问题

冰川消融后,U 型谷底会被水流侵蚀,形成更深的 V 型峡谷吗?目前有没有这样的例子?

回答
冰川消融后,U 型谷底是否会被水流侵蚀,形成更深的V型峡谷?这是一个非常有趣的问题,它涉及到地貌演变过程中水蚀与冰蚀的相互作用。答案是:冰川消融后,U 型谷底确实有可能被后期水流进一步侵蚀,形成更深的、可能带有V型特征的下切河谷,但并非一定会形成标准意义上的“V型峡谷”,而更常见的是在U型谷底发育出一条新的、更深的河道。

让我们来详细探讨一下其中的过程和可能性,并尝试寻找一些相关的例子:

U型谷的形成:冰川作用的杰作

首先,我们需要回顾一下U型谷是如何形成的。U型谷是冰川侵蚀的典型产物。巨大的冰川在缓慢移动的过程中,就像一个巨大的“推土机”和“刨子”。

向下侵蚀 (Vertical Erosion): 冰川底部的碎屑和冰碛物是锋利的“牙齿”,它们会沿着基岩向下刮擦,刨蚀出深邃的谷底。
侧向侵蚀 (Lateral Erosion): 冰川的侧壁也会与其两侧的山体发生摩擦和挤压,削高填低,将原本可能是V型的河谷拓宽、拉直,并形成陡峭的谷壁。
“拔蚀”作用 (Plucking/Quarrying): 冰川中的融水会渗入基岩的裂缝,在冰冻时膨胀,将岩石块“拔”出来,进一步加深和拓宽了谷底。
搬运作用 (Transportation): 冰川强大的力量可以将巨量的岩石和泥沙一并搬运,进一步加剧了对谷底的掏蚀。

经过漫长岁月的冰川作用,原本由河流侵蚀形成的狭窄、陡峭的V型河谷,会被彻底改造,变成底部宽阔平坦、两侧陡峭、相对平直的U型谷。谷底通常堆积着冰川搬运来的冰碛物,形成平坦的谷地,或者发育有冰川湖。

冰川消融后的地貌演变:水蚀的接力

当最后一个冰川期结束,气候变暖,冰川开始大规模消融。这时,一股新的力量——地表水流——将接手地貌塑造的任务。

1. 融水洪水的初期改造:
大量的冰川融水会形成汹涌的河流,这些河流会携带大量的冰碛物和被冰川刨蚀下来的碎屑。
在U型谷的谷底,这些强大的融水洪水会开始重新调整沉积物,搬运细小的颗粒,并可能冲刷、侵蚀谷底更坚硬的基岩。
初期,由于谷底已经被冰川挖深挖平,并且可能堆积有大量的松散沉积物,水流的侵蚀作用可能更多是对沉积物的再搬运和分选,而不是直接侵蚀基岩。

2. 长期水流的下切作用:
随着冰川完全消融,U型谷内会形成现代河流。这些河流的流量和能量会随着季节和气候变化。
河流的侵蚀作用主要体现在下切 (downcutting) 和 侧向侵蚀 (lateral erosion)。
在U型谷相对平坦的谷底,河流会选择最容易侵蚀的路径,尤其是在谷底的较低部位,开始寻找并加深现有的侵蚀沟道。
河流会利用其携带的沙石作为“磨料”,不断地研磨谷底的岩石,从而在U型谷的谷底,发育出一条新的、比U型谷早期冰川留下的谷底更深的河道。

形成“V型峡谷”的可能性与限制:

那么,这种新的河道是否会形成“V型峡谷”呢?这取决于几个关键因素:

基岩的性质: 如果U型谷底的基岩非常坚硬,且抗侵蚀能力强,河流的下切速度会相对较慢,两侧的坡度也可能因为基岩的支撑而相对陡峭。
河流的能量和流量: 流量大、侵蚀力强的河流,在持续的下切过程中,更有可能形成更深的、更陡峭的谷地。
谷底的宽度和坡度: U型谷的谷底本身比较宽,且原始坡度可能不如V型谷那样陡峭。即使河流在谷底形成了新的下切河道,其两侧的坡度也可能不会像典型的V型峡谷那样锐利和陡峭,除非河谷两侧的岩石非常容易崩塌或滑落,或者河流的下切非常迅速,导致两侧坡面来不及风化和侧蚀。
时间的因素: 地貌的演变是一个漫长的过程。从冰川消融到现在,可能不足以让河流完全将U型谷底的宽阔谷地“切割”成一个典型的V型峡谷。

因此,更准确的说法是:冰川消融后的U型谷底,会被后期发育的河流在其谷底侵蚀出一条更深的、通常是曲折的河道,这条河道可能具有比U型谷原有的谷底更陡峭的谷壁,但它通常是“嵌入”在U型谷的宽阔底部,而不是完全“覆盖”或“取代”了U型谷的整体形态。 这种现象更像是“在U型谷底发育出了一条新的、更深的河谷”,而不是“U型谷被彻底改造成了一个V型峡谷”。

目前的例子:

确实存在很多这样的例子,尤其是在曾经被冰川覆盖的地区。虽然我们很难找到一个“标准”的、完全从U型谷底“长出”一个全新的、封闭的V型峡谷的案例,但许多U型谷内部,都清晰可见后期河流对谷底的侵蚀痕迹,形成了比U型谷原始谷底更深的侵蚀河道。

以下是一些可能具有此类特征的地区和现象,可以作为例证:

1. 阿尔卑斯山脉的许多U型谷: 比如瑞士的少女峰地区,很多U型谷,如劳特布龙嫩山谷 (Lauterbrunnen Valley),虽然整体是U型的,但在谷底,你仍然可以清晰地看到一条由河流(如Lütschine河)形成的、相对狭窄且深切的河谷,这条河谷明显是在U型谷的基底上进一步侵蚀形成的。你可以看到谷底存在一个相对平坦的U型轮廓,但在这个平坦的谷底中间,往往有一条更深的、由水流雕刻的河道。

2. 挪威的峡湾地区: 挪威的峡湾本身就是巨大的U型谷,被海水淹没。在峡湾的陆地上游,许多没有被海水淹没的U型谷,其谷底同样会发育出河流。这些河流在冰川消融后,也扮演了侵蚀的角色。

3. 北美落基山脉和加拿大落基山脉的U型谷: 类似阿尔卑斯山,许多加拿大落基山脉的U型谷,如班夫国家公园的弓河谷 (Bow River Valley),虽然整体呈现U型,但谷底的弓河在其漫长的演化过程中,也对其下方的沉积物和基岩进行了持续的侵蚀,形成了一条更深的河谷。

4. 冰岛的U型谷: 冰岛是典型的冰川地貌活跃区。例如,斯卡夫塔山国家公园 (Skaftafell) 附近的某些U型谷,在冰川消融后,可以看到由冰川融水形成的河流(如Skeiðará)在其谷底的侵蚀作用。

如何识别这种现象?

在实地考察或查看地形图时,识别这种现象的关键在于:

观察谷底的细节: 不要只看U型谷的整体轮廓,要仔细看谷底是否有更深、更窄、更陡的痕迹。
寻找现代河流: U型谷内往往会发育出一条河流。观察这条河流的侵蚀作用,特别是它对谷底沉积物或基岩的下切痕迹。
对比不同地质时期的地貌: 如果有古冰川地貌的研究,可以结合冰川消融的时间点,来理解后期水流的改造过程。

总结一下:

冰川消融后,U型谷底确实会被后来的水流侵蚀,在其谷底形成一条更深的、由水流雕刻而成的河道。 这种河道的形成是河流下切作用的结果。但是,它不一定会完全形成一个标准意义上的、两侧陡峭的“V型峡谷”,因为U型谷本身的地形特征、基岩性质、河流能量和时间等因素都会影响最终的地貌形态。更常见的情况是,我们在U型谷的宽阔平坦谷底,看到了一条“嵌入”其中的、更深的侵蚀性河道。 很多曾经的冰川地貌区,如阿尔卑斯山、落基山脉等,都有许多这样的例子可以说明这一点。

希望这个详细的解释能帮助你理解这个地貌演变的过程!

网友意见

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非地质工作者,仅仅是冰川攀登爱好者,冒险一答:


根据我爬了无数个冰川的经验,我认为U谷不会被水流侵蚀,V谷应该在U谷末端才会出现。

这张图片我们可以看到,紧贴着在冰川脚下就形成了湖泊,说明冰川融水在U谷里主要是沉积作用而不是冲刷作用,不大可能直接破坏U谷地形。等这些泥沙都沉积完了,到了U谷下游才会形成冲刷作用导致U谷变成V谷。

这是一个冰川消融很久很久的U谷,底部发育有河流,植被都覆盖了谷底了,贱兮兮的人类都修了一条公路了(实际上居然是一条省道,省道里路况最差的)——U谷还是那个U谷。


整个U谷里面水流速度都不会太大,湖泊星罗棋布,河流没有太大的下切作用。

原因有四:


一、冰川融水实际上泥沙含量非常大。

这是冰川底端的冰体,大家可以看到冰上面覆盖着厚厚一层泥沙、冰碛石。不要吐槽我的迷彩服,那时候还在部队。

整个U谷底部都是一层冰碛(qi)石和泥沙的混合物,非常的松软。大号的冰碛石通常出现在U谷上游接近冰川底端的地方,U谷下游一般都是小冰碛石和泥沙的混合物了。冲刷作用比较大的地表水通常只能把从冰川上面带下来的泥沙、小冰碛石沉积到U谷里面,不可能对U谷谷底形成冲刷。


另外,私自采集红景天是不对的……


二、U谷谷底是扎扎实实的石头

这是一条悬挂冰川,可以很明显的看到冰体的下面是扎扎实实的石头。道理一想就明白,冰体底部的石头是不会有风化作用的——没有温差,不接触空气。


那么冰川消融、冰体退缩以后的U谷谷底,马上又被冰碛石和泥沙覆盖,也不会有风化作用,照样还是一大坨石头。


这样的岩体,即使被水流冲刷,也不会形成V谷,而是形成一条条深切冲沟。


三、V谷形成并不容易


不是说河流冲刷就一定可以形成V谷。下切作用还得配合河床的抬升才可以的。


羊八井大裂谷里面有很多很多河流,“羊八井”在藏语里的意思就是“河流蜿蜒的地方”,然而没有一条有V谷发育的迹象。原因是羊八井大裂谷所有地方的河床都没有抬升,全都在下降。实际上羊八井地区的河流附近有很多很多的牛轭湖,沉积作用远大于冲刷作用。


而喜马拉雅山区则发育着大量的V谷,作为一条最年轻的山脉,抬升作用现在都很蓬勃,随便一条小河都很容易形成V谷。

这是吉隆藏布,一条径流并不大的小河,一路逢山开路直奔尼泊尔而去,一点都不爱国。


实际上世界上最大的V谷——雅鲁藏布大峡谷,就发育在造山运动最剧烈抬升最厉害的喜马拉雅山。


四、U谷里面的河流都太小了。


U谷里面的河流都不会太大。尽管冰川融水是个很大的补水源头,但是第一:河流还没有汇流;第二:还没有得到降水补充


这是一条河:

这是它的源头:

任何一条河的源头都是可怜兮兮的,不管是长江、雅鲁藏布江还是亚马逊河。冬天枯水期的时候,这条可怜兮兮的河还会封冻,没有一丁点冲刷作用,让这么一条河去担负起制造一个V谷的重任,它内心也很委屈……


综合以上四个因素,想在U谷里面发育一条V谷出来未免难度太高了。


年轻一点的山脉,有利于形成V谷,可惜U谷发育不充分,没有U谷给你冲刷。

绒布冰川底部。U谷一点都不典型。


老一点的山脉,河床已经不抬升了,V谷从何形成?


当然了,也不排除一些古老的山脉,唐古拉山脉、昆仑山脉、天山山脉乃至于阿尔泰山脉,造山运动重新活跃起来,U谷底部被冲出V谷来。不过我觉得可能性不大。


最后是一张卫星图,我觉得可以充分说明我的观点:V谷只会发育在U谷末端。

珠峰东坡,西藏自治区日喀则市定结县陈塘镇境内。


走,龙牙带你去爬冰川。

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会。

直接证据就是冰川漂砾。冰川漂砾,是一类体积非常巨大的,只有冰川可以背负并且搬运的砾石,通常都在十吨以上。经常作为判断冰川存在与否的遗迹证据。典型的冰川漂砾,在V字型河谷,冲积扇,甚至盆地和高地上都可以找到。冰川漂砾不仅能用于揭示冰川的存在,还能用于测定冰川存在的年代。

具体如下图:

图片来源:Ice and our landscape

图片来源:Vindelfjällen Stock Photos & Vindelfjällen Stock Images


冰川消退后,漂砾就在冰川的中部或者末端沉积下来。

图片来源:Glaciers of the World


判定是不是冰川漂砾,需要找到砾石上的冰川擦痕。所以不要见到巨大石头就认为是冰川漂砾。


举一个U型谷被河流改造的例子。

下图所示即为冰川U型谷遗迹被溪流改造,即将成为V型谷的例子。该河谷位于新西兰的南岛。

图片来源:glacial valley | geological formation


河流形成的V型谷,或者箱状河谷同样也可以被冰川再次改造为U型谷。不过要等气候变冷,冰川再次活跃发育的时候才会发生。

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