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冰川又称冰河,是极地或高山地区地表上多年存在并具有沿地面运动状态的的巨大冰体,冰川广泛地分布于地球表面,在除了澳大利亚以外的其它各个大陆都有冰川分布,它们所储存的淡水占地球淡水总量的75%到85%。
在极地和高山地区,气候严寒,常年积雪,当雪积聚在地面上后,如果温度降低到零下,可以受到它本身的压力作用或经再度结晶而造成雪粒,称为粒雪;
粒雪又重新结晶,变成更紧致的粒状冰;
粒状冰进一步受压,孔隙基本闭合,历经数年到数十年形成了一种浅蓝色的物质,冰川冰。
当冰川冰在重力作用下发生流动,冰川便诞生了。
因为水分子容易反射蓝光,空气越少,年龄越大,冰川会越来越蓝。
一、冰蚀作用
冰川有很强的侵蚀力,大部分为机械的侵蚀作用,其侵蚀方式可分为几种:
(1)拔蚀作用:当冰床底部或冰斗后背的基岩,沿节理反复冻融而松动,若这些松动的岩石和冰川冻结在一起,则当冰川运动时就把岩块拔起带走,这称为拔蚀作用。经拔蚀作用后的冰川河谷其坡度曲线是崎岖不平的,形成了梯形的坡度剖面曲线。
(2)磨蚀作用:当冰川运动时,冻结在冰川或冰层底部的岩石碎片,因受上面冰川的压力,对冰川底床进行削磨和刻蚀,称为磨蚀作用。磨蚀作用可在基岩上形成带有擦痕的磨光面,而擦痕或刻槽是冰川作用的一种良好证据,其方向可以用来指示冰川行进的方向。
(3)冰楔作用:在岩石裂缝内所含的冰融水,经反复冻融作用,体积时涨时缩,而造成岩层破碎,成为碎块,或从两侧山坡坠落到冰川中向前移动。
冰川首先是地表的塑造者,作为一种流动的固体,冰川可以劈山裂石。
二、冰蚀地貌
1.冰斗、刃脊和角峰
冰斗呈半圆形,三面环以陡峭的岩壁,开口处为一高起的陡坎。冰斗的岩盆的最低高度代表发育冰川时的雪线高度。刃脊和角峰是冰斗演化的结果。
冰川在山坡上不断刨蚀,形成围椅状的洼地,是为冰斗。
冰川消退后,冰斗内往往积水成湖,叫冰斗湖。
在两个相邻的冰斗之间,岩石通常被侵蚀得很薄,形成狭窄的山脊。由于它很像锋利的刀刃,所以人们把它叫做刃脊。
冰斗继续侵蚀,数道刃脊狭路相逢,就形成了险峻的角峰。喜马拉雅山脉也有很多典型的角峰,如世界最高峰珠穆朗玛峰。
2.冰蚀槽谷
冰川期也并非持续稳定的寒冷,仍有冷热的交替。当温度升高时,冰川开始部分消融,结构变得不太稳定,破碎的冰山在重力的作用下移动,将岩床磨出一条条巨大的U型槽谷,我们将这种过程称为冰川的磨蚀作用。同时在相对温暖的时期,水也会侵入岩床,结冰后体积膨胀,反复冻融之后使岩石松动,并随着冰川的移动将之搬离,这一过程被称为冰川的拔蚀作用。冰蚀槽谷的形成,是这两个过程综合作用的结果。
2.冰川谷:又称U形谷或槽谷,它的前身大部分是山地上升前的河谷,以后由冰川切割V形河谷而成,但两者的地貌特征却显然不同。
太白山冰川槽谷
①平面形态河谷弯曲,槽谷平直;槽谷一般表现为中上游宽,下游窄 。
②横剖面河谷V形,槽谷U形
③纵剖面河谷为圆滑曲线,槽谷为陡缓交替的阶梯状
3.峡湾:
在高纬度地区,冰川常能伸入海洋,在岸边侵蚀成一些很深的U型谷,当气候变暖,冰川撤退,海水倒灌进U型谷里面,就形成了峡湾。挪威海岸有一个峡湾长达220千米,南美巴塔哥尼亚海岸的峡湾深度达1288米。
世界上最深的峡湾是阿根廷的巴塔哥尼亚峡湾,有1288米深。
挪威集中了世界大部分峡湾,西海岸也成为世界最曲折的海岸线。
一般游客都坐船游览,海风在咆哮,海鸥在尖叫,非常狂野。
冰峡湾——峡湾的原始模样
峡湾是冰川与海洋共同作用的结果,但是很多峡湾中却见不到冰川的身影。那么在峡湾形成的过程中,冰川是怎样的一种状态?现在何处还能见到依旧横卧冰川的峡湾呢?无论是回溯万年,探秘古冰川和海洋的消长进退,还是下潜千米,寻找峡湾水域里的独特生物,在连绵的峥嵘绝壁之中,隐藏着更多的传奇。就让我们一同走进充满原始野性的冰峡湾和奇绝壮美的奇“峡”画卷。
峡湾:冰川槽谷被海水淹没而成的狭长深海湾。它的基本形态是深入陆地、崖壁陡峭、海水较深,口门附近多有冰碛物构成的冰坎。
冰峡湾:巨大的冰川在蜿蜒的峡谷中如长龙一样游走,冰川末端深深探入大海,海水灌入峡谷,犹如峡湾一般,却因峡谷中横卧的冰川而与峡湾有差异。可以说,冰峡湾是峡湾较为原始的模样,展露着壮丽峡湾野性的一面,是一种既稀有又奇特的极地地貌。
高纬海岸是峡湾的家园,在末次冰期时,这些地区曾被磅礴的冰盖覆盖,冰川依靠重力从高山一直深入海洋,厚重的冰川下滑时在原本的谷底刻蚀出更深的U形谷,当冰期结束,冰川消融退却后海水倒灌入近岸的峡谷中,形成峡湾。
峡湾以陡峭的岸壁闻名于世,这是因为冰川不断融化、冻结,将岩石裹挟其中徐徐流动,它所携带的砾石锉削着周围的岩体,在造就峡湾水道的同时也形成了悬崖等险峻景观。
冰峡湾是峡湾的前身,大冰盖覆盖在基岩上,厚度有一千到三千米,在重力驱动下,形成冰川流动入海,在不动声色的冰面下,冰流以万钧之力削蚀地表岩层,悄无声息地塑造着U形谷,只不过由于被厚达千米的冰所覆盖,很难看出U形谷的深度。
峡湾的家园主要位于高纬度的海岸地带,在末次冰期时,这些地区曾被磅礴冰盖覆盖。北半球的峡湾主要分布于美国阿拉斯加、加拿大、格陵兰、冰岛、斯堪的纳维亚半岛等处,南半球则可在南美洲南部、新西兰南岛等地找到“峡影重重”。
在地球上,我们现在所处的间冰期已经持续了约1.1万年,大部分峡湾里的冰川都已经消融不见。只有在地球的两极,第四纪冰期的大冰盖尚存。
格陵兰岛的冰峡湾地貌尤为典型。2004年,伊卢利萨特冰峡湾被列入联合国世界自然遗产名录,这也是格陵兰唯一的世界遗产。
格陵兰的伊路利萨特冰峡湾(40,240公顷)位于格陵兰岛西岸,北极圈以北250公里,完全为冰雪覆盖。它是地球第四纪最后一个冰川时代的杰出例证。
格陵兰岛是世界第一大岛,全岛约3/4的地区在北极圈内,这里也被称之为“冰山的摇篮”。是的,巨大而壮观的海上冰山发源于陆地! 格陵兰冰峡湾的入口处有个非常美妙的名字——冰山库,为什么会有这样的称号呢?
在冰流末端与海水的接触地带,海水从冰流底部一点点向内侵蚀,使冰流末端从底部逐渐融化,脱离基岩变成悬浮在海面的冰架。
在冰面融水和冰底海水的共同侵蚀下,冰体产生裂隙并且不断扩大。最终,冰架前锋从主体上会齐刷刷地断裂下来,生成漂浮在海里的冰山,冰山浮在峡谷的尽头,飘向远方。不要小看这些冰山,海面浮冰看似不大,却只是冰山一角,水下可是另一副面貌,有的深达数百米。传说泰坦尼克号撞上的冰山就是从这里漂出的。事实上这里曾发生过冰崩引起的翻船事件,因此没有政府颁发的通行证船只不可以通行。
如果冰流补充量不及末端消失量,冰峡湾所在的峡谷就会被海水步步灌入,最终会成为没有冰川残留的峡湾。很多冰峡湾口门外,水下多有一道冰碛垄,即冰坎。高达数百米的大型冰山常常会搁浅在这里,因此冰峡湾的口门处往往会成为“冰山库”。
冰峡湾中的冰流前端往往会出现被齐头切断的面貌,将冰流齐头切断的便是海水,海水与冰川在这里每时每刻都在发生着博弈。伊卢利萨特冰峡湾看似与世隔绝,却是反映全球变暖的第一现场。据说,如果有一天格陵兰岛的冰雪全部融化,全球海平面将上升7.5米,许多沿海城市都将成为巨大的游泳池。
淡水和海水共同充盈在峡湾中,河流和瀑布带来数米厚的上层淡水,下层则是数百米厚的海水,由于淡水和海水的折射率不同,光线很难深入峡湾水域,加上两岸遮天蔽日的峭壁投下阴影,峡湾浅水区也形成了类似深海的环境,成为众多深海生物的家园。
格陵兰鲸跃身击浪,垂直跃出水面。
格陵兰岛的海洋不仅有至纯至美的冰川和魄力十足的鲸鱼,同时它还孕育着种类繁多的海洋生命,在这里你将会看到北极熊、麝牛、麋鹿、海豹、海狮、北极燕鸥等海洋动物。
如今,能见到峡湾原始一面的地方仅在极地地区,但是随着气候变化加剧,极地冰盖消融速度也在加快,峡谷中的冰川消退速度远大于补给速度。如果格陵兰岛的冰峡湾里不再有冰流入海的景象,而是变为标准的峡湾,那么充满原始之魅的冰峡湾景观又该去哪里欣赏呢?
4.羊背石
(1)羊背石:是冰床上由冰蚀作用形成的石质小丘,常成群分布,远望犹如匍匐的羊群,故称羊背石。
(2)特点:
①羊背石平面上呈椭圆形,长轴方向与冰川运动方向一致。
②剖面形态两坡不对称;迎冰流面以磨蚀作用为主,坡度平缓作流线形,表面留下许多擦痕刻槽、磨光面等痕迹;背流面则在冻融风化和冰川挖蚀作用下,形成表面坎坷不平作锯齿状的陡坡。