▲P
在去羊卓擁錯(cuò)的那天下午路,阿星帶著我們?nèi)ダ丝ㄗ涌h看卡若拉冰川。
路的盡頭,土山的背后,隱隱約約的露出一座雪山。路邊的牌子上寫著“乃欽康桑雪山,海拔7191米”,我想起這就是登山界大名鼎鼎的“寧金抗沙”,拉軌崗日山的主峰,西藏中部的四大雪山之一。
車子在山谷間行駛,遠(yuǎn)處的乃欽康桑一直就在地平線上,仿佛一直在指引著我們的方向。翻過山口,眼前一片開闊,公路翻上了一片草原,遠(yuǎn)處的乃欽康桑很突兀的隆起在地平線上,毫無遮掩。我們腳下的公路就向著雪山的方向延伸過去,似乎這條路就要開上雪山一般。
雪花一落到地上就會(huì)發(fā)生變化,隨著外界條件和時(shí)間的變化,經(jīng)過一個(gè)消融季節(jié)未融化的雪會(huì)變成完全喪失晶體特征的圓球狀雪,稱之為粒雪,新雪的水分子從雪片的尖端和邊緣向凹處遷移,使晶體變圓的過程叫粒雪化。在這個(gè)過程中,雪逐步密實(shí),經(jīng)融化、再凍結(jié)、碰撞、壓實(shí)
冰川冰在重力作用下,沿著山坡慢慢流下(當(dāng)然流的速度很慢),在流動(dòng)的過程中,逐漸的凝固,最后就形成了冰川。當(dāng)粒雪密度達(dá)到0.5~0.6克/厘米3時(shí),粒雪化過程變得緩慢。在自重的作用下,粒雪進(jìn)一步密實(shí)或由融水滲浸再凍結(jié),晶粒改變其大小和形態(tài),出現(xiàn)定向增長。當(dāng)其密度達(dá)到0.84克/厘米3時(shí),晶粒間失去透氣性和透水性,便成為冰川冰。粒雪轉(zhuǎn)化成冰川冰的時(shí)間從數(shù)年至數(shù)千年。
冰川是水的一種存在形式,是雪經(jīng)過一系列變化轉(zhuǎn)變而來的。要形成冰川首先要有一定數(shù)量的固態(tài)降水,其中包括雪、霧、雹等。沒有足夠的固態(tài)降水作“原料”,就等于“無米之炊”,根本形不成冰川。
在高山上,冰川能夠發(fā)育,除了要求有一定的海拔外,還要求高山不要過于陡峭。如果山峰過于陡峭,降落的雪就會(huì)順坡而下,形不成積雪,也就談不上形成冰川。雪花一落到地上就會(huì)發(fā)生變化,隨著外界條件和時(shí)間的變化,雪花會(huì)變成完全喪失晶體特征的圓球狀雪,稱之為粒雪,這種雪就是冰川的“原料”。
積雪變成粒雪后,隨著時(shí)間的推移,粒雪的硬度和它們之間的緊密度不斷增加,大大小小的粒雪相互擠壓,緊密地鑲嵌在一起,其間的孔隙不斷縮小,以致消失,雪層的亮度和透明度逐漸減弱,一些空氣也被封閉在里面,這樣就形成了冰川冰。粒雪化和密實(shí)化過程在接近融點(diǎn)的溫度下,進(jìn)行很快;在負(fù)低溫下,進(jìn)行緩慢。冰川冰最初形成時(shí)是乳白色的,經(jīng)過漫長的歲月,冰川冰變得更加致密堅(jiān)硬,里面的氣泡也逐漸減少,慢慢地變成晶瑩透徹,帶有藍(lán)色的水晶一樣的老冰川冰。
按照冰川的規(guī)模和形態(tài),
大陸冰蓋主要分布在南極和格陵蘭島。山岳冰川則分布在中緯、低緯的一些高山上。全世界冰川面積共有l(wèi)500多萬平方公里,其中南極和格陵蘭的大陸冰蓋就占去1465萬平方公里。面積超過14,000,000平方公里的南極洲,差不多全部都被一個(gè)平均接近1,980米厚的冰川覆蓋著,其東部冰層厚度可達(dá)4267米。格陵蘭冰蓋覆蓋的面積超過1,800,000平方公里,實(shí)測最大厚度約3,350米。較小的大陸冰蓋常被稱作冰帽或冰原。地球上有兩大冰蓋,即南極冰蓋和格陵蘭冰蓋,它們占世界冰川總體積的99%,其中南極冰蓋占90%。格陵蘭約有83%的面積為冰川覆蓋。因此,山岳冰川與大陸冰蓋相比,規(guī)模極為懸殊。
我國的冰川都屬于山岳冰川。就是在第四紀(jì)冰川最盛的冰河時(shí)代,冰川規(guī)模大大擴(kuò)大,也沒有發(fā)育為大陸冰蓋。以前有很多專家認(rèn)為,青藏高原在第四紀(jì)的時(shí)候曾經(jīng)被一個(gè)大的冰蓋所覆蓋,即使國外有些專家仍持這種觀點(diǎn)。但是經(jīng)過考察和論證,我國的冰川學(xué)者基本上否定了這種觀點(diǎn)。
冰斗:在河谷上源接近山頂和分水嶺的地方,總是形成一個(gè)集水漏斗的地形。當(dāng)氣候變冷開始發(fā)育冰川的時(shí)候,這種靠近山頂?shù)募┒罚紫葹楸┧紦?jù)。冰雪在集水漏斗中積累到一定程度,發(fā)生流動(dòng)而成冰川。冰川對谷底及其邊緣有巨大的刨蝕作用,它象木匠的刨子和銼刀那樣不斷地工作,原來的集水漏斗逐漸被刨蝕成三面環(huán)山、宛如一張?zhí)僖嗡频呐璧匦畏_@種地形叫做冰斗。冰斗大多發(fā)育在雪線附近的高程上。
一般山谷冰川,往往爬上冰坎,才能看到白雪茫茫的粒雪盆。當(dāng)冰川消失之后,這樣的盆底就是一個(gè)冰斗湖泊。高山上常??梢砸姷奖泛?,它們有規(guī)則地分布在某個(gè)高度上,代表著古冰川時(shí)代的雪線高度。
冰磧:水凍結(jié)成冰,體積要增加9%左右。當(dāng)融化的冰雪水在晚上重新在巖石裂縫里凍結(jié)時(shí),對周圍巖體施展著強(qiáng)大的側(cè)壓力,壓力最大可達(dá)2噸/平方厘米。在這樣強(qiáng)大的凍脹力面前不少巖石都破裂了。寒凍風(fēng)化作用不僅在山坡裸露的地方進(jìn)行,在冰川底床也能進(jìn)行。這是因?yàn)楸ǖ状灿袝簳r(shí)的壓力融水,融水滲入谷底巖石裂縫里,凍結(jié)時(shí)也產(chǎn)生強(qiáng)大的凍脹力。寒凍風(fēng)化作用不停地在山坡上和冰川底床制造松散的巖塊碎屑,山坡上的碎屑在重力作用下滾落到冰川上,底床里的碎屑更容易被冰川挾帶著一起流動(dòng)。
冰面湖:冰面湖的形成主要有三種形式。一種是冰川上的冰下河道融蝕冰川,產(chǎn)生巨大的洞穴或隧道,洞穴頂部塌陷,便形成較深較大的長條形湖泊。一種是冰川低陷處積水,在夏季產(chǎn)生強(qiáng)烈的融蝕作用而形成的。另外,冰川周圍嶙峋的角峰,經(jīng)常不斷地崩落下巖屑碎塊。如果較大體積的巖塊覆蓋在冰川上,引起差別消融,就能生長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積水潭,在夏天消融期間,冰面積水溫度較高,有時(shí)竟達(dá)到5℃。因此積水的融蝕作用強(qiáng)烈,能把蜂窩狀的冰杯逐漸融合一起,形成寬淺的冰面湖泊。冰面湖給冰川景色增添了更為絢麗多彩的風(fēng)光。夏天,每當(dāng)朝日初升或夕陽西下的時(shí)候,碧瓤瓤的湖面上霞光萬道,燦爛奪目。
冰洞:夏季,冰川經(jīng)常處于消融狀態(tài)中。冰川的消融分為冰下消融、冰內(nèi)消融和冰面消融三種。地殼經(jīng)常不斷向冰川底部輸送熱量,從而引起冰下消融。不過冰下消融對于巨大的冰川體來說,是微不足道的。
冰塔:冰面差別消融產(chǎn)生許多壯麗的自然景象,如冰橋、冰芽、冰墻和冰塔等。尤其是冰塔林,吸引了不少人的注意。珠穆朗瑪峰和希夏邦馬峰地區(qū)的很多大冰川上,發(fā)育了世界上罕見的冰塔林。一座又一座數(shù)十米高的冰塔,仿佛用漢白玉雕塑出來似的,它們朝天聳立在冰川,千姿萬態(tài)。有的像西安的大雁塔、小雁塔的塔尖,有的像埃及尼羅河畔的金字塔,有的像僵臥的駱駝,有的又像伸向蒼穹的利劍。
冰蘑菇:冰川周圍嶙峋的角峰,經(jīng)常不斷地崩落下巖屑碎塊。如果崩落的巖塊較小,在陽光下受熱增溫就會(huì)促進(jìn)融化,結(jié)果巖塊陷人冰中,形成圓筒狀的冰杯,進(jìn)而形成冰面湖。如果較大體積的巖塊覆蓋在冰川上,引起差別消融,當(dāng)周圍的冰全部融化了,而大石塊因?yàn)檎谧×颂栞椛洌湎碌谋鶝]有融化,就能生長成大小不等的冰蘑菇。
十九世紀(jì)初葉,在阿爾卑斯山上,有幾個(gè)登山者不幸被雪崩掩埋在冰川粒雪盆里。當(dāng)時(shí)有個(gè)冰川工作者推測說,過四十年后這幾個(gè)人的尸體將在冰舌前出現(xiàn)。果然不出所料,四十三年后,這幾個(gè)不幸者的尸體在冰舌前出現(xiàn)了,登山者同伴中的幸存者很快把尸體辨認(rèn)出來。
1827年,有個(gè)地質(zhì)工作者在阿爾卑斯山的老鷹冰川上修筑了一座石砌小屋。十三年后,發(fā)現(xiàn)這座小屋向下游移動(dòng)了1428米。小屋本身是不會(huì)移動(dòng)的,造成小屋移動(dòng)的原因是小屋的地基隨著冰川向下運(yùn)動(dòng),把小屋捎帶著一起移動(dòng)了。
冰川運(yùn)動(dòng)有些和水流相似,中間快,兩邊慢。要是橫過冰川插上一排花桿,不需太長時(shí)間就可發(fā)現(xiàn),中間的花桿遠(yuǎn)遠(yuǎn)地跑到前面去了,原來呈直線的花桿連線變成向下游凸出的弧線。許多海洋性冰川上出現(xiàn)的形象十分奇特的弧形連拱,就是冰川運(yùn)動(dòng)過程中,中間和兩邊速度不一而產(chǎn)生的。
冰川表面常有許多裂隙,有些裂隙有幾十米深。裂隙的存在,說明冰川有脆性。不過,經(jīng)過數(shù)百年的調(diào)查觀測,冰川上的裂隙極少超過六十米深。多數(shù)裂隙遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這個(gè)深度就閉合了。這又說明冰川下部是塑性的,它可以“柔軟”的適應(yīng)各種外力作用而不致發(fā)生破裂。因此,可以把冰川分為二層,表面容易斷裂的這層叫做脆性帶,而下部“柔軟”的那層叫做塑性帶。塑性帶的存在是冰川流動(dòng)的根本原因。
物體在受力情況下,為了適應(yīng)或消除外力,可作三種變形,即彈性變形、塑性變形和脆性變形(或稱破裂)。一般物體在受力時(shí)都有這三個(gè)變形階段。例如一根彈簧,一般情況下,作彈性變形;當(dāng)受力超過彈性強(qiáng)度時(shí),作塑性變形,彈簧回不到原來的位置;當(dāng)受力特大超過破裂強(qiáng)度時(shí),彈簧拉斷,作脆性變形。但是,這三個(gè)階段究竟有主有從,三個(gè)階段并不同樣平分秋色。到底以何種變形為主,要取決于材料本身的性質(zhì)。
就冰來說,由于它容易實(shí)現(xiàn)晶體的內(nèi)部滑動(dòng),是有利于表現(xiàn)出塑性變形的。但是,當(dāng)外力突然增高時(shí),很容易超過冰的破裂強(qiáng)度,發(fā)生脆性變形(斷裂)。只有在緩慢加荷并長期受力時(shí),冰才能充分顯現(xiàn)出塑性變形的特色。我們知道,物體在長期受力時(shí),哪怕這種力較小,也會(huì)產(chǎn)生塑性變形。在冰川下部,由于上部冰層的壓力和上游冰層的推力,老是處于受力狀態(tài),使下部冰層的塑性表現(xiàn)得比較充分。同時(shí),下部冰層的融點(diǎn)由于受壓比上部冰層稍低,使下部冰層更接近于融點(diǎn),因而塑性變形更易實(shí)現(xiàn)。這樣,冰川下部出現(xiàn)塑性帶就不難理解了。而冰川表層,缺乏長期受力這個(gè)重要條件,當(dāng)外力突然增加時(shí),往往作彈性或脆性變形,成為脆性帶。
在一個(gè)暢通的山谷中,冰川流動(dòng)時(shí)最大流速出現(xiàn)在冰川表面,愈近谷底速度降低,這種運(yùn)動(dòng)方式叫做重力流。如果冰川運(yùn)動(dòng)過程中,在前方遇到突起的基巖或運(yùn)動(dòng)變緩的冰塊的阻塞,就在那里形成前擠后壓的剪應(yīng)力,這種流動(dòng)方式叫做阻塞重力流。在發(fā)生阻塞重力流的地方,冰中常有許多逆斷層,還有復(fù)雜的褶皺出現(xiàn)。
冰川運(yùn)動(dòng)的速度,日平均不過幾厘米,多的也不過數(shù)米,以致肉眼發(fā)覺不出冰川是在運(yùn)動(dòng)的。格陵蘭的一些冰川,運(yùn)動(dòng)速度居世界之首,但每年也不過運(yùn)動(dòng)千余米而已。其它地區(qū)的冰川,像比較著名的某些阿爾卑斯山的冰川,年流速不過80~150米。我國冰川大多數(shù)是大陸性冰川,冰川積累不豐富,冰川上物質(zhì)循環(huán)較為緩慢,因而導(dǎo)致冰川運(yùn)動(dòng)速度比較低。
冰川運(yùn)動(dòng)速度是有季節(jié)變化的,夏快冬慢。天山和祁連山的冰川,夏季運(yùn)動(dòng)速度一般要比冬季快50%(均指冰舌而言)。造成這種差別的原因之一是冰川溫度的變化。當(dāng)冰川增溫時(shí),冰的粘度迅速減小,從-20℃增高到-l℃,冰的粘度隨溫度作近直線的下降。粘度減小使塑性增加,因而冰川運(yùn)動(dòng)速度加快。夏天冰融水出現(xiàn)在冰川內(nèi)部及底部是促進(jìn)冰川快速運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)原因。
冰川運(yùn)動(dòng)速度總的來說十分緩慢。但是,有些冰川的脾氣卻很古怪,它們會(huì)在長期緩慢運(yùn)動(dòng)或退縮之后,突然爆發(fā)式地向前推進(jìn)。
聯(lián)系客服