布特征及其主控因素研究

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方式,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,也是探讨构造、气候、地形间相互关系的根本。然而,以往的学者仅在构造活动略单一的区域研究冰川侵蚀的主控因素,致使对构造的影响认识不足,那么,构造是否是冰川侵蚀的主控因素呢？又是如何作用于冰川侵蚀？北天山第四纪冰川作用规模巨大,留下了丰富的冰川遗迹,其气候与构造条件也多样,因而成为探讨上述问题的理想区域。本文在北天山北坡自西向东选取了7个冰川流域,基于每个流域的Hkr值和冰川侵蚀影响因子的定性定量数据,分析了该区域冰川侵蚀的分布规律及其影响因素。结果表明,北天山各流域冰川侵蚀自西向东有减小趋势,该变化趋势是构造、气候、地形共同作用所致。其中,山顶高度和降水对冰川侵蚀的影响最显著,两者均通过对冰川规模施加作用来控制冰川侵蚀,而构造也可能通过影响顶点高程、积累区面积、冰川规模,进而作用于冰川侵蚀,但是其是否发挥主要作用有待进一步认识。因此,冰川规模可能才是导致北天山各冰川流域侵蚀差异的根本原因。     

西藏札达盆地及周缘高山区第四纪冰川遗迹与冰期的初步划分和对比

札达盆地及周缘高山区的第四纪冰川遗迹分布广泛,类型齐全、发育连续.特征的冰碛及冰水堆积地貌有:冰水堆积平原或冰水堆积平台、冰碛丘陵等.挤压构造遗迹有:褶皱、断裂表皮构造、压坑、压裂构造、变形砾石等.ESR年代测定结果表明,冰碛形成的最大年龄为2.33Ma.依据冰碛、冰水堆积的特征、分布和形成年代等,区域冰川发育由老到新可划分出:7次冰期、6次间冰期、1次冰缘期、1次新冰期.该区是目前所知青藏高原第四纪冰川遗迹发现最多、保存最全和发育最连续的地区,为青藏高原地区的第四纪冰川演化研究、冰期的划分和对比、古气候古环境的研究,提供了重要的实际资料和依据.      

中国第四纪冰川研究的现状与争议——兼记首届“中国第四纪冰川与环境变化”研讨会

冰川是塑造地表形态最积极的外营力之一, 对第四纪冰期与间冰期旋回中冰川进退留下的丰富且形态独特的冰川地形的研究, 不仅能重建古冰川时空演化的规律, 在构造活跃的山区还可为山体抬升提供重要的理论参考. 2012年8月, 中国从事冰川地貌与环境变化研究的学者相聚兰州, 总结了以技术定年为主要特征的第四纪冰川研究新阶段取得的成绩与突破, 并探讨了现阶段工作的重点及未来的发展方向. 与会代表认为, 可对冰川地形进行直接定年的测年技术的发展与应用, 促进了我国第四纪冰川研究的发展, 现阶段及今后应着重加强与开展如下几个方面工作: 1)精确年代学框架的建立是现阶段我国第四纪冰川研究的重点; 2)青藏高原及周边山地最老冰碛的追溯及其年代测定是回答我国第四纪冰川开始发育的关键, 也是理解青藏高原构造抬升与冰期气候耦合的内在要求; 3)我国东部(105° E以东)第四纪冰川与环境问题需作进一步的研究与澄清, 科普工作亟待加强.     

末次冰消期气候转型对青藏高原东部地震活动的影响

探讨构造和气候在地质演化过程中的耦合作用一直是地球系统科学研究的热点.通过对青藏高原东部古地震和古气候资料的收集和分析,发现18–15 ka期间湖相沉积存在大量且强烈的地震成因软沉积物变形构造或地震事件,可能是末次冰消期以来青藏高原大陆冰川(或冰帽)快速消融和冰川剥蚀卸载作用,引起中上地壳应力卸载和均衡反弹,以及冰川融水引起地下水波动,导致区域应力场变化和断层活动增强,诱发了区域频繁的地震所致.本研究为更好地理解晚第四纪青藏高原东部的地震活动、气候变化和地貌过程具有一定的启示意义.     

ON PROFESSOR SHI YAFENG'S CONTRIBUTION TO QUATERNARY GLACIATION RESEARCH IN CHINA

冰期与间冰期旋回是第四纪最基本的气候特征.第四纪期间规模较大的冰川进退留下了丰富、形态独特的冰川地形,对其研究可以获得冰川的时空演化规律.“将今论古”是地质学最基本的工作原理,也是第四纪冰川研究的基本思路.从20世纪50年代,在施雅风先生的领导下,以现代冰川研究为契机,开展了青藏高原及周边山地的第四纪冰川研究,使我国第四纪冰川研究达到国际水平.在对我国西部地区(105°E以西)第四纪冰川有了相当认识后,进行了我国东部地区(105°E以东)第四纪冰川与环境问题的拨乱反正,将我国东部地区第四纪冰川与环境变化研究引向正确的方向.目前,我国第四纪冰川研究进入了以定年为特征的定量研究阶段.在此背景下,我国第四纪冰川将在测年技术的综合应用、老冰期冰川地形的定年、构造抬升与冰川发育的耦合关系等几个方面展开研究与探讨.     

峡东南华系南沱组底部冰川底碛沉积特征及其意义

峡东地区是我国原震旦系标准剖面所在地,该地区南沱组直接覆盖莲沱组之上,中间缺失下冰期和间冰期地层,究其原因尚不清楚.通过聚焦南沱组与莲沱组接触层位,利用现代冰川沉积物研究方法开展系统沉积学研究,结果表明:九龙湾周缘南沱组和莲沱组之间存在一层紫红色混合杂砾岩层,其内部砾石定向性、形态、磨圆、岩性以及显微构造与之上南沱组典型灰绿色杂砾岩区别明显,青林口剖面南沱组底部发育微观尺度上的变形沉积构造.表明南沱组底部与莲沱组接触层位为冰川底碛成因,而南沱组主体为冰海沉积成因.证明峡东地区南沱组与莲沱组之间地层缺失是由盛冰期的冰川剥蚀所致,南沱组可能仅代表了盛冰期之后冰消期的沉积记录.      

希夏邦马峰东南富曲河谷的冰川沉积和冰川构造

在希夏邦马峰（海拔８０１２ｍ）东南富曲河谷，中更新世以来有三次冰期；即聂拉木、富曲和普罗冰期。它们均可再分为两个亚阶段。聂拉木南的高冰碛平台长３.５ｍ，宽１.５ｋｍ，厚２００ｍ。属于中更新世聂拉木冰期（聂聂雄拉冰期）的巨大山谷冰川沉积，中尼公路从高冰碛平台尾端通过，形成数公里长的冰碛剖面，呈现出美丽多姿的冰川成因类型沉积和冰川构造现象，包括冰下，冰上融出碛，冰内.冰下河道沉积，冰湖沉积，坠碛，流磺等。冰川运动时造成的冰川构造，如断层、滑动面-…等也很清楚，代表了海洋型（暖冰川）冰川沉积和冰川构造特征，是中国目前研究冰川构造最理想的场所。     

帕米尔弧形构造带的构造过程与地貌特征

帕米尔弧形构造带是印度-欧亚板块碰撞变形最强烈的地区之一,是研究构造过程、地貌演化以及气候变化及其相互作用的理想场所。本文基于前人的研究成果,对帕米尔弧形构造带新生代构造单元、地貌特征和动力学演化模型进行了总结归纳,包括:主要构造单元的活动起止时间、活动量及活动速率;帕米尔弧形构造带现今的地貌特征(水系和冰川的分布);帕米尔弧形构造带6种主要的地球动力学演化模型的主要样式、优点及限制。论文提出了帕米尔弧形构造带晚新生代构造研究的三个重要的科学问题:精细厘定构造带内部的不同断裂带运动学特征和相互关系;深部地质过程与浅部响应相结合,探讨构造带形成的深部地质过程控制;将构造过程、气候特征与地貌演化作为一个耦合系统开展研究。     

从末次冰盛期冰川规模探讨当时的气候环境——以乌鲁木齐河源区末次冰盛期冰川为例

根据乌鲁木齐河源区末次冰盛期形成的保存完好的古冰川遗迹和现代气候条件下冰川物质平衡与气候的关系，用冰川动力学方法估算出冰川达到末次冰盛期规模时的气候条件。依据末次冰盛期冰川面积，结合冰川平衡线高度和冰川体积综合分析，乌鲁木齐河源区末次冰盛期的夏季气温应比现代低４．８℃左右，降水约只有现代的３０％。但目前其它古气候方法的研究结果表明，末次冰盛期的夏季气温比现代低５．６℃左右，两者相差０．８℃，其原因可能主要是冰川动力学方法未考虑构造抬升对气温的影响，据此推测，乌鲁木齐河源区末次冰盛期至今的构造上升量约为１３０ｍ。     

柴达木盆地西部七个泉地区第四纪冰凌铸模

在柴达木盆地西部七个泉地区的一套第四纪碎屑岩中发育了一种圆柱状构造。根据圆柱状构造的形态结构及其与围岩的关系,以及与其他相似构造的研究成果进行对比,初步认为,该圆柱状构造的成因与冰川有关,可称为“冰凌铸模”。冰凌铸模呈圆柱状,直径10～14cm,高度多为5～30cm;具有圈层构造或无圈层构造,圈层厚约0～1.5cm,由中粗砂或细砾组成。冰凌铸模产于一套冰川和冰水沉积中,岩性主要为细砾岩、含砾中粗砂岩、砂岩、钙质泥岩。推测冰凌铸模是由冰川前端的冰凌因冰川垮塌扎入松软沉积物中,尔后融化被沉积物充填所形成的。