冰川(英文:Glacier, Ice River, Ice Stream)俗称冰河。由积雪形成并能运动的冰体。它一般可分为源头的粒雪盆和流出的冰舌两部分。冰川冰有一定的可塑性,受重力和压力作用发生流动。在山区,冰川顺山谷下流,其流速每年几米至数百米不等。冰川是地球上最大的淡水资源,也是地球上继海洋以后最大的天然水库。七大洲都有冰川。冰川多年积雪,经过压实、重新结晶、再冻结等成冰作用而形成的。它具有一定的形态和层次,并有可塑性,在重力和压力下,产生塑性流动和块状滑动,是地表重要的淡水资源。国际冰川编目规定:凡是面积超过0.1平方千米的多年性雪堆和冰体都应编入冰川目录。
冰川_冰川 -形成
北欧冰岛的冰川
冰川是水的一种存在形式,是雪经过一系列变化转变而来的。要形成冰川首先要有一定数量的固态降水,其中包括雪、雾、雹等。没有足够的固态降水作“原料”,就等于“无米之炊”,根本形不成冰川。
在高山上,冰川能够发育,除了要求有一定的海拔外,还要求高山不要过于陡峭。如果山峰过于陡峭,降落的雪就会顺坡而下,形不成积雪,也就谈不上形成冰川。雪花一落到地上就会发生变化,随着外界条件和时间的变化,雪花会变成完全丧失晶体特征的圆球状雪,称之为粒雪,这种雪就是冰川的“原料”。
积雪变成粒雪后,随着时间的推移,粒雪的硬度和它们之间的紧密度不断增加,大大小小的粒雪相互挤压,紧密地镶嵌在一起,其间的孔隙不断缩小,以致消失,雪层的亮度和透明度逐渐减弱,一些空气也被封闭在里面,这样就形成了冰川冰。粒雪化和密实化过程在接近融点的温度下,进行很快;在负低温下,进行缓慢。冰川冰最初形成时是乳白色的,经过漫长的岁月,冰川冰变得更加致密坚硬,里面的气泡也逐渐减少,慢慢地变成晶莹透彻,带有蓝色的水晶一样的老冰川冰。
冰川_冰川 -分布分类
冰川主要分布在地球的两极和中、低纬度的高山区,全球冰川面积1600多万平方公里,约占地球陆地总面积的11%。两极地区冰川几乎覆盖整个极地,称大陆冰川,又称冰盖冰川。中、低纬度高山区冰川称山岳冰川,又称高山冰川。地球上冰川面积97%,冰量的99中国冰川分布图中国冰川分布图%分布在南极冰盖和格陵兰冰盖。山岳冰川以亚洲中部山地最发达,喀喇昆仑山系有37%的面积为冰川所覆盖,在克什米尔一带有6条大冰川,每条长度均超过50千米。我国的冰川都属于山岳冰川。就是在第四纪冰川最盛的冰河时代,冰川规模大大扩大,也没有发育为大陆冰盖。以前有很多专家认为,青藏高原在第四纪的时候曾经被一个大的冰盖所覆盖,即使国外有些专家仍持这种观点。但是经过考察和论证,我国的冰川学者基本上否定了这种观点。
冰川_冰川 -地貌
冰川
雪线:一个地方的雪线位置不是固定不变的。季节变化就能引起雪线的升降,这种临时现象叫做季节雪线。只有夏天雪线位置比较稳定,每年都回复到比较固定的高度,由于这个缘故,测定雪线高度都在夏天最热月进行。就世界范围来说,雪线是由赤道向两极降低的。珠穆朗玛峰北坡雪线高度在6000米左南极洲半岛冰川南极洲半岛冰川右,而在南北极,雪线就降低在海平面上。雪线是冰川学上一个重要的标志,它控制着冰川的发育和分布。只有山体高度超过该地的雪线,每年才会有多余的雪积累起来。年深日久,才能成为永久积雪和冰川发育的地区。
粒雪盆:雪线以上的区域,从天空降落的雪和从山坡上滑下的雪,容易在地形低洼的地方聚集起来。由于低洼的地形一般都是状如盆地,所以在冰川学上称其为粒雪盆。粒雪盆是冰川的摇篮。聚积在粒雪盆里的雪,究竟是怎样变成冰川冰的呢?雪花经过一系列变质作用,逐渐变成颗粒状的粒雪。粒雪之间有很多气道,这些气道彼此相通,因此粒雪层仿佛海绵似的疏松。有些地方的冰川粒雪盆里的粒雪很厚,底部的粒雪在上层的重压下发生缓慢的沉降压实和重结晶作用,粒雪相互联结合并,减少空隙。同时表面的融水下渗,部份冻结起来,使粒雪的气道逐渐封闭。被包围在冰中的空气就此成为气泡。这种冰由于含气泡较多,颜色发白,容重约为0.82~0.84克/立方厘米,也有人把它专门叫做粒雪冰。粒雪冰进一步受压,排出气泡,就变成浅蓝色的冰川冰。巨厚的冰川冰在本身压力和重力的联合作用下发生塑性流动,越过粒雪盆出口,蜿蜒而下,形成长短不一的冰舌。长大的冰舌可以延伸到山谷低处以至谷口外。发育成熟的冰川一般都有粒雪盆和冰舌,雪线以上的粒雪盆是冰川的积累区,雪线以下的冰舌是冰川的消融区。二者好像天平的二端,共同控制着冰川的物质平衡,决定着冰川的活动。雪线正好相当于天平的支点。
冰川景象冰川景象冰斗:在河谷上源接近山顶和分水岭的地方,总是形成一个集水漏斗的地形。当气候变冷开始发育冰川的时候,这种靠近山顶的集水漏斗,首先为冰雪所占据。冰雪在集水漏斗中积累到一定程度,发生流动而成冰川。冰川对谷底及其边缘有巨大的刨蚀作用,它象木匠的刨子和锉刀那样不断地工作,原来的集水漏斗逐渐被刨蚀成三面环山、宛如一张藤椅似的盆地形伏。这种地形叫做冰斗。冰斗大多发育在雪线附近的高程上。
一般山谷冰川,往往爬上冰坎,才能看到白雪茫茫的粒雪盆。当冰川消失之后,这样的盆底就是一个冰斗湖泊。高山上常常可以见到冰斗湖,它们有规则地分布在某个高度上,代表着古冰川时代的雪线高度。
冰碛:水冻结成冰,体积要增加9%左右。当融化的冰雪水在晚上重新在岩石裂缝里冻结时,对周围岩体施展着强大的侧压力,压力最大可达2吨/平方厘米。在这样强大的冻胀力面前不少岩石都破裂了。寒冻风化作用不仅在山坡裸露的地方进行,在冰川底床也能进行。这是因为冰川底床有暂时的压力融水,融水渗入谷底岩石裂缝里,冻结时也产生强大的冻胀力。寒冻风化作用不停地在山坡上和冰川底床制造松散的岩块碎屑,山坡上的碎屑在重力作用下滚落到冰川上,底床里的碎屑更容易被冰川挟带着一起流动。冰川挟带的碎石岩块通称为冰碛。冰川表面的岩石碎块称为表碛,冰川内部的叫内碛,冰川底部的叫底碛,冰川两侧的是侧碛。侧碛靠近山坡,碎石岩块的来源丰富,因而侧碛又高又大,象左右二道夹峙着冰川的巍巍城墙。到冰舌前端,二条侧碛大多交汇在一起,连成环形的终碛。终碛象高大的城堡,拱卫着冰川,攀登冰川的人,必须首先登临终碛,才能接近冰川。我国西部不少终碛高达二百余米。并不是所有冰川都有终碛的,前进迅速和后退迅速的冰川都没有终碛,只有冰川在一个地方长期停顿时,才能造成高大的终碛。两条冰川汇合时,相邻的两条侧碛合为一条中碛。树枝状山谷冰川表面中碛很多,整个冰川呈现黑白相间的条带状。冰碛是冰川搬运和堆积的主要物质,也是冰川改变地球面貌的证据之一。
冰川年轮:粒雪盆中的粒雪和冰层大致保持平整,层层迭置。每一年积累下来的冰层,在冰川学上叫做年层。冬季积雪经夏季消融后,形成一个消融面,消融面上污化物较多,所以也叫做污化面。污化面是划分年层的天然标志。有了年层,冰层就能像树轮一样被测出年龄来。由于冰川在形成的时候封存了一些空气和尘埃,冰川学家能够从中提取气泡和尘埃分析当时的气候。
冰面湖:冰面湖的形成主要有三种形式。一种是冰川上的冰下河道融蚀冰川,产生巨大的洞穴或隧道,洞穴顶部塌陷,便形成较深较大的长条形湖泊。一种是冰川低陷处积水,在夏季产生强烈的融蚀作用而形成的。另外,冰川周围嶙峋的角峰,经常不断地崩落下岩屑碎块。如果较大体积的岩块覆盖在冰川上,引起差别消融,就能生长成大小不等的冰蘑菇。冰杯形成速度很快,在冰面上形成大大小小的积水潭,在夏天消融期间,冰面积水温度较高,有时竟达到5℃。因此积水的融蚀作用强烈,能把蜂窝状的冰杯逐渐融合一起,形成宽浅的冰面湖泊。冰面湖给冰川景色增添了更为绚丽多彩的风光。夏天,每当朝日初升或夕阳西下的时候,碧瓤瓤的湖面上霞光万道,灿烂夺目。
冰洞:夏季,冰川经常处于消融状态中。冰川的消融分为冰下消融、冰内消融和冰面消融三种。地壳经常不断向冰川底部输送热量,从而引起冰下消融。不过冰下消融对于巨大的冰川体来说,是微不足道的。当冰面融水沿着冰川裂缝流入冰川内部,就会产生冰内消融。冰内消融的结果,孕育出许多独特的冰川岩溶现象,如冰漏斗、冰井、冰隧道和冰洞等(我们知道云南的石林是由喀斯特地貌形成的,由冰内消融引起的冰川地貌很像喀斯特地貌,冰川学家称这种冰川形态为喀斯特冰川)。
冰钟乳:冰川上的融水,在流动过程中,往往形成树枝状的小河网,时而曲折蜿流,时而潜人冰内。在一些融水多面积大的冰川上,冰内河流特别发育。当冰内河流从冰舌末端流出时,往往冲蚀成幽深的冰洞。洞口好像一个或低或高的古城拱门。从冰洞里流出来的水,因为带有悬浮的泥距沙,象乳汁一样浊白,冰川学上叫冰川乳。当冰川断流的时候,走进冰洞,犹如进入一个水晶宫殿。有些冰川,通过冰洞里的隧道,一直可以走到冰川底部去。冰洞有单式的,有树枝状的,洞内有洞。洞中冰柱林立,冰钟乳悬连,洞璧的花纹十分美丽。有的冰洞出口高悬在冰崖上,形成十分壮观的冰水瀑布。
冰塔:冰面差别消融产生许多壮丽的自然景象,如冰桥、冰芽、冰墙和冰塔等。尤其是冰塔林,吸引了不少人的注意。珠穆朗玛峰和希夏邦马峰地区的很多大冰川上,发育了世界上罕见的冰塔林。一座又一座数十米高的冰塔,仿佛用汉白玉雕塑出来似的,它们朝天耸立在冰川,千姿万态。有的像西安的大雁塔、小雁塔的塔尖,有的像埃及尼罗河畔的金字塔,有的像僵卧的骆驼,有的又像伸向苍穹的利剑。
冰蘑菇:冰川周围嶙峋的角峰,经常不断地崩落下岩屑碎块。如果崩落的岩块较小,在阳光下受热增温就会促进融化,结果岩块陷人冰中,形成圆筒状的冰杯,进而形成冰面湖。如果较大体积的岩块覆盖在冰川上,引起差别消融,当周围的冰全部融化了,而大石块因为遮住了太阳辐射,其下的冰没有融化,就能生长成大小不等的冰蘑菇。
冰川_冰川 -运动
简介
十九世纪初叶,在阿尔卑斯山上,有几个登山者不幸被雪崩掩埋在冰川粒雪盆里。当时有个冰川工作者推测说,过四十年后这几个人的尸体将在冰舌前出现。果然不出所料,四十三年后,这几个不幸者的尸体在冰舌前出现了,登山者同伴中的幸存者很快把尸体辨认出来。1827年,有个地质工作者在阿尔卑斯山的老鹰冰川上修筑了一座石砌小屋。十三年后,发现这座小屋向下游移动了1428米。小屋本身是不会移动的,造成小屋移动的原因是小屋的地基随着冰川向下运动,把小屋捎带着一起移动了。
冰川运动有些和水流相似,中间快,两边慢。要是横过冰川插上一排花杆,不需太长时间就可发现,中间的花杆远远地跑到前面去了,原来呈直线的花杆连线变成向下游凸出的弧线。许多海洋性冰川上出现的形象十分奇特的弧形连拱,就是冰川运动过程中,中间和两边速度不一而产生的。
冰川表面常有许多裂隙,有些裂隙有几十米深。裂隙的存在,说明冰川有脆性。不过,经过数百年的调查观测,冰川上的裂隙极少超过六十米深。多数裂隙远远小于这个深度就闭合了。这又说明冰川下部是塑性的,它可以“柔软”的适应各种外力作用而不致发生破裂。因此,可以把冰川分为二层,表面容易断裂的这层叫做脆性带,而下部“柔软”的那层叫做塑性带。塑性带的存在是冰川流动的根本原因。
冰川运动原因
物体在受力情况下,为了适应或消除外力,可作三种变形,即弹性变形、塑性变形和脆性变形(或称破裂)。一般物体在受力时都有这三个变形阶段。例如一根弹簧,一般情况下,作弹性变形;当受力超过弹性强度时,作塑性变形,弹簧回不到原来的位置;当受力特大超过破裂强度时,弹簧拉断,作脆性变形。但是,这三个阶段究竟有主有从,三个阶段并不同样平分秋色。到底以何种变形为主,要取决于材料本身的性质。就冰来说,由于它容易实现晶体的内部滑动,是有利于表现出塑性变形的。但是,当外力突然增高时,很容易超过冰的破裂强度,发生脆性变形(断裂)。只有在缓慢加荷并长期受力时,冰才能充分显现出塑性变形的特色。我们知道,物体在长期受力时,哪怕这种力较小,也会产生塑性变形。在冰川下部,由于上部冰层的压力和上游冰层的推力,老是处于受力状态,使下部冰层的塑性表现得比较充分。同时,下部冰层的融点由于受压比上部冰层稍低,使下部冰层更接近于融点,因而塑性变形更易实现。这样,冰川下部出现塑性带就不难理解了。而冰川表层,缺乏长期受力这个重要条件,当外力突然增加时,往往作弹性或脆性变形,成为脆性带。
在一个畅通的山谷中,冰川流动时最大流速出现在冰川表面,愈近谷底速度降低,这种运动方式叫做重力流。如果冰川运动过程中,在前方遇到突起的基岩或运动变缓的冰块的阻塞,就在那里形成前挤后压的剪应力,这种流动方式叫做阻塞重力流。在发生阻塞重力流的地方,冰中常有许多逆断层,还有复杂的褶皱出现。
冰川运动速度
冰川运动的速度,日平均不过几厘米,多的也不过数米,以致肉眼发觉不出冰川是在运动的。格陵兰的一些冰川,运动速度居世界之首,但每年也不过运动千余米而已。其它地区的冰川,像比较著名的某些阿尔卑斯山的冰川,年流速不过80~150米。我国冰川大多数是大陆性冰川,冰川积累不丰富,冰川上物质循环较为缓慢,因而导致冰川运动速度比较低。冰川运动速度是有季节变化的,夏快冬慢。天山和祁连山的冰川,夏季运动速度一般要比冬季快50%(均指冰舌而言)。造成这种差别的原因之一是冰川温度的变化。当冰川增温时,冰的粘度迅速减小,从-20℃增高到-l℃,冰的粘度随温度作近直线的下降。粘度减小使塑性增加,因而冰川运动速度加快。夏天冰融水出现在冰川内部及底部是促进冰川快速运动的另一个原因。
冰川运动速度总的来说十分缓慢。但是,有些冰川的脾气却很古怪,它们会在长期缓慢运动或退缩之后,突然爆发式地向前推进。
移动最快的冰川
美国阿拉斯加州安克雷奇和瓦尔迪兹之间的哥伦比亚冰川长54千米,宽4.8千米,最高点为910米。1999年它平均移动速度为35米/天,在过去的20年中它的移动速度加快了一倍。冰川波动
爆发式推进在这类冰川上是周期性发生的,是冰川运动的一种特殊方式。人们把这种现象叫做冰川的“波动”,具有波动性质的冰川叫做“动冰川”。冰川“波动”常引起特大洪水。在印度河上游就有一条冰川,周期性地进入主谷,当它拦截河流时,形成大湖,以后湖水溃决,又形成大洪水,造成灾害。在新疆的叶尔羌河周期性的发生特大洪水,也可能与冰川“波动”造成的冰湖溃决有关。
冰川_冰川 -作用
剥蚀作用
冰川的刨蚀作用示意
冰川有很