冰川侵蚀形成的地形

冰斗冰蚀谷的上端通常由一个坡度很陡的岩石盆地构成，这个盆地叫做冰斗，有 Cirqu（法语）、corrie 或 coire（盖尔语）、cwm（威尔士语）和 combe（坎伯兰语）等不同的称谓（照片 77）。冰斗大小不同，从英国高地的小岩石盆地到南极大陆巨大的沃尔科特冰斗，据说后者有一高 3000 米（10000 英尺）的后壁。珠穆朗玛峰的西冰斗虽然现在仍有冰填积着，但很可能有一面几乎与它一样高的后壁。

最令人满意的冰斗成因理论认为，它是一个冰前的浅洼地被逐渐加以扩大而形成的。一片积雪引起积雪边缘岩石的冻融交替，使岩石“腐烂”或“崩溃”，这个过程叫做雪蚀。融水有助于移动所形成的岩屑，因而形成雪蚀洼地。随着洼地增大，一片小的粒雪原，甚至一条冰斗冰川在其中发育而成，冰川从其底部拔蚀出岩石。融水，特别是沿冰后隙和边缘冰隙流下去的融水，通过交替融冻作用一方面有助于侵蚀冰斗的后壁（这个过程称为基蚀），从而维持其陡度；另一方面也有助于侵蚀其底部，从而维持盆地形态，此外，它还提供冻结到冰的基部从而用作研磨工具的岩屑。调查研究表明，冰的运动似乎是绕着位于冰斗中央的一点转动，这个过程称为旋转滑动，它也促进盆地形态的形成。

当冰最终消失时，岩石盆地便保留下来，成为冰后期景观的明显特征，它常常容纳一个小湖泊（图 114，照片 77）。冰斗位置和方向具有一个惊人

（至少是相当明显）的特点，即大多数朝向北与东之间（在北半球），由于山脉的背风坡上雪的堆积，以及太阳辐射和融化有限，这个方向的雪和冰积存的时间比较长。

刃脊和峰如果一个山体发育有几个冰斗，那么它们就会共同形成显突的地形。陡坡山脊（刃脊）（在其最低处有山坳）在两个冰斗背对背地侵蚀（这个现象叫做斗壁后退）时形成。如果发育三个或三个以上冰斗，残存的中央山体就变成后来因冻裂作用而尖突的金字塔峰（图 114）。彭尼内阿尔卑斯山的马特峰（切尔维诺峰）（图 22，112，照片 13）是这种山峰的一个著名例子，加拿大落基山的阿西尼博因山蔚为壮观地高耸于山体由之切割而成的近乎水平的岩层之上（照片 72）。斯凯岛黑库林山的许多山峰以较小的规模显示出类似的特征。
冰川槽谷（图 115）当一条冰川占据一条冰前谷地时，侵蚀作用便大大改变其形态，这取决于冰川的上表面所达到的谷底以上高度。在直接的冰川侵蚀开始之前，在推进中的冰川前方活跃的融冻过程，会使谷底和石壁低处的岩石碎裂，使之更易遭受侵蚀。其横剖面倾向于变为 U 形，谷底平坦，两坡陡峭（照片 64，78）。谷地笔直，而且任何突出的石嘴都被蚀平或削平，就象英吉利湖区的凯西克附近布伦凯斯拉（Blencathra）的南坡所显示的那样。在冰川未完全填满冰前谷地时，存在着显著的坡度变化，在陡壁以上留下台阶地（即 alps）。同样地，从前均夷地汇入冰前河谷的高处支谷成为悬谷，结果其水流呈一系列的小瀑布急剧地跌落进主谷（照片 57）。在这幅照片所显示的约塞米蒂谷地内，有高度不同的三组悬谷，每一组都曾达到均夷状态，相应于内华达山的一次抬升。

图 114 冰斗

1.典型冰斗的横剖面。2.一金字塔形山峰，下面的冰斗内有一小湖（据斯诺登山）。3.一座高山的山峰（据阿莱奇峰）；A、B、C 代表粒雪原的位置，冰斗正在这里发育。4.斯诺登山峰、山脊和冰斗：W=依·韦德法（YV Wyddfa）（主峰），D=依·迪斯格尔峰（Y Ddisgl），G=戈赫峰（Goch）。冰斗是：i.格拉斯冰斗，ii.格拉斯林冰斗，iii.林多冰斗，iv.迪林（Dyli）冰斗，v.特里加伦（Tregalan）冰斗，vi.依.拉恩（Y Lan）冰斗，vii.克洛因（Clogwyn）冰斗，viii.布林诺格（Brynog）冰斗，ix.德.阿迪尤（D’ ur-arddu）冰斗。这种在一个山体几个坡面上进行的冰斗侵蚀，形成有时叫做冰蚀锯缘地形的地形。5.赫尔韦林冰斗。雷德湖（R）位于陡峭的刃脊斯特里丁（St，Edge）和斯威拉尔（Swirral Edge）（SW.E.）之间，目前干涸的克佩尔坎夫（Keppelcove）湖（K）位于斯威拉尔（Swirral）和赖斯山脊（Raise ridge）之间。6.库林山西南部的冰斗。阿利斯特岩（S）海拔 991 米（3251 英尺），是斯凯岛的最高峰。六个冰斗是：i.鲁阿德哈（Coireachan Ruadha）冰斗，ii.洛海冰斗，iii.加尔布赫（Garbh）冰斗，iv.格赫鲁恩达（Ghrundda）冰斗，v.拉甘（Lagan）冰斗（照片 25），vi.巴纳奇迪奇（Banachdich）冰斗。

有些谷地最后突然地在其头部变成一面陡壁，称为槽谷末端，末端以上有一群冰斗。很可能曾发育了一个完整系列的冰斗冰川，而且冰川的冰在某一个地点合并，形成主谷冰川;冰的厚度、重量和侵蚀力因此突然大大增加。对一个谷地纵剖面进行仔细观察，有时能发现一系列的石阶，这部分是由于冰的侵蚀力不均匀（例如，在一条支冰川从前汇入主冰川并使更多的冰体能更有力地进行侵蚀的地方，通常出现一个台阶），部分是由于谷底抗蚀能力不同而形成的。不管原因是什么，一个台阶一旦开始出现，由此形成的冰瀑上的冰隙便会有助于融水的进入，因此发生活跃的寒冻侵蚀。有些台阶很可能是节理上的差异的结果；例如，有些地方岩石为块状，无节理，坡降就和缓，这是磨蚀的结果，但是当一个地段节理密集从而有利于拔蚀时，岩石就会较快地被带走，形成一个台阶。有些阿尔卑斯山地区，在狭窄谷地地段以下清楚地出现若干石阶；可能由于没有暂时性压缩影响，冰川能在这一点以下更有效地进行侵蚀。也许还有冰前的一个河流裂点导致那一点附近冰川运动的加速，因而使侵蚀作用加强。

图 115 冰蚀槽谷地形

1.冰蚀谷横断面。2.冰蚀谷素描图。3.“槽谷末端”。4.瑞士的劳特布伦嫩谷。5.冰川谷纵断面。6.英吉利湖区被削平的布伦凯斯拉（B）石嘴。

有时谷底被侵蚀得很深，结果形成一个现在为湖泊占据的真正的“岩石盆地”，其底部可能远低于海平面；内有湖泊的冰蚀谷在不列颠群岛有广泛分布。这些湖泊在第 7 章已有叙述。世界有些地区的冰川槽谷延伸到海平面以下的海岸，形成长而深的陡坡小海湾，称为峡湾。

在北威尔土可以看到两个没有湖泊的冰蚀谷实例。费雷康河谷

（Ffrancon）（它具有几乎平坦的沼泽状底部，奥格韦（Ogwan）河从槽谷末端呈瀑布急剧泻下以后便在谷底曲折绕行），和大得多的康韦河谷。后者从贝图瑟科伊德到康韦以下的河口延伸 24 公里（15 英里），其平坦的底部宽

度在 0.8—1.6 公里（0.5—1.0 英里）之间，两侧是陡壁，壁上特别是西壁上，有一些很好的悬谷实例。

冰川分流在冰后谷地景观上能产生非常引人注目的结果，特别是在从前的分水岭上打开缺口。例如在北威尔士，呈辐散状的费雷康河谷、兰贝里斯河谷、圭内特河谷和南特尔（Nantlle）谷地，至少部分由于分流而形成的。一条源自英吉利湖区朗达尔的冰川，九次分叉，主流侵蚀温德米尔槽谷，其他的各个部分形成埃斯韦特湖所在的谷地和其他几条谷地。在苏格兰洛蒙德湖附近，可以看到极复杂的分流结果。

虽然冰蚀谷的典型剖面无疑地为 U 形，但最近的工作表明，有些例子有时显示出特殊的 V 形剖面。例子有北威尔士的阿伯格拉斯林（Aberglaslyn）山口、澳大利亚的厄茨萨尔（Ötzthal）和瑞士的埃朗河谷。其原因尚不清楚，不过 V 形剖面通常似乎与分隔上下 U 形剖面的谷底较陡部分有关。这种异常的剖面可能是断裂或节理作用的结果。加利福尼亚州约塞米蒂河上游的特奈亚（Tenaya）峡谷之所以狭窄，剖面呈龙骨形，是因为一条狭窄的纵向裂隙带有助于冰川的垂直侵蚀，而侧翼的块状、无节理岩体限制了侧蚀。间冰期迅急流动的地表河流或处于巨大流体静压力下的冰下河流的迅速垂直侵蚀，可能使 V 形更加明显。

其他侵蚀地形冰川侵蚀的一个明显结果是对突出于一般高度的岩体进行塑造，这个结果实际上表现出了冰川侵蚀的性质。这样的岩体的上游

（即“迎风”）侧被磨平、磨光（虽然常常也刻上深深的条纹），而且其轮廓成为圆形；在这里，磨蚀是主要的侵蚀力。而下游（即“背风”）侧，特别是如果节理发育的话，则由于冰的拔蚀作用以及冰下融冻作用而变得较为粗糙不平和不规则。这样形成的地形称为羊背石，之所以这样称呼，原来是因为这些蚀余的圆丘类似于法国人曾戴过的羊皮做的假发；正如经常发生的那样，这个名词一直沿用至今（图 116）。可选用的另一个同义术语是“鼻形石”。

图 116 羊背石

羊背石的上游坡被冰的磨蚀作用磨光（尽管可能刻出深深的擦痕），而下游坡，特别是如果岩石节理发育的话，就会因拔蚀作用和冰下融冻作用而变得粗糙不平。

另一种地形称为鼻尾丘，这种地形系由某些冰流路径上起阻碍作用的岩体——巉崖形成（图 117）。这个岩体保护其背冰面较软的岩石，使之不受冰川侵蚀，因为冰似乎从“巉崖”上流过或绕过，在背冰面留下坡度和缓的“尾巴”。明显的例子是爱丁堡城堡岩的坚硬的火成岩颈，其石炭纪灰岩“尾” 位于向东倾斜的老红色砂岩之上，现在“皇家里程碑”（the“Royal Mile”）与之并排分布。有时，“尾巴”可能象亚瑟之座（Arthur’s Seat）那样（也靠近爱丁堡）由保留于“死角”即障碍岩体背冰面冰川停止运动的地区的冰碛物组成。在地势低矮的地区，冰川的活动可导致被现在积水浅盆地所分隔开的低矮小丘景观；在苏格兰，这称为“冰塑小丘与小湖地形”。在石底上因有断层、节理、侵入体和其他微弱线而促进差异侵蚀时，这特别明显。

冰原侵蚀 虽然这些侵蚀地形大部分是高地地区的谷冰川形成的，但是大陆冰原的侵蚀作用却一直有广泛的影响。加拿大地盾和芬兰（图 100，照片 65）已被削蚀得平坦光滑，土壤被蚀去，有擦痕或凹槽的裸岩“铺面”保

留了下来。大小和形状都不规则的许多小洼地受到了磨蚀，这些小洼地可能由这些地区各种各样结晶岩上的拔蚀作用所形成；它们之间为冰蚀丘状岩瘤和小丘所隔开。

图 117 “鼻尾丘”

一个突起的抗蚀力强的岩体能形成一个掩体，较软的沉积岩层在其后被保存下来；或者可能有物质在其背冰坡沉积下来。

在有些地区，呈线状洼地形态的冰道（iceway）受到了由低地冰原伸出的冰舌运动的侵蚀，特别是冰舌在低丘间受到压缩的地方。这在默西- 威勒尔地区表现得很清楚，在这一地区，受到爱尔兰海冰的冰舌侵蚀的平行冰道，现在为迪河河口、中威勒尔洼地、默西河河口和迪顿河所占据。

冰水侵蚀由冰原边缘或冰川舌流出的融水，能发生相当大的侵蚀作用。同时，冰下河流可能在冰下（有时处于很大的流体静压力之下）的石底上流动，这能产生规模相当大、位置明显异常的融水水道。阿尔卑斯山的许多陡坡峡谷便是冰下融水侵蚀的结果。这些结果常常与正常的水系发育毫无关系。近年来，对特威德盆地、切维厄特山、诺森伯兰郡、北威尔士和其他地方的冰下水系（及其对现代水系的影响）进行了详细的研究。

当北欧和中欧过去覆盖着大陆冰原时，冰原的南缘大致呈东西方向。由于中欧高地在偏南的地方形成了一个屏障，大量的融水被迫沿着冰原边缘向西流入北海（当时不结冰），从而刻蚀出若干西东向洼地，在德国叫Urstromtäler（“古河谷”），在波兰叫 Pradoliny。随着冰原的退缩，一系列的这类宽浅槽地一个接一个地形成。可以找到五条主线；其中四条位于波罗的终碛以南和以西，第五条向东北方向延伸得更远，穿过波美拉尼亚地区。目前流经北欧平原的河流总的方向是从东南到西北，但是也利用古河谷地段，这有助于解释河道上常见的“肘弯”。现在无河流的部分古河谷，促进了德国东西向中部地区运河系统的建设。

冰川溢流水道即溢水道通常是由从一边缘冰川湖溢过一条冰前分水岭的融水切割而成。这些水道也有助于冰后水系的形成，这已在第 7 章关于过去的湖泊一节中与冰川湖一起进行了叙述。

冰川和冰水沉积

冰川和冰原能搬运表面物质和冻结在冰体内和冰的底部大量物质，它们大小不等，从最细的石粉到巨大的漂砾。从边缘流出、由融水形成的河流和冰内冰下的河流，也是强有力的搬运营力。处于融点和融点以上的这些夹带物的沉积，能非常明显地改造景观。此外，在冰川的推进达到最远点以后，冰的边缘便退缩，其间不断地或阶段性地出现静止不动的漫长时期，因此，冰川物质覆盖的大面积地区逐渐地暴露出来。这些物质称为冰碛（drift）；它不仅包括无层次的冰川物质（即冰碛物，till），而且还包括层状的冰水碎屑物，即融水河流所沉积的冲积沙砾。据估计，大约欧洲面积的 36 ％，北美洲的 23％和世界地表面的 8％覆盖着冰碛。冰川物质可能呈相当连续的线状丘陵，或者呈不平坦但大致水平的蓆状分布。图 118 是典型排列的冰碛物示意图。

第四纪冰期曾长期影响过地表；因此在欧洲，较早的冰川推进时期沉积

的老冰碛与伸展不像前者那么远的后来冰川推进的产物——新冰碛之间有所区别。老冰碛已大大改变：它受到了冰后期河流的侵蚀、再分选和再沉积，独特的冰碛物多半已被破坏，湖泊洼地已被天然地排干，或充填了沉积物，发育了较成熟的水系。新冰碛由风化程度低得多的物质构成，而水系既不成熟也不确定。英国和北美洲的老冰碛与新冰碛之间，存在着同样的差别。

图 118 冰川和冰水沉积物块状图

冰蚀高地的沉积作用 冰蚀低地所表现出来的沉积作用比冰蚀高地明显得多，而且冰蚀高地的少量沉积物与较显著的侵蚀地形相比，不是很重要的。但是威尔士大部分、英吉利湖区和苏格兰的谷地和许多阿尔卑斯山谷地

（目前在其较低部位无冰），有片状或圆丘状底碛、新月形终碛（照片 79）和一片片冰水沉积沙砾。这些沉积物不规则，而且呈斑块状分布，与低地成片的沉积物相比规模较小，但是，它们可能对水系特别是对湖泊形成有重要作用。

有些冰川谷的 U 形仅有一部分是侵蚀而形成的。它们明显平坦的底部（照片 78）有时是在冰川退缩一段距离后充填冰碛物和被融水散布成平片状的岩屑的结果。充填物可能厚厚地堆积于不规则的谷底上，在选择用于水力发电的水库稳定坝址所打的试验性钻孔表明了这一点。