当前位置: 首页 > 趣味生活 > 正文

冰川并非一动不动 而是在缓慢运动

冰川并非一动不动,而是在缓慢运动


提到冰川,大家可能都以为冰山和我们陆地上的山一样,都是固定不动的,其实不是这样的,冰川并不是一动不动的。

“从雪到冰”的童话世界

首先让我们看看,雪是怎么一步一步变成冰川冰的。

雪和冰随时间的形态变化

雪花,是天空中的水汽经凝华(物质跳过液态直接从气态变为固态的现象)而成的小冰晶,多呈六角形,又名未央花和六出。

受时间和地表辐射热力影响,积雪的尖端融化并逐渐固化成较大的粒雪;雪花和粒雪都具有较大的孔隙率(>50%),空气可以在雪粒之间自由流通。

随着雪层加厚到20-50米,底层雪因承受上覆雪层的压力、融雪水的渗入和冻结,使粒雪凝结成白色粒状的冰晶。

当冰晶的空气孔隙率逐渐下降到20%-30%,经过十多年的长期压实,冰晶紧紧连接或发生重结晶作用,就会形成块状的冰川冰;其孔隙率小于20%,空气无法流通。

由雪转变成冰川冰,经历压实、冻结和重结晶等一系列过程,类似于把松散的雪花经压紧变成坚硬的冰雕。当它们“长大”到冰川冰时,就会产生塑性变形(不可自行恢复的变形)。冰川冰的可塑程度与冰层厚度有关,冰层越厚可塑程度越大,越容易发生冰层滑动和塑性蠕动。在上层冰雪的压力和重力作用下,冰层发生定向蠕动便成为冰川。

因此,冰川是由冰和雪经过动静变化,构成的一个蓝白色的童话世界。

冰川——“行走”的记录者

冰川看起来似乎很“高冷”(高海拔、高纬度和高寒),所以我们对冰川的误解是认为它永远都栖伏于原地,一动不动。事实上,冰川的名字中就隐含着冰雪川流不息、运动不止的意思,只不过其体积庞大,运动很缓慢。冰川地貌的变迁可以告诉我们这里的沧桑巨变。

根据气候、地貌、规模和形态特征不同,冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大家族。

大陆冰川(冰盖)的形态特征(层理,物质沿垂直方向变化所产生的层状构造)

在高纬度的分水岭和极地的高原地带,雪线位置低、积雪面积广,冰层常厚达数千米,宽度可达10千米,形似盾牌形的盖子,即大陆冰川,也称冰盖。冰盖在重力作用下以挤压流的方式,由冰层较厚处向四周呈舌状流动。冰川的底冰与基岩发生基层滑动,造成基岩被侵蚀破坏而下凹,因此冰盖形态呈凸透镜状,向两侧的拉伸运动使得蓝白层理上厚下薄。

山岳冰川地貌的形态特征

在中低纬高山地区,冰川的形态受山岳地形限制,雪线位置高、规模小、冰层薄,常呈线状分布,被称为山岳冰川。山岳冰川具有高瘦型的基因。中国的现代冰川均属山岳冰川,主要分布于青藏高原周边。

在冰川发育之前,地貌主要为圆弧形的山峰和山脊,孕育的高山河谷多呈“V”字形,谷底平缓(如上图A)。

到冰川发育期,冰川沿沟谷发生刨蚀作用,可使谷底加深、谷侧拓宽,山嘴部分因阻挡冰川流动而被刨蚀掉形成截切山嘴,冰蚀谷常较平直而宽阔,形成两壁陡立的“U”字形,称“U”形谷。

由刨蚀作用造成的三面壁陡的半圆形洼地被称为冰斗,呈围椅状。冰斗常发育于雪线附近,且往往沿山坡走向排列,因而可以作为识别古代雪线位置的标志。相邻冰斗的谷壁因刨蚀作用发生后退,形成两坡陡峻、脊部尖薄的山脊称为刃脊(或鳍脊),似刀刃或鱼鳍状。被三个以上冰斗包围的、岩壁陡立的山峰,被称为角峰,呈金字塔状,著名的珠穆朗玛峰就是一个角峰。在冰川最前端(或称末端),常因中间部分流速较快、两侧与基岩摩擦流速较慢而形成突出的舌状,称为冰舌(如上图B)。

到冰川消融期,洼地可以积聚冰融水而成冰蚀湖,多呈串珠状,有时冰斗还可聚积冰融水成为冰斗湖(如上图C)。在最前端的冰舌消失后,其裹挟的大量碎石会堆积成各类碛堤(冰川通道两侧的堆积物叫侧碛堤,冰川消失的位置是终碛堤)地貌。

冰河世纪留遗迹

冰川地质遗迹

受全球气候变化的影响,冰川的消长变化随着冰川运动可以留下典型的地质遗迹。从冰河世纪的地质遗迹中可以探寻地貌演化和气候演变的时空规律。

冰川扩张时,固态冰川的塑性流动可分为推运和载运两种机械方式。推运是指冰川前端以巨大的推力,将冰床上的岩屑向前推进,类似于“推土机”。载运是指冻结在冰块内,或落在冰面上的岩块,随冰川的运动而被搬运,类似于“传送带”。

随着冰川退缩,雪线上升,冰川前端冰体融化,被冰川搬运的物质和冰融水一起堆积下来,统称为冰碛物,其中不同粒径的岩石碎屑混杂在一起,形似“混凝土”。

若气候条件稳定、冰川前端停滞、冰的消融量与补给量基本平衡时,冰川挟带的碎屑物大量堆积在冰川前端,常在冰舌外构成一个弧形的长坝,即终碛堤。“U”形谷两侧谷坡常见冰溜面和冰擦痕。

在终碛堤内受冰床起伏的基岩(羊背石)可以形成椭圆形的小丘,它的长轴方向常与冰川流动方向平行,称鼓丘。

在冰床上堆积的冰碛物,称底碛,其中根据大漂砾的分布和侵蚀形态还可见飞来石和冰臼等。

本文来自网络,不代表58百科网立场,转载请注明出处。