马衔山(3670m)坐落于祁连地槽和秦岭地槽之间，由马衔山构造带和兴隆山构造带构成，处于我国东部季风湿润区、大陆内部的西北干旱区和青藏高原高寒区三大自然地带的交接部分。气候上属典型的半湿润半干旱气候。对于马衔山是否存在冰川作用至今仍存在很大争议。为此，马衔山冰川堆积物的沉积学特性的研究对于确定马衔山发生冰川作用的探讨具有重要科学意义，对恢复古环境和辩别水动力条件等方面都具有重要意义。本文以马衔山为研究区，野外地貌考察中运用了相对地貌法和室内分析法，对马衔山的冰川作用期次和沉积学特点进行研究。光释光的年代测定结果为3.4±0.2～13.0±0.6ka B P之间,更确切的将马衔山的冰期划分为全新世中期（MIS1，6.4±0.3）ka B P，和末次冰期晚冰期10.1±0.5ka，10.3±0.5ka，12.1±0.6ka，13.0±0.6ka B P两个阶段。对马衔山冰碛物基质粒度分析，与白马雪山、玛雅雪山、螺髻山、千湖山、老君山、阿尔泰山等地冰川堆积物粒度特征进行对比，基本结论是：马衔山地区的冰川沉积物平均粒径介于0.01559～0.4067mm之间，平均粒径为3.69Ф，砂和粉砂粒级沉积物所占比例较高；粒度曲线呈双峰和多峰等特点；偏度位于1.002～2.946之间；偏度的取值全部大于0，呈正偏分布，颗粒粒径集中在砂和粉砂部分；标准偏差(Sd)平均值为3.38Ф，分选性极差；平均峰度为2，峰态非常尖锐；众数位于10.29～684.2um之间；综合以上五个粒度参数值，说明马衔山小湖和陡林沟内垄状地形的沉积物为冰川成因。在不同地点、不同时期冰碛物的粒度参数进行对比的过程中发现:虽然冰川作用时间的长短与冰碛物的破坏程度有一定的相关性，但是冰碛物在存留下来的过程当中，冰碛物的粒度参数还会受来自地球内部的内营力和沉积物岩性、气候、流水等诸多的外营力的影响，沉积物粒度特征的形成是各种因素综合作用的结果。不同类别的沉积物的粒度特征呈现为：冰碛物在Sd、Sk和Ku上都呈现最大值，说明冰碛物的分选性极差、偏度呈极正偏、峰度非常的尖锐；而黄土沉积物Mz最大，偏度是区别其他四组沉积物呈现负偏；河流沉积物的粒度参数值Mz、Sd、Sk和Ku的值都表现的很小，说明河流沉积物的分选性最好；而湖泊沉积物在Mz、Sd、Ku上都也表现较高值，粒径相对较细、分选性较差、峰度尖锐；海洋沉积物的分选性较好、偏度呈正偏。影响沉积物粒度参数因素有很多，相似因素诸如当时的沉积环境、沉积物自身的颗粒组成、水动力条件、搬运能力的大小等因素，同时不同沉积物的成因也存在各自的特殊性。