冰臼

冰臼（英文：Giant’   kettle、Glacier   pothole）在冰川作用范围内，石头被冰川内或冰川下的冰水急流迅速旋转和冲击，使下伏岩层产生漩涡状深坑。自19世纪以来，人们一直生活在北欧、在北美与现代河床无关的地方发现了许多冰臼弹。对冰臼成因的认识一直是人为说的、河成说、冰川融水理论的历程。外国地质学家经过近半个世纪的研究经过调查研究，基本上确定了该冰臼是由20世纪30年代的冰川融水形成的。

冰臼是由冰川融水形成的。当气候变暖，冰的融化量增加时，冰的流水也会增加带有鹅卵石的流水在现有的小坑中旋转，冲击和研磨，并越挖越深，它可以被磨成一个袋状的坑。冰臼根据形状不同可分为开口冰臼、雏形冰臼、中字形冰臼、臼中臼形冰臼、双臼叠加形冰臼；它可以按地区分为北部地区、中带、南带冰臼。

冰臼在世界上分布广泛，中国的大量发现始于1997年，来自高纬度地区的北方国家内蒙古、中低维河北到四川、湖南、浙江、广东海南两省相继发现。内蒙古大青山臼齿群是目前世界上最大的臼齿群。世界上发现的最大的单体冰臼是位于北京市延庆区大庄科乡的白龙潭冰臼。冰臼景观常被用作旅游资源。在中国，对于广东东部的低纬度地区，、低海拔地区为什么会有冰臼，目前还存在很大争议。

形成时间

虽然没有获得有关冰碛形成年龄的直接证据，但冰碛形成的古代冰川的特征是、冰臼发育区冰川堆积物与冰臼分布地形、地貌特征和其他研究结果表明，该灰浆大约形成于2-300万年的第四纪早期。一些学者认为，许多现存的山川河流的源头是更新世时期的冰川活动区、下游是冰水活动区。它们的形成时间很复杂，包括早更新世的模制品和相对较新的模制品，它们共同形成了现代河谷底部的模制品。

形成原因

迄今为止，学术界公认该冰臼是由冰川融水形成的。在冰川下，冰层和地下室之间经常有流水，但这并不意味着不经常流动一般这种流水不大。然而，当气候变暖，冰的融化量增加时，冰的流动水量有时会很大当水流冲向小坑时，带有鹅卵石的流水会在坑中打旋，冲击旋转研磨，越挖越深，然后研磨成袋状的坑。

从19世纪到20世纪中叶，在关于冰臼的地质著作中，只要提到它，就会联想到水流和水流的侵蚀。按照那个时期的理解，冰臼是一股流、河流冲蚀而成的。与此同时，也有许多研究者对冰臼的河流形成理论产生了怀疑。

融水理论

后来研究人员发现那些位于山脊上的、丘顶、冰碛顶部巨石上的灰浆与河流侵蚀无关。所以还有另一种猜测：那些存在于今天 美国的河床可能没有被现在的河流侵蚀，但过去的河床在水冲走松散的沙子后暴露出来。

亚历山大（英语：Alexander）发表坑洼侵蚀（英语：Pit   eroion）在他的著名论文中有冰流假说，认为冰川地区的坑洞是冰下河流水侵蚀的产物，这一观点被后世学者所接受。该学说认为：在冰川活动区，几百米甚至近千米厚的冰体融水具有垂直向下的融水流向在冰面上的洞穴中，当融水进入洞穴时，它就具备了形成旋流的条件，从而导致冰臼的形成；如果旋转流的位置发生位移，就会出现双筒冰臼、相交冰臼、连接冰臼或形成一组冰臼；如果洞穴的直径扩大，也可能形成环形冰臼。

融水实验

1932年的亚历山大和2002年的摩根（英语：Morgan）目的探讨融冰水成型冰臼的工艺。亚历山大把实验对象放在一个直径为20厘米的玻璃圆筒中，使旋涡速度达到80~100转/几分钟后，只有非常细的沙子从底部升起几厘米。因此可以看出：当深度超过涡流坑中的直径时，只有少数物质可以被清除。亚历山大还使用了一个更大的玻璃烧杯和一些玩“磨蚀作用”的大理石碎块（或者小扁豆）进行实验观察水的流动。还可以在水中添加一些食用色素，以更直观地显示水的模拟效果“冰臼”中的流动形式。如左图所示：在实验中，玻璃烧杯和插入水中的水管的循环模式用黑色箭头表示，水通过中心的漩涡流出。

冰臼

2002年，摩根做了一个类似的实验，如右图所示：冰臼形态和假设水循环。水从左边进入、它向下流入螺旋槽，然后在中心突出的基岩周围循环几圈，从冰臼中间喷出。这表明水在冰臼中的循环是螺旋的，水体也从冰臼的中间通道排出。他发现洒水器垂直时产生的水流是直的而不是旋转的，所以他得出了结论：这种水流可以在瀑布下形成水池。他还发现，只有当水以一定角度流入冰臼壁时，才能在冰臼中产生旋转水流，该水流沿冰臼壁螺旋下降，在底部旋转并在中间再次上升。由于重力的影响，只有微小的颗粒才能被上升流提起。两位研究人员的实验表明，水中的砾石对岩石表面的磨损起着工具作用。在旋转过程中，砾石不仅自身被磨损和磨圆，还会影响旋转涡腔周围的基岩（包括漂砾）产生明显的磨损效果。如果巨石落入冰臼罐不要堵住冰嘴，它会掉进灰浆里变成新的“工具”2006年， Mikolajczyk还绘制了这种冰臼的形成过程示意图，这是冰下旋流的初始阶段、发展阶段、深化和提高类，那么冰臼已经形成。事实上，当冰川消退期到来时，这三个阶段同时存在。因此，在冰臼的发育区，你可以同时看到不同发育阶段的冰臼，从外观上看起来很颠簸、支离破碎。

上述实验证明，只有以一定角度向下流动的水才能产生螺旋水流，它以快速旋转流动的形式侵蚀冰层，并随着从冰层中获得的大大小小的冰碛不断向下钻探，最终到达更大的冰碛或基岩，历经数年或数十年、几百年、甚至更长期的侵蚀，最后形成了各种各样的灰浆。

北带冰臼

北带冰臼分布在北纬41°左右的地区。就具体位置而言，分布海拔约600米至1500米，山顶有圆顶（或冰盖冰臼）山坡冰臼、山麓主要是模塑物，但也有一些巨石、洞冰臼、蜂窝状冰臼分布；就形态而言，它是圆的、近圆形，冰臼密度高，相互交流现象频繁发生，以1-大部分是2米，最大可以达到30多米。冰臼中几乎没有圆形砾石；但可以看到有少量巨大的冰川巨石落入其中，后期冰臼受寒冷冰冻轻微风化。在冰臼附近经常可以看到冰湖波浪侵蚀的相关地貌分布。如冰蘑菇、冰蚀洞、冰龛等，还有许多冰石林分布。就岩性而言，以花岗岩为主。

中带冰臼

中层冰丘分布在北纬24°至41°之间。就具体位置而言，分布的海拔高度约为几百米至2000米灰浆的类型主要是山顶灰浆和山谷灰浆，也可见少量山坡灰浆。就形态而言，灰浆的形状接近圆形、椭圆形或不是很不规则。冰臼大小在1-2米，规模较小、数量较少、密度不大。山顶没有圆形砾石，但在山谷中有分布。河谷冰臼受流水切割破坏，利用转化作用明显。就伴生地貌而言，与冰臼伴生的冰湖波蚀地貌分布并不多见。天坑、天井、冰洞、山顶冰川湖最为发育。就岩性而言，冰臼所发育的基岩复杂多样，包括花岗岩、火山岩、砂岩、板岩等。

南带冰臼

南带冰臼约在北纬17度.5到24毫米口径的冰臼。就具体位置而言，分布的海拔高度约为几十米至数百米，冰臼类型多为山谷冰臼，偶有山顶冰臼和巨石冰臼发育。就形态而言，它是圆的、近圆形为主。冰臼之间的连通明显，且分布密度大；大小多为1至2米，最大10米左右。冰臼中有许多圆形砾石。后期冰臼被流水切割、破坏利用和改造效果明显。就伴生地貌而言，没有与冰湖波浪有关的地貌类型，天坑天井也很少见、冰洞、山顶有冰湖，很少有冰石林、冰峰丛地貌。就岩性而言，以花岗岩为主，其次为火山岩。