基本介紹
- 中文名：冰積層
- 外文名：Moraine layer
- 冰積層符號：gl
- 本質：冰沉積成層岩狀
- 成因：重力作用、重結晶作用
- 形成影響因素：地形、風力、溫度變化
- 出產物：硬玉
- 又名：冰水沉積層
易發現地形,冰積層和沖積洪積的區分,成因,形成影響因素,分類,冰積層測量的套用,地球氣候歷史研究,獲取冰齡,克服冰積層建鐵路,地外冰積層,
易發現地形
在一般的山區的地形中，冰蝕地形和冰積層，由於地球的上升，在長期風化剝蝕作用下，很難保存下來，但在溶洞中或類似洞穴樣地貌，這類的溶洞冰積地形和冰積層，卻在溶洞的特有的洞穴中保護下，保存了下來。如：冰川堆積砂卵石層、冰蝕溶洞、冰川擦痕等。
冰積層和沖積洪積的區分
運積層土壤包括沖積層、冰積層、塌積物、風成砂等，一般地層下部為冰積層，上部為沖洪積砂、礫石、粉砂及黃土。
冰積砂卵石層和沖積洪集砂卵石層不易區分，我國冰川學家、中國科學院施雅風院士，在上世紀80年代再次發起了中國東部第四紀冰川問題的大討論，對我國地質學家李四光從20世紀20年代起主張的“廬山第四紀冰川說”提出明確質疑。認為廬山山麓所見的泥礫堆積不是冰磧物，而是來自土石流。其實是冰川砂卵石層？還是土石流？還是沖積砂卵石層？輕易的肯定和否定，都是錯誤。
冰積砂卵石層和沖積洪集砂卵石層，應該是很難區分的，要看其古地質地理環境和地球歷史時期的條件結合考察。要真正的區分冰積砂卵石層和沖積洪集砂卵石層，不僅是要看岩層的砂卵石成分和顆粒磨園度、分選度，更重要的是已有第四紀冰積層證據的地層，進行地層對比，用真實的一證實的冰積地層對比來確定。
成因
冰蓋是由終年不化的降雪逐漸堆積而成的，屬於極地大陸冰川類型，它的主要特點是溫度低，雪的積累量和消融量都比較小，而且從新的積雪轉換成凍的過程非常緩慢，因此冰蓋相對比較穩定。其下層的積雪在上層積雪的重力作用下，被壓實排氣後發生重結晶作用，從而形成了堅硬的冰積層。南極冰蓋的冰和其他淡水冰最大的區別是它們未經過融溶，還含有大量的氣體，因此，它保存著完整的層狀結構。
冰蓋並不像我們想像的那樣全部是冰，南極的冰蓋只在沿岸冰川如海的地方和內陸某些出現裸露岩石的部位才能見到成冰。南極冰蓋的上面，覆蓋著近百米厚的積雪層，其表面仍然在不斷地接受降雪的沉積，下層的積雪在重力的壓迫下不斷地轉化成冰。而且，這種雪轉化成凍的作用每天仍然在持續不斷地進行著，冰積層就不斷的一層層積累加厚。
形成影響因素
降雪在冰蓋上的堆積主要取決於風場和雪表面的微形態。由於寒冷的地區，降雪並不會融化，而是在風力的作用下發生一定程度的搬運，最後在合適的地方沉積下來。在強風場的地區，雪不容易堆積，在有突起的斜坡地帶，雪也不容易堆積。因此，冰蓋上雪的堆積並不是均勻的，在風小的或者是比較平坦的地方，雪可以連續不斷地堆積下來；而在風大的或者是斜坡地帶，雪的堆積卻是不連續的。為了研究氣候變化與冰蓋的關係，有必要觀測和分析冰積層形成（冰蓋降雪沉積）的速率、沉積量以及冰蓋的運動速率等問題。
分類
冰川拖卸物經過冰川融水的搬運、分選而沉積的過程。它是冰川沉積過程中的一部分，包括冰河沉積層、冰湖沉積層和冰海沉積層3類。
冰河沉積層即冰川河流沉積層。它是冰川作用地區最常見的沉積，有時也叫冰水沉積層。較廣泛地分布在山嶽冰川和大陸冰蓋的邊緣或外圍。冰川融水攜帶著大量經過磨蝕的礫石、砂、粘土和粉狀物等，水流混濁，常呈乳黃或乳白色，稱為冰川乳。當冰川融水流出冰川外圍後，流速減慢，冰水攜帶物往往在終磧以下的谷地中停積下來，形成冰水沉積扇、冰水階地；在冰帽邊緣處則形成寬廣而微起伏的冰水平原，如冰島中部的霍夫斯冰川東側的冰水平原面積達1900平方公里。
冰河沉積物具有一定層理，主要由砂、礫石組成，粘土成分較少，與典型冰磧有明顯區別。常見形態有：①蛇形丘，多分布在冰川邊緣或前方，形態狹長而稍有彎曲，其走向大體平行於冰川流向，高數米至200多米，長數十米至 500多公里。主要見於北歐和北美古冰蓋的邊緣，現代冰川區少見。其成因有待進一步研究。②冰礫阜階地，分布在山嶽冰川前緣兩側的側緣溪溝中，形態狹長，表面平坦，微向下游傾斜。由於埋藏冰塊的融化，其表面形成許多凹坑；內部主要為有層理的砂、礫石等，時有不規則的透鏡體。在冰舌邊緣開裂處，沉積有形似墳墓的冰礫阜。
冰湖沉積層即冰川湖泊沉積層。發生在山嶽冰川或大陸冰蓋前緣一些湖泊中，冰川融水帶來的細粒物質（有時含有墮石）進入湖泊後，在靜水環境下緩慢地沉積在湖底。其特點是具有明顯的很薄的韻律層理，每年形成一層，每層僅厚0.5～5.0厘米。每層的下部為淺色的夏季層，以砂土為主；上部為暗色的冬季層，以粘土為主，稱為紋泥，又稱季候泥。利用紋泥的紋理可以確定沉積物形成時期。此外，還有冰湖三角洲沉積和湖濱沉積等。
冰海沉積層即冰川海洋沉積層，指漂浮於海岸邊緣的冰舌、冰山、 冰棚中所挾帶的冰磧在海洋底部的沉積。它較廣泛分布於海底，如圍繞南極有一個寬達370～1300公里的現代冰海沉積帶。
冰水沉積層是和冰川發育密切相關的，系由冰川融水造成的一種顆粒較細、磨圓較好、分選性好、有一定層理的沉積物。在冰水礫石中仔細觀察，往往可以找到殘留有某些冰磧礫石特徵的條痕石、馬鞍石、壓凹石及碎裂石等。這些特徵，使冰水沉積既區別於冰磧物，又區別於一般的流水沉積層。
冰積層測量的套用
地球氣候歷史研究
大氣中的水蒸氣凝結成雲，然後通過降雪的沉積來到冰蓋表面。降雪中的化學成分及固體顆粒能夠反映出大氣循環的特點，而水中氧同位素的組成，可以反映當時的氣溫情況。因此，如果南極上空的水汽降落在冰蓋表面，而在其沉積作用過程中並沒有發生變化，那么，不同年份和季節的積雪層內就能夠保存住當時的大氣環流特徵與氣溫記錄。在冰蓋積雪層轉變成凍的過程中也就是冰積層形成的過程中，雖然也經歷了許多複雜的過程，但它或多或少地保存著原始的雪在沉降過程中的許多特點。由此，我們可以看到，全球氣候與環境變化的記錄在南極冰蓋的冰層中得以完整地保存下來了。科學家也這正是依據這一點，以南極冰蓋中的冰積層為研究對象，來研究地球氣候的歷史的。
獲取冰齡
冰川年輪是粒雪盆中的粒雪和冰層大致保持平整，層層迭置。每一年積累下來的冰層，在冰川學上叫做年層，有了年層，冰層就能像樹輪一樣被測出年齡來。
南極大陸冰蓋是由積雪本身的重量長年擠壓而成，稱作重力冰。在南極地區，由於氣溫低，積雪不融化，每年的積雪形成一層層沉積物——冰積層，年覆一年，從底部至上逐漸形成一層層的冰層，越向上年代越新。冬季氣溫低，雪粒細而緊密；夏季氣溫高，雪粒粗而疏鬆；因而，冬夏季積雪形成的冰層之間具有顯著的層理結構差異，宛如樹幹的年輪一樣，用這種直觀的方法只可辨認約90米厚的冰層，代表近500年的冰沉積。
克服冰積層建鐵路
早在青藏鐵路建設時期，中國的技術團隊便在多年凍土、環境保護、行車指揮等方面取得了11項重大創新、24項國家專利，攻克了25項關鍵技術，獲得了包括“國家科技進步特等獎”在內的多個工程類大獎。歷經幾十年的不懈努力，成功架起了世界海拔最高的高原鐵路。
正在緊張建設之中的川藏鐵路，是繼青藏鐵路之後又一項“史詩級”工程。約1900公里的全線運營長度、穿越數條大江大河、途經地形高差達3000米以上，這一“過山車”式的高原鐵路工程施工難度前所未有。如何攻克更難的關，“科技”在其中扮演的角色愈發重要。
川藏鐵路拉薩至林芝段(以下簡稱拉林鐵路)位於青藏高原東南部，是中國地殼運動最強烈的地區之一，構造發育、內動力地質作用強烈，尤其在重點工程桑珠嶺隧道和藏嘎隧道施工過程中更是遭遇高地溫、強岩爆、冰積層等新的地質難題。
拉林鐵路建設總指揮部副指揮長兼總工程師王睿表示，藏噶隧道地質十分複雜，湧水量大、地層岩性變化頻繁，圍岩自穩能力極差。“其中全長960米的冰積層在全國鐵路史上尚屬首例。”
為此，施工單位藉助變形金剛三臂鑿岩台車、洞外預製冰塊進洞降溫、使用地質雷達超前探測地質等多種科技手段，克服了多重地質難關。此外，針對拉林鐵路段特殊地質，高地應力軟岩大變形段施工技術、斷層破碎帶施工技術已日臻完善，並得以推廣使用。
同樣位於拉林鐵路段的西藏最長鐵路橋“貢嘎雅魯藏布江特大橋”於4月29日實現了川藏鐵路“雅江第一跨”。橋樑建設使用了膠水拼接的特殊工藝，48米節段梁乾接法拼接工藝在中國高原首次使用，在世界範圍也極為罕見。
地外冰積層
冰積層在火星熱帶和赤道緯度上被發現這使得科學家推測火星表面在如今也不是平靜的冰海應該是在完全不同的氣候條件下形成的而且只能是在太陽光被很厚的塵埃層遮蓋住的情況下。
