冰斗(冰川刨蚀形成的凹陷地貌)

冰斗（Cirque），是冰川刨蚀作用形成的一种地貌类型，主要分布于雪线附近的山坡凹陷处，可分为雪蚀冰斗和冰蚀冰斗两种；通常具有围椅状、底平、下凹的岩盆形态，三面是陡峻的岩壁，向下坡的一面有开口，开口处常有高起的岩坎。

冰斗通过冰川刨蚀作用深刻地塑造了高山地区的地貌，形成了独特的冰斗湖、刃脊、角峰和独特的“切壁合围”等地貌特征，对地质结构和地表形态产生了长远影响。冰斗是重要的淡水资源来源之一，对高山生态系统的水资源供应、植被分布和气候具有决定性作用。典型的冰斗景观包括大爷海冰斗、庐山中的冰斗和阿尔卑斯山脉的千叠敷冰斗等。

定义

冰斗是由山地冰川侵蚀而成的围椅状冰川凹地，三面为陡壁所围，另一面为低平出口，出口处有一高起的陡坎，底部则比较平坦或略有起伏。其出口为山坡前，地形似汤匙状。冰斗常由雪蚀坑发育而来，融冻作用和溯源侵蚀是冰斗扩大和加深的主要力量。

冰斗形成

形成条件

地形是指冰斗形成的整体地貌形态、坡向、坡度等地形因子的综合表现。整体地貌形态是冰斗形成的重要地形条件之一，一般冰斗产生于雪线处的洼地，经过反复的冻融风化，洼地底部不断被挖蚀、磨蚀而加深形成冰斗。坡向是冰斗形成的重要地形条件之一，背风坡降水量少，积雪少，冰斗分布少；迎风坡，降水量大，冰斗分布多。坡度是冰斗形成的重要地形条件之一，坡度过大，不利于雪斑保存；坡度过小，利于积雪；一般冰斗的坡度区间为40°~65°。

地质作用是指冰斗形成的构造作用和岩性的综合表现。构造作用是冰斗形成的重要地质作用之一，断层、节理等构造作用使冰川作用前期的依托地层变得破碎，为冰斗后壁的溯源侵蚀作用加快，为冰斗在深度上的挖蚀和侧向侵蚀作用加强奠定了基础。岩性也是冰斗形成的重要地质作用之一，岩石抵抗侵蚀的能力限制冰斗的后壁和侧壁发育；火成岩或变质岩地区分布规模较大的冰斗，沉积岩地区分布规模相对要小的冰斗。

气候是指冰斗形成的气温、降水、风向、太阳辐射、风向的综合表现。气温是冰斗形成的重要气候条件之一，昼夜温差变化大，积雪冻融作用明显，冰斗易发育，夏季较为明显；温度高，易导致冰川融化和退缩，影响冰斗形成；温度低，利于冰斗形成和延续。降水是冰斗形成的重要气候条件之一，降水量高，积雪厚，利于冰斗形成和延续；降水量低，积雪薄，易导致冰川融化和退缩，影响冰斗形成。太阳辐射是冰斗形成的重要气候条件之一，太阳辐射强烈，积雪越薄；太阳辐射越低，积雪越厚。

风向是冰斗形成的重要气候条件之一，在英国的冰期时，主要的风向是西南风，凹地容易保存积雪，冰斗冰川在东北方向易发育；在爱尔兰，主要风向是西南和西北，大多数冰斗和雪蚀注地朝向东北和东南；在中国马鞍山市古冰川地貌，受东南气流和西风气流影响，冰斗几乎全部集中于山脊的东坡。

形成过程

冰斗起源于地质运动，如河流、火山或物质运动活动。冰斗形成于雪线附近的积雪凹地，在山坡平缓处有永久积雪斑，其形成原因是在地势低洼处，气温变动在0℃上下，积雪反复冻融，导致洼地周围基岩受到冻融风化作用，基岩逐渐崩解破碎。

崩解的岩屑在重力和融雪水联合作用下被运移到低处，逐渐在积雪斑的后沿形成陡坎。陡坎在冻融风化作用下不断加高，积雪增厚成为粒雪斑，进而演化成冰川。

当冰川形成后，运动的冰川对底床产生刨蚀作用并因整个冰川的旋转运动而加深底部，在前方造成坡向相反的岩槛。冰斗的后壁因冻融作用和冰川掘蚀作用后退变高，一般高200-300米。冰川侵蚀山坡时，挖掘山坡形成表面朝上且陡峭的圆形凹陷，状如碗，是冰斗初始形态。冰川融化后留下碗状的地表形态，通常使冰斗更清晰可见。

积雪演化为冰川后，冰川对底床的刨蚀作用使底床加深，在前方造成坡向相反的岩槛，陡壁受冰川的拔蚀作用而后退变高，逐渐成为冰斗。冰川消退后，侵蚀较深的冰斗可以积水形成冰斗湖。

主要特征

形态特征

冰斗一般由斗底、后壁、出口与反向岩坎几部分构成。冰斗的高度和冰斗的长度之比大概是1:3。有明显梯度分布。冰斗的形态也表现出一定的规律性，如小相岭地区大部分冰斗为长形或者宽形冰斗，而圆形冰斗所占比例较少。

物质组成

冰斗含砾石、石英、片岩等，冰斗底部堆积有经寒冻风化的石块，其夹有灰黑色淤泥。冰川堆积作用在三块石地区形成了冰斗之下的终碛堤及山谷中的漂砾堆积。终碛堤是冰川末端补给与消融处于平衡时冰碛物在冰舌前端堆积而成，堆积物主要来源于冰斗或山脊。堆积物为混杂堆积，由砂、砾石、漂砾等组成，漂砾粒径一般小于1米，见有冰蚀阶步、压坑等现象。冰斗湖泊出口处发育一冰坎，冰坎由变质石英砂岩组成。

环境特征

冰斗区域降雪充沛，常年积雪。昼夜温差大，夏季较为明显。低温，气温变动在0°C上下，冻融风化频繁。冰斗普遍发育在火成岩和变质岩中。冰斗内有冻原植被生长。

主要分类

雪蚀冰斗

雪蚀冰斗形成于雪线附近山坡下凹部分多年积雪斑边缘的岩石，因冻融作用频繁而崩坍为岩屑，并在重力作用与融雪径流共同作用下搬运到低处，使积雪斑后缘、雪斑下的地面则逐渐蚀低成为洼地。雪蚀洼地底部发育小规模的泥流舌；在洼地出口外围堆积了扇形地，其组成物质为岩屑夹泥土。山坡岩性一致，在短距离内就有3~4个朝向一致，成群分布的洼地。

雪蚀冰斗是冰蚀冰斗的早期阶段，主要通过雪蚀作用形成，尚未经历长期的冰蚀作用。因此，它们的谷底相对陡峭且短，没有明显的U型谷特征。这种地貌系统通常被称为雪蚀冰斗系统，也被称作雪蚀洼地。其未发育成典型“冰斗”的形状，多为漏斗状，规模较小，斗底直径仅100余米。东北现代雪蚀冰斗主要在长白山高山冻原地带有发现，长白山西北侧海拔约米的一山上阶地的斜坡上有一典型的雪蚀冰斗，冰斗深20-30米，底部宽40-50米，后壁很陡，达40-50°，底部向坡下缓倾，约4-8°。小兴安岭在克洛河上游和公别拉河支谷的源头，也有雪蚀冰斗发育。公别拉河支谷源头的融冻泥流阶地，大多即是发育在雪蚀冰斗的底部。

冰蚀冰斗

冰蚀冰斗是在雪线稳定条件下，经过长期稳定的冰蚀作用形成的地貌特征，冰斗谷底长而平缓。冰蚀地貌长期受流水侵蚀破坏，形态变化大，但冰斗特殊形态，能在相当时期内保持其明显的特征。

冰蚀作用不仅在冰斗中留下直接证据，如缩口、三角脊和残弧等地貌，还可能展现出避谷、吞脊、切壁和穿梁等特殊习性，这些都是冰蚀过程中的典型表现形式。随着雪线的升高，冰蚀带也会相应升高，导致冰斗出现多层带状分布，这反映了冰蚀带的直观特征。在冰蚀带的影响范围内，会留下U型谷、冰蚀平台、冰斗或冰斗湖等明显的冰蚀遗迹。而雪蚀冰斗系统由于基本上未经历冰蚀作用，其谷底转轴倾角较大，与冰蚀冰斗的平缓谷底形成对比。

典型景观

克旗平顶山冰斗园区

克旗平顶山冰斗园区位于内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗东南部，大青山岩臼景区（青山园区）南侧，西拉木伦河河南岸，是中国迄今发现数量最多、发育最好、期次最全、保存最完整的大型冰斗群。平顶山“冰斗”群园区是内蒙古克什克腾世界地质公园九大园区之一。

平地山冰斗群地势西南高，东北低，最低海拔709米，最高海拔1960米，平均海拔1370米。平顶山“冰斗”群属于第四纪冰川遗迹。不同时期的冰斗初步划分为五期，分别分布在海拔300-1600米高度的群山中。平顶山冰斗的朝向基本上为四个方向：南西、南东、北东和北西向。冰斗的内外侧壁坡度陡直，近90°。但冰斗的底部相对平缓。冰斗内部在冰川刻蚀作用下，留下冰川刻痕。冰斗所在地及周围的岩石基本是燕山期花岗石，是冰川作用下形成的冰斗。平顶山冰斗的平坦指数基本上在1.7~4.5之间。

太白山大爷海

大爷海冰斗位于拔仙台西北约600米处分水岭北坡。海拔3590米，是典型的圈椅形洼地，偏居于大爷海槽谷左侧源头。东、南、西三面斗壁合围，朝北敞开，成圈椅状。南侧后壁陡峭，坡度达40°-55°，上陡下缓，崩石堆垒；东侧以刃状梁脊与红水河槽谷相邻，西侧隔高70余米的鞍垭与三官殿下槽谷相依。冰期时冰斗冰川挖掘作用形成深陷的洼坑，前有相对高度为0-11米的岩坎。冰坎的下方以落差40米的陡崖与大爷海冰川槽谷相接。

大爷海冰斗湖和大爷海槽谷，属于冰斗—槽谷冰川类型。推测冰期时冰斗冰川最大厚度约80米。由冰坎溢流直下大爷海槽谷，槽谷冰川冰体最大厚度估计约120米，槽谷底部的岩坎和洼地，表明大爷海冰斗—槽谷冰川在运动过程中，具有滑动和刨掘的性质。残存的终标志着冰川舌下达的高度在海拔3000米左右，海拔3000米以下，突然转变为深切的V形峡谷。如由放羊寺南望大爷海槽谷，则悬谷形态十分清楚。因而大爷海冰斗—槽谷冰川，又可称为冰斗—悬谷冰川。

庐山世界地质公园

在冰川形成和运动过程中，对地表进行磨蚀、掘蚀和啮蚀等冰蚀作用，造成各种不同的地貌形态。如冰斗、冰窖、冰川U谷（又称冰川槽谷）、悬谷、冰、角峰、刃脊、冰坎冰臼、及羊背石等。李四光在“冰期之庐山”一文中，在庐山命名的冰斗有7处，他们是大坳冰斗、鼓子寨冰斗、五乳冰斗（包括4个小冰斗）及黄龙冰斗。除这个冰斗外，在其他地方还可找到一些冰斗，虽有些冰斗经后期流水侵蚀作用外貌有所改变，但是较容易分辨出原来冰川地貌形态。

大坳冰斗位于王家坡U谷南侧，大月山西省北坡之大坳处。冰斗长约300米，宽250米，深约100米，斗底高程1200米；冰斗发育于女儿城背斜北东部，由震旦系南沱组片麻状含砾石石英岩夹石英片岩组成，地层产状为倾向北面50°，转轴倾角10°冰斗口向西北，四周皆为岩壁围绕，冰斗窄口下成悬崖，其东、南、西三面皆为山崖所围绕，远视酷似一个凹进的巨大围椅，嵌入谷坡上部。冰斗出口处可见冰槛残存于冰斗口西侧，高出于冰斗地面20-30米，其斗口的东侧为缺口，为后期流水侵蚀破坏，现仍有斗内溪水流出，注入王家坡谷地。冰斗底部堆积有大量经寒冻风化形成的石块以及一层泥炭堆积，说明在冰槛未被完全切穿前，这里有泥沼存在。

千叠敷冰斗

千叠敷冰斗位于长野的阿尔卑斯山，可作为中央阿尔卑斯山探险之旅的起点，由冰河时期的冰蚀作用形成。海拔2600米高为千叠敷冰斗的入口，高原植物遍地。

Glyderau山脉

英国雪墩山国家公园的Glyderau山脉以其壮丽的自然风光和独特的冰斗地貌而闻名，这些冰斗由在最后一个冰河期形成，成为如今陡峭的山脊与冰川湖并存的景观，是攀岩者和徒步旅行者的热门目的地，也是多种野生动植物和耐寒植物的栖息地。

生态影响

水资源

冰斗对水资源具有重要影响，是雪水和冰川融化水的主要来源之一，因此在高山地区，冰斗对于提供淡水资源至关重要。冰斗中的积雪和冰川融化后形成的溪流和河流向下流动，供应着周围地区的饮用水、灌溉水以及支持生态系统的水资源。因此，冰斗的健康和稳定对于维持周边地区的水资源供应是至关重要的。然而，随着气候变化和冰川退缩，冰斗的水资源供应可能会受到影响。此外，当冰川消失后，古冰斗积水成冰斗湖，是冰川湖中的常见类型之一。

地形

冰斗作用对岩石山体进行独特的剥蚀作用，其剥蚀特征很难被后期表面的风化所消除。两个相邻的冰斗，随斗壁不断侵蚀后退而形成刃脊；三个或多个相邻冰斗斗壁侵蚀后退形成角峰。冰斗作用停止后，沟谷之间表现出有序遗让、互不贯通、留有余地的独特地貌特征。冰斗系统推进过程中，新的冰斗系统会沿先期冰斗系统的一侧岩壁推进，形成切壁现象。冰斗系统切壁的过程中，有时会切穿中间的山梁，从一个流域进入另一个流城形成穿梁现象。当冰斗系统沿着山体两圆切壁生长，往往会形成独特的“切壁合围”现象。

气候

冰斗的发展与气候变化密切相关，冰斗的存在和变化可以反映出气候变化的趋势。通过对冰斗的研究，可以更深入地了解表面的演变和气候变化对自然景观的影响。这些研究不仅对于环境保护和资源管理有着重要意义，还为预测未来的气候变化和制定相应的政策提供了科学依据。

学术研究

冰斗研究的主要成果涵盖了多个方面，其中包括冰斗的形成与演化机制、地貌特征与分类、分布规律与环境因素、冰川活动历史以及全球气候变化等。在对冰斗所在地的地形、岩性、构造等因素进行分析的基础上，探讨冰斗发育的控制因素，并深入研究其在气候变化方面的作用，旨在得出一些有参考价值的成果。

冰斗的形成可用旋转滑动理论予以解释，及平衡线以上积累区处于冰川物质正平衡，平衡线以下消融区处于冰川物质负平衡，为保持平衡，冰川出现旋转滑动和侵蚀。在自然界，有些地形与冰斗相似，如石灰岩溶蚀洼地、雪蚀洼地、谷源汇水洼地等容易被误判为冰斗。为了鉴别冰斗的真伪与其发育的完整程度，可用冰斗平坦指数来进行定量化表述，其数学表达式子为：

式中F为平坦指数；a为冰斗后壁顶至冰斗拦门槛的长度；c为垂直a/b面所量取的冰斗的深度。冰斗平坦指数介于1.7~5。因此古冰斗鉴别可以用古冰川具备的冰盆和岩坎与冰斗平坦指数相结合的方法。

山体冰蚀作用是由多个冰斗组成的集群性作用过程。冰蚀过程中，众多的冰斗系统无论如何侵蚀，期间始终保持清晰的个体边界，谓之“冰斗边界定律”。山体两侧的冰斗系统对蚀中间的山脊，当积雪高程消耗尽，冰川的侵蚀作用也趋于停止，遗留下三角脊链构成冰斗边界。冰斗系统的积雪高程不足便引起冰斗侵蚀作用的停止，这是冰斗边界定律的本质所在。其结果，也就形成了李四光先生所称的“盲谷”，山谷被山脊圈闭，不具有贯通性。冰蚀作用的逐高习性与积雪高程不足引起冰蚀作用的停止共同制约了三角脊链的形成，是风化、流水等其他自然作用力所不具备的，也是冰蚀地貌与风化地貌的本质区别。

1952年，中国学者王曰伦、贾兰坡在调查房山区的山体地貌时曾前瞻性的指出：房山的弧形盆地（即冰斗系统）为冰川作用所致，人们将弧形盆地归因于风化所致，属于“皮相之谈”，遗憾的是这并未引起人们重视。冰斗是冰蚀（及雪蚀）作用造成的三面环山，后壁陡峻的半圆形漏斗状洼地。冰斗存在向上的溯源侵蚀作用，即冰斗作用。冰川地貌实质上是冰斗作用对于山体的侵蚀所致。

冰斗系统由缩口、三角脊、残弧、冰斗、槽谷等基本地貌要素组成，但初期的冰斗系统内U谷并不发育。冰斗系统是指冰斗从诞生（缩口）到结束（冰斗后壁）的演化过程及其形成的地貌系统。地貌上，冰斗系统最初由缩口位置开始，结束于冰斗后壁。冰斗溯源剥蚀的基本方式为环形剥蚀。冰斗系统是冰斗作用对于岩石山体进行的独特的剥蚀作用而形成的，山体一旦经历了冰斗的剥蚀作用，其特征很难被后期表面的风化所消除。