粒度分析已成功地应用在研究沉积环境的各个领域，包括风成、湖泊、海洋、流水、浊流、火成碎屑（成都地质学院陕北队，1976）。在冰川环境及成因判别上很成功（Boulton，1978）。本节对比了天山乌鲁木齐河源区31个冰碛样品的粒度分析资料（张振栓，1981；熊黑钢，1983）以及天山博格达峰（张振栓，1983）、川西螺髻山（刘耕年，1989）的资料。实践证明，这种方法对冰川环境的判别是有效的，值得重视和推广。冰碛物的粒度分布范围很广，从巨大的漂砾一直到细小的黏土。实验室分析一般将它的上限定为2mm（1），这是因为：在自然界中粒径2mm是公认的砂和砾石的界限，在冰碛物中可作为基质和岩屑的界限。为了检查较粗粒级的分布情况，通常也把上限定为32mm（5）或64mm（6）。应该指出，上限不同，曲线的形态和基本参数也不相同（图350），但对同一个研究对象来说，问题的性质是一样的。值得注意的是同一批样品，或者将一组样品与其他地区的样品进行对比时，采用的上限标准必须一致。
张振栓（1981）在天山主要检查了细粒级的分布情况，共作了31个样品，其中2mm（1）—0.063mm（+4）的粒级用筛析，间隔为0.25，＜0.063mm（+4）的粒级用吸管法，间隔为1。此外，为了检查较粗粒级的分布情况，对25个样品作了水筛分析，上限为32mm（5），间隔为0.5。这批样品都是已知环境下的样品，样品的分配以冰碛物为主，并作了部分冰水沉积物和人工粉碎样品。其目的一方面是便于研究乌鲁木齐河源冰碛物的粒度特征及其与沉积环境的关系，一方面是要检验一下粒度资料的各种分析方法在判别冰川环境中的应用范围及其实际效果。但总的来说分析的样品较少，认识还是很初步的。
一、粒级组成
山谷冰川冰碛物的一般特点是粒级范围很广，以粗粒级为主，20mm以上的颗粒占绝对优势，岩性为含粉砂和黏土的角砾、砾石堆积。
这里介绍与冰碛有关的粒级特征。
在基质成分中，砂（—1—4）的含量一般在40%—80%，粉砂（5—8）20%—60%，黏土（＜8）5%—20%。这种分配与冰水沉积物有明显的差别。后者中不同类型的冰碛垄粒级分配也有一定的差别。其中侧碛垄粒度较粗，砂的含量在70%—80%，粉砂15%—20%，黏土在10%以下；终碛垄中（主要是融出碛和流碛）砂的含量为65%—75%，粉砂20%—30%，黏土在10%左右。槽碛垄中粉砂的含量很高，达50%左右，砂40%—50%，黏土在10%以下。冰面岩屑的粒度组成与侧碛垄的粒度接近，剪切面上的融出碛与滞碛接近，而冰下河道的沉积则与冰水扇相近。可见这里的沉积物受搬运介质、搬运条件和沉积部位的控制，粒度分布具有一定的规律性。
以乌鲁木齐河源冰碛物为例，其物源岩石以片岩、片麻岩和火成岩为主，它们的机械破碎过程是相似的。这个特点反映在冰碛物的粒度组成上受岩性控制影响较小，在分析的30多个样品中，位于不同地区的同类型冰碛物，粒度分配基本相似。只是不同时期冰川规模不同，搬运距离不等而细粒级含量有所增加。因此，在乌鲁木齐河源，可以忽略岩性和时代的影响，从源头到望峰，冰碛物可作为一个整体来研究。
二、粒度曲线
乌鲁木齐河源及其他冰川区冰碛物的累积曲线平缓而扩张（图351—图354）；频率曲线是双峰或不明显的多峰，一般均从第一峰，即粗粒级的峰占优势，峰值在粗中砂的位置；第二峰稍低，峰值在中粉砂的位置，曲线形态呈马鞍形。其中以天山1号冰川末端剪切面中泄出的冰川融出碛之频率曲线最为典型，此处冰碛刚从剪切面出来，没有夹杂其他来源物质，故最具代表性。冰水沉积物的累积曲线比较陡峭，粒级集中；频率曲线为多峰。然而一到冰水扇和冰水河流就立即变为单峰。
在冰碛物粒度分析研究中，似存在一种倾向，认为冰碛成因的确定只有依靠粗颗粒冰碛石和碎屑的堆积特征来判别。而实际上存在成因争议的地区却常常依据细粒沉积物的粒度分析来帮助确定成因，尤其是依靠统计参数如标准差和平均粒径散点图等，常常可以收到良好效果。
1973—1980年，李吉均、郑本兴、苏珍、张林源等对西藏和川西横断山区冰川做了大量研究，其中也包括对冰川沉积的研究（张林源等，1986），以不同的分析数据展示了各类冰川沉积特征。
对比冰面岩屑、剪切带岩屑和复冰层岩屑的粒度频率曲线时发现冰面岩屑在—3——2有峰值，其他不显；而复冰层和剪切带岩屑频率曲线平坦，但在4—6（粉砂）出现峰值，表明冰下、冰内磨耗过程加强，粉砂质增多。据Dreimanis和Vagners（1969，1975）研究，北美大陆冰盖冰碛中粉砂含量随搬运距离增大，搬运75km时为30%，300—500km时，增大为60%—70%。因此，除了说明砂与粉砂是所有冰川碎屑含量中最固定的成分外，也可以看做是冰碛物发育成熟度的标志之一。同时，还应指出，在冰川区工作时，寻找一块带擦痕的冰碛石有时很不容易。因为在所有冰川砾石中，真正受到冰川直接研磨的石块可称之为“冰碛石”，但并不多见，其他未受直接研磨的则称之为“冰川碎屑”。统计冰川堆积物中“冰碛石”的多少也是判断冰碛物发育程度的标志之一，如表310，在横断山各山系冰碛堆积中（玉龙山、贡嘎山等）不同部位冰川作用石块——冰碛石所占比例就很说明问题当冰川流出冰斗进入谷地中时，岩屑的崩落和侵蚀作用相对减弱。这种变化反映在沉积物中是没有或很少有新物质加入，冰川对原始岩屑的磨损和压碎作用变得重要。结果粗颗粒逐渐消耗，细颗粒不断增加。沉积物明显地偏离罗辛分布而向高氏分布逼近。
粗的岩屑向较细的单矿物转化时，有一个突然的性质变化，因而这个转化是有限度的，它们的转变极限可能就是粉砂粒级，各类冰碛物都在粉砂粒级上出现高峰。
沿山谷流动的冰川到达冰舌末端时，支持冰川运动和搬运的能量消耗殆尽，沉积作用急剧增加，形成各种冰碛物的联合终碛垄。冰碛物的粒度分布视沉积方式（滞碛、融出碛和流碛）的不同而多少有些差别，总的趋势是细粒级增加。例外的情况也有，如地处末次冰期冰舌末端的天山1号冰川望峰一带，槽谷狭窄而陡峭，寒冻崩落的岩屑锥可以直接到达冰川覆盖表面，此处冰的流动停止，这些岩屑不与冰内岩屑混合，在冰川消融后叠置在冰碛垄之上。
从冰舌末瑞终碛垄外侧开始向下的很短距离内，沉积物就具备了流水的特征，这反映了介质环境和搬运条件的急剧变化。虽然沉积物仍来自冰川，但受流水的强烈改造，颗粒结构完全变成流水的性质。
此外，不同类型的冰碛物在正态概率图和罗辛概率图上区分也比较明显。Krumbein和Tisdel（1940）如基岩物理风化而产生的颗粒分布一般符合罗辛——拉姆莱定律（Rosin Rammlerlaw），而不是大多数自然颗粒组分的对数——正态分布（高氏分布）。
工业粉碎岩屑也符合罗辛定律。人工煤屑和闪长岩风化壳也具这种特性，它们在罗辛纸上都呈直线分布（图370，图371）。张振栓（1981）将乌鲁木齐河源冰碛物的分析结果画在罗辛概率纸和对数——正态概率纸上，发现在这些冰碛物中，冰面碎屑和冰内碎屑符合罗辛分布。说明他们的粒度组成依然保存着供给它们的原始寒冻风化岩屑的特征。侧碛垄粒度也接近罗辛分布，但细粒级已经增加，曲线的末端开始出现偏离。终碛垄（包括滞碛、冰上融出碛、冰内融出碛）明显地偏离罗辛分布，而接近对数——正态分布。它们在罗辛图上不成直线，曲线弯曲的程度和偏离罗辛分布的大小，即随着原始风化岩屑在冰床上经受改造的程度而增加。在正态概率上表现为多组分，一般由斜率不等的3—4个线段组成，曲线的形态呈上凸形。前寒武纪罗圈冰成杂岩也表现为相同特点。
冰水沉积物则完全脱离罗辛定律，而符合对数—正态分布（图361，图362）。
但是，这种消融水沉积与典型的河流沉积还是有差别。这里河床比降大，流速快，水温低，密度大，黏土组分一般缺失，流水受冻融作用的频率影响具脉动性质，因而曲线形态比一般河流组分多，分选也稍差。
三、统计参数
采用Folk和Word（1957）的统计参数计算公式计算粒度的平均值、标准差、偏态、峰态。这些特征值之间相互依赖，可以用于正态分布，也可以用于非正态分布。
由于这些参数都与沉积环境有联系，所以将它们双双结成对，作成散布图，可用来区分沉积环境（图373，图374）。
从平均值对标准差的散布图（图373，图374）中可看出两个基本趋势：一个是冰碛物的分选性比冰水沉积物差，分选系数δ1在2—3.5；冰水沉积物在2以下。另一个是冰水沉积物的平均值大而集中，冰碛物的平均值小而分散。两类样品在散布图上占据着各自的位置，界限清楚，过渡类型的冰下河及冰湖样品分布在它们的边界带上。
在标准差对偏态的散布图上，冰碛物的偏态值非常宽广，SK1在—0.27—+0.74，然而0值位置的样品很少，约略对称地分布在0值两边。冰水沉积物都是正偏态。偏态值的范围很大，然而两类样品的界限仍是清楚的。在标准差对峰态的散布图中，冰水沉积物的峰态值很高，KG在1.2—1.65，冰碛物则在1.0以下，而且分布集中。其他各散布图情况大致相似，但判别效果略有差别。总的来说，平均值对标准差的散布图判别最清楚，平均值对峰态次之。
图373陕西洛南砾石层中砂质沉积的标准离差和平均粒径散点图（夏正楷，1989）用散布图判别环境的原则早已成功地用在其他各种环境中，但是扩大到冰川环境还是近期的事。尽管积累的资料比较少，仅从有限的资料来看，它们对冰川和非冰川环境的判别还是有效的。
在利用粒度分析资料判别混杂堆积成因方面，沉积物的标准差和平均粒径散点图有比较好的效果，在秦岭考察眉县砾石层和洛南砾石层，此前都有冰川成因的说法。但在散点图上，此两种砾石层均距冰川成因分布区很远，几乎没有混淆的可能。
四、分位偏差和中值的关系
Buller和Mcmanus（1973；转引自张振栓，1981）利用四分位偏差（QDa）和中径值（Md）的关系，检查了世界各地更新世和现代冰碛物的分布情况，作出了比较完全的世界冰碛物QDa Md图。他们根据冰碛物粒度分布中径值计算了QDaMd值，点绘在双对数纸上，出现了一个特征的冰碛物分布图式，它在图形中占据的位置与海洋、河流等环境完全不同（图375）。冰碛物本身又分三个区，a区代表由大的岩屑组成的粗粒双众数冰碛，这个区主要是山谷冰川的冰碛，冰碛物接近物源区；b区主要由单矿物颗粒组成，含有少量岩屑的单众数或无众数冰碛，这类冰碛主要出现在山前带；c区主要由单矿物颗粒组成的双众数冰碛，这类冰碛大部分来自大陆冰盖，离物源区有很远的距离。
按照A.F.Buller的方法，把乌鲁木齐河源的冰碛物点绘在QDa Md图上，发现乌鲁木齐河源的冰碛物都落在a区，冰水沉积物落在融水区，证明乌鲁木齐河源的冰碛物具有世界山谷冰川冰碛物的共同特点（图375）。
QDa Md图的实质仍是一种散布图，仅仅采用的粒级标准和参数的计算公式不同。在理论上，用这种方法获得的参数精度不高。特别是对众数来说可能是不适当的，因为中值（Md）的大小与那个峰不相关。然而，不同类型的沉积物在图形中各占据一个明显的区间，表明它本身就是一个有用的判别形式。在有了典型图式的情况下，用它来判别冰川和非冰川的，以及在世界各类冰碛物中占的地位如何，是有价值的。
五、融出碛的粒度特征
融出碛是所有冰碛中分布最广、最常见的冰碛，具有代表性。
天山的冰碛剖面采取了垂向分层采样的方法，并在室内对小于2mm的颗粒作了粒度分析，做出了砂、粉砂和黏土的百分含量、平均粒径以及标准离差的粒度参数垂向分布图。从图中看出，冰上融出碛的各参数在垂向上按粗、细层交替出现有规律的变化，其特点是：
（1）在平均粒径的垂向变化上，粗糙斜层中一般粗砾石层基质物质的平均粒径偏大，而细砾石层的平均粒径偏小，在图中表现出折线变化。这表明在坡积过程中，形成粗糙斜层时，粗碎屑重量大，滚动迅速，带下的细物质少；细颗粒重量虽小，不易像粗颗粒那样迅速下滚，而是缓慢向下滑动或含水饱和后向下蠕动形成细砾石层，因此细颗粒含量高。这两种碎屑流在形成机制上是有差别的。粗砾石层可称为滚动亚相，细砾石层可称为滑动亚相。这些特点在各参数的百分含量变化中更为明显（图377）。
（2）在砂、粉砂和黏土的百分含量变化中，砂含量高时，粉砂、黏土含量就低，反之，则高。三者都呈现折线式变化，只是粉砂、黏土的折线方向与砂的折线方向相反，而黏土含量的垂向变化总是与粉砂的变化一致。细砾石层中的粉砂、黏土含量比粗砾石层中的高，砂含量比粗砾石层中的低。
（3）从分选系数的垂向变化来看，粗砾石层的粒度分选要比细砾石层的好。分选系数垂向变化的折线与粉砂、黏土的百分含量以及平均粒径的垂向变化规律一致，而与砂的百分含量的垂向变化规律相反。
冰下融出碛的各参数在垂向上的变化都不大，接近于直线，只是上下两端有些偏离。这说明其粒度分布在整个剖面上是比较均匀的，上下两端受外界影响大，产生了一些偏离。
造成冰上、冰下融出碛各参数垂向变化不同的原因是：冰上融出碛在外界自由空间的情况下形成，主要依靠自身的重量进行堆积。在坡积过程中，粗的重量大，滚动快，细的重量小，滚动慢，并有滑动和蠕动。正是在力量上的差别造成了一定程度的分选，形成了它们垂向上粗、细交替变化的规律。冰下融出碛是在冰川底部自由空间很小的情况下沉积的，受冰川的压力、边界以及缓慢流动的控制，不可能产生跳跃、滚动，碎屑在空间交换位置的可能性很小；同时在冰底不可能有大量的外界碎屑加入而引起粒度的变化。因此各粒度参数在垂向上的变化不大。这种粒度参数的垂向变化是冰碛独有的，也是从粒度方面区别冰碛与其他混杂堆积物的重要标志之一。
