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第16章 海洋、海浪与冰川(5)

在纵剖面上,冰槛与冰盆在冰川谷的分布是相间的,呈现出如同阶梯状的纵剖面,并有如同串珠一般的湖泊形成。这种特征的形成和冰床基岩的硬度、裂隙发育的程度和冰前河谷纵剖面的原始起伏相关。例如在节理密集或岩石软弱的地段,以掘蚀为主,形成冰盆;在节理疏松或岩石坚硬的地段段,以磨蚀作用为主,形成冰槛,在冰槛上,冰川为伸张流,具有较快的流速以及较小的侵蚀量;在冰盆中,冰川为压缩流,沿着破裂面向上滑动,发生类似于冰斗中的旋转运动,使冰盆受到下蚀而加深。

峡湾:峡湾是槽谷的一种特殊形式,指因冰川槽谷被水淹没所形成的与海相通的狭窄海湾。大陆冰流或岛屿冰盖入海常形成许多峡湾,它是过去溢出冰川的通道。

羊背石与磨光面、冰擦痕:羊背石是位于冰川底部的一种侵蚀地貌,在形态上,为单个或群集的基岩小丘,从形状上看好像羊背,因而得名。迎冰面由于受到刨蚀(磨蚀)作用的影响,平缓而倾向于上游,布满磨光面、擦痕、刻槽等侵蚀微形态;背冰面由于受到掘蚀(拔蚀)作用的影响,多为参差不齐的陡坎。羊背石的平面为椭圆形,长轴方向和冰流方向一致。

由冰川作用所形成的磨光面不但在羊背石上出现,也可以形成于U形谷的谷壁和漂砾上,形成的条件是岩石要较为致密,磨蚀物是沙和粉沙一级的碎屑。擦痕的一端粗,一端细,细的一端指向下游。如果磨蚀物的粒径增大,就会有擦痕和刻槽形成。擦痕长数厘米至1米,深度一般为数毫米。由于冰川低部的冰流方向可以发生改变,所以磨光面上的擦痕常成几组交叉出现。

冰碛地貌

冰碛地貌主要分冰碛丘陵、侧碛堤、终碛堤和鼓丘。

冰碛丘陵(基碛丘陵):冰川消融以后,原来的冰碛物堆积下来,就会形成冰碛地貌。原来的表碛、内碛、中碛均沉降落到底碛之上,合称为基碛。当这些冰碛物受到冰川谷底地形起伏的影响,或是受到冰面和冰内冰碛物分布的影响,堆积后就会有如波状起伏的丘陵形成,叫做冰碛丘陵或基碛丘陵。

在大陆冰川地区,基碛是分布最为广泛的一种冰碛,多为成片分布,在低洼之处有比较厚的沉积,在高地则很薄,其间分布着由细粒物质构成的洼地,积水成湖。若是冰碛丘陵主要由底碛组成,其形态与分布规律就会反映古冰川消亡前冰底的形状;若是主要由表碛组成,则可反映原来冰面形态。

侧碛堤:位于冰舌两边的表碛,从冰面上不断地滚落到冰川与山坡之间,堆积起来,形成侧碛。有一部分侧碛是山坡上的碎屑滚落到冰川的边缘堆积成而的。当冰川退缩后,就在原先山谷冰川的两侧形成条状的高地,这就是侧碛堤。侧碛堤是山谷冰川的一种很主要的地貌,其向上延伸的末端高度,可近似地表示雪线的高度。

终碛堤(前碛堤):冰舌末端在同一位置上有较长时间的停留,又处于平衡状态时逐渐堆积起来,形成终碛。形成终碛堤的原因,在于冰舌末端大量的底碛和内碛沿着剪切面被推举到冰川表面,冰面的强烈消融也使得内碛出露为表碛。这些表碛沿着冰舌前沿的斜坡不断滚落堆积起来,终于形成环绕冰舌的高大的终碛堤。

鼓丘:由冰碛组成的、高达几十米、长达几百米的流线形丘陵,就是鼓丘。鼓丘在平面上呈椭圆形,长轴平行于冰流方向,前后坡不对称,迎冰面(前坡)缓的为基岩;背冰面(后坡)较陡,是冰碛物。鼓丘分布的位置比较固定,总是成群出现在大陆冰川终碛堤后方不远的地方。

冰水堆积地貌

在冰川附近的冰融水具有一定的侵蚀搬运能力,可以对冰川的冰碛物进行再一次的搬运和堆积,形成冰水堆积地貌。冰水堆积地貌主要有冰水扇、外冲平原、冰水湖、冰砾阜阶地、冰砾阜、锅穴和蛇形丘等。

冰水扇和外冲平原:冰下的河道携带着大量的沙砾从冰舌的末端排出,在平原上展开布列,就形成了冰水冲积扇。许多冲积扇联合成外冲平原,呈裙状对终碛堤形成包围。在山谷中形成冰水排泄平原,经后期切割则成冰水阶地,逐渐向下游尖灭。

季候泥:是由冰水湖泊所形成的沉积,季节变化比较明显。夏季冰融水增多,携带大颗粒碎屑入湖沉积,颜色比较淡;秋季冰融水剧列减少,长久悬浮湖水中的粘土胶粒开始沉淀,颜色比较深。

冰砾阶地与冰砾阜:在冰川的边缘经常会有边缘水道,冰水和沙砾填充于水道中。当冰川退缩后,边缘水道的沙砾层就在谷坡上形成冰砾阜阶地。而冰砾阜则是一些圆形或不规则的丘陵,由有层次的、且经过分选的物质(粉沙、细纱)所组成,表面一般覆盖有一层薄的冰碛层。冰砾阜原来是冰川表面的负地形,底部为冰水沙砾物质,随着冰川融化消失,负地形就成了正地形。

锅穴:是冰水平原上经常见到一种圆形的洼地,深数米,直径可达十余米至数十米,周壁陡直,形状如黄土陷穴。

蛇形丘:是狭长型的、曲折蜿蜒如同蛇状的高地,两坡互相对称,丘脊比较狭窄。蛇形丘小的有数十米至数百米长,大的可达数千米至数十千米,其中在北美就有长达400千米的蛇形丘。从蛇形丘的横剖面来看,沙砾层常呈现出背斜状,这是由于两壁冰体塌陷造成的。

相关链接——冰川地貌组合

各种冰川和冰水地貌类型,按照成因组合可以分为山地冰川和大陆冰川地貌。

山地冰川地貌组合类型复杂多样,种类可达20种之多;大陆冰川地貌类型单调,总共不超过12种。

通常来说,山地冰川以冰蚀地貌复杂为特色,地貌组合规律明显,从上到下可以分出几个垂直带,以冰斗、刃脊、角峰为主的冰蚀地貌带位于雪线之上;以槽谷、侧碛堤、冰碛丘陵为主的冰蚀-冰碛地貌带位于雪线以下、终碛堤以上;以终碛堤为代表的冰碛地貌带位于冰川末端;冰水扇和外冲平原的冰水堆积地貌带则处于终碛堤的外缘。

大陆冰川的特色是堆积地貌突出,地貌组合以水平分带性为表现特征,以终碛堤为界,堤内主要是冰碛地貌,代表是冰碛丘陵;堤外主要是冰水堆积地貌,代表是冰水外冲平原。

冰川的消退

世界冰川的平均厚度从1980年以来,减少了约11.5米,其中损失最为严重的是欧洲冰川,导致这一结果的主要原因是全球气候变暖。

研究人员指出,由于冰川是重要淡水资源之一,所以冰川融化速度过快会给一些地区带来淡水危机,甚至在水源稀缺的地区会酝酿争水冲突。

冰川消退的现状

从数据显示可以看出,世界冰川的平均厚度2005年减少了0.5米,但到了2006年,竟一下子减少了1.5米,。联合国环境规划署认为,这也是有研究人员监测以来冰川消融速度最快的时期。

位于欧洲山区的冰川和其他地区比起来,损失最为严重,其中包括阿尔卑斯山脉、比利牛斯山脉和北欧山区在内。1980年时西班牙有27条冰川,现在只剩下了13条。而欧洲的阿尔卑斯山脉已经有一半的冰川在过去一个世纪里消失了。2003年入夏以来,热浪席卷了欧洲各国,使当地的气温接近或超过了历史最高记录。在瑞士,3900米高的费尔佩克斯雪山山顶的气温达到了5℃,近150年来,那里冰川的厚度也下降到的最低点。

在过去40年里,我国天山地区大概有22%的冰川体积逐渐消失;而祁连山冰川也在不断缩小减少,融水与上个世纪70年代减相比,有大概10亿立方米的缩减。冰川局部地区的雪线上升速度在年均2~6.5米的幅度,有些地区的雪线年均上升之快,竟达12.5~22.5米。

在加拿大的努纳武特区,位于埃尔斯米尔岛的北部海岸附近的有着3000多岁高龄、素有北极冰架“老大”之称的沃德·亨特,目前已经难以重现旧貌了。地质学家通过雷达勘察后发现,2000年,388.5平方千米大小的沃德·亨特有一个小裂缝出现;2002年,这个裂缝扩大为77米,并且旁边又有一些新的裂缝出现,一块6平方千米大小的浮冰已从中分离出去,漂浮在沃德·亨特的附近。地质学家预测,沃德·亨特最终会一分为二。

南极冰盖在世界冰储量中占91%,1998年以来占总面积1/7的冰体已经消失。美国地理协会近期指出,南极3个最大的冰川在10年内逐渐薄,厚度因此减少了45米。

由此看来,冰川萎缩的速度是相当惊人的。在秘鲁利马地区,近年来冰川正以每年30米的速度消融,而在1990年以前,消融速度每年只有3米。科学家预计,到2050年,全球大约1/4以上冰川都将消失;而到2100年,冰川消融可能达到50%。那时,可能只有在阿拉斯加、巴塔哥尼亚高原、喜马拉雅山和中亚山地还会有一些较大的冰川分布区。

冰川消融的原因

冰川的消融是有一定制约因素的,导致冰川不断消融的原因,主要有以下几种:

气候变暖:一份出自联合国环境规划署的研究报告指出,专家们对位于尼泊尔境内的冰川3252个、冰川湖2323个,以及位于不丹境内的冰川677个、冰川湖2674个,通过航测、卫星观测和实地考察等手段,进行了为期长达3年的观测。结果表明,这些地区的气温比20世纪70年代增加了1℃,而喜马拉雅山地区冰川融化加快的事实,又一次表明人类在未来几十年里将面临的最大威胁就是全球气候变暖。

新西兰科学家对其境内48座冰川进行了拍照和分析后,形象地将冰川比喻为“银行”。由于这些年那里盛行高气压,西风逐渐减少,使得天气变得干燥,降雪量明显地变少,以致“银行”入不敷出。由于冰川是靠自然降雪来补充的,如果天气温度过高,江雪减少,如此持续下去,那里的冰川还将继续萎缩。