慕士塔格地区冰川沉积组构特征研究
  • 【摘要】

    组构分析已经被广泛的应用于地球科学之中,是传统、有效的冰川沉积研究方法之一。冰碛物内砾石的优选特征被认为是研究冰川运动方向、冰川沉积过程和环境特征的重要依据,能够将冰川动力学和沉积记录有机的结合起来。由于冰下压力对多数沉积物产生应力,并导致颗粒发育具体的组构排列,因此可以通过对冰碛物组构特征来反映冰川搬运、堆积和变形过程,恢复古冰碛形成时期冰川运动的方向,也可以用来对冰川混杂岩的识别与分类,对未知... 展开>>组构分析已经被广泛的应用于地球科学之中,是传统、有效的冰川沉积研究方法之一。冰碛物内砾石的优选特征被认为是研究冰川运动方向、冰川沉积过程和环境特征的重要依据,能够将冰川动力学和沉积记录有机的结合起来。由于冰下压力对多数沉积物产生应力,并导致颗粒发育具体的组构排列,因此可以通过对冰碛物组构特征来反映冰川搬运、堆积和变形过程,恢复古冰碛形成时期冰川运动的方向,也可以用来对冰川混杂岩的识别与分类,对未知冰碛类型进行区分。同时,使用组构证据能否判断冰川的成因类型也存在着争议,学者又指出运用单一的模型来解释沉积环境是不可靠也不实际的,必须结合其他沉积学证据,进而从多指标方法确定其沉积环境。
       慕士塔格地区发育了大量的现代冰川,其古冰川遗迹的分布比较广泛,山西侧的洋布拉克冰川末端下伸至海拔4320米,是慕士塔格峰西坡下伸最低的冰川,是研究山谷型冰川冰碛石组构特征的理想地区。
       本文运用组构特征向量(eigenvector)和特征值(eigenvalue)统计方法,对研究区的各种冰川成因类型冰碛物的组构特征进行研究,并与其他大型山谷冰川和大陆性冰川环境下组构发育特征进行了对比,并讨论了山谷冰川下运用组构特征解释冰碛成因类型的意义,结果表明以下几点特征:(1)在冰碛物中,砾石组构中AB面的组构强度要高于A轴的组构强度,也就是说冰碛物中,冰碛砾石的AB面定向排列性要高于A轴的定向排列性;(2)不同的冰碛类型,其组构特征也不尽相同,经过冰下作用的底碛,其组构强度较高;而冰上融出碛,组构强度比底碛的组构强度低。这主要可能是二者所经历的动力过程不同而导致的结果。经过冰下作用的冰碛物,经历了剪切、推挤和挤压等动力过程,使得砾石的定向排列性明显受到冰下动力的影响,其组构强度偏高。而冰上融出碛在沉积过程中仅仅部分受到了冰川动力作用以及表面过程,其砾石排列也被地表、山谷形态所控制着,这些多样的控制因素也是导致冰上融出碛组构强度偏弱的因素;(3)冰碛砾石AB面定向排列的方向与冰川运动方向近平行,A轴与冰川运动方向存在较低的夹角,基本可以反映冰川的运动方向,但同时A轴受地形、山谷形态等因素的变化要比AB面敏感;(4)随着与现代冰川距离的增加,砾石的A轴组构也存在着一定的规律。离现代冰川越远,其组构强度越高,反映了砾石A轴组构与冰川规模存在一定的联系,即冰川规模越大,厚度越大,其组构强度越强,而靠近现代冰川的冰碛物中,冰川规模相对小,冰川厚度也小,受到冰川动力作用弱,因此冰碛物轴砾石组构强度也偏低;(5)在与大陆冰盖相比时,山谷冰川A轴最大优选方位强度要明显低于大陆冰盖冰川A轴最大优选方位的强度。这是由于两者的冰川性质存在明显的区别,大陆冰盖冰川其规模较大,冰川较厚,冰川作用强,因此其砾石定向排列性明显;而山谷冰川中,冰川规模小,受到冰川作用相对低,其组构强度也偏小;(6)在研究组构发育特征时,有必要建立最佳的范围和确立组构强度与轴向比值,碎屑大小和形态之间的联系;(7)在运用组构特征解释沉积动力过程必须谨慎,这是因为在埋藏期间沉积过程及很可能经历了后期再沉积的变化。同时由于不同过程的组构特征值也存在着叠加,也使得组构特征的判别意义必须与其他方法相结合,才能更好的使得组构特征解释沉积过程。同时运用单一的模型来解释沉积环境是不可靠也不实际的,必须结合其他沉积学数据(如岩相分析等),从多指标方法确定其沉积环境。 收起<<

  • 【作者】

    朱志勇 

  • 【学科专业】

    自然地理学

  • 【授予学位】

    博士

  • 【授予单位】

    中国科学院青藏高原研究所

  • 【导师姓名】

    易朝路

  • 【学位年度】

    2009

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    区域地质  地质构造  冰川沉积  慕士塔格地区