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关于冰川运动的详细介绍
2018-12-21 13:58:12   来源:   评论:0 点击:

  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...

  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,象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。


  冰川阻塞湖:l937年,阿拉斯加有一条名叫黑激流的冰川曾在世界新闻上引起注意,报纸上连日刊载它向前推进的消息。原来,黑激流冰川位于一条重要公路的上方,冰川出现爆发式前进有破坏公路的可能。当时住在公路边的一家人,入冬后几个星期,常常听到冰川方向有隆隆响声传来,好像坦克履冰的声音。l0月3日,他们从望远镜中突然发现,数公里外的黑激流冰川,冰舌前端乱七八糟地堆着的一垛碎冰块,被冰舌推送着向前轧轧移动。以后,冰川移动越来越快,冰川撞击谷床伴随着冰裂的声昔,把住房的玻璃震得发响,大地也在微微颤动。移动最快时每天推进60米,创造了当时所知的冰川前进的世界记录。从1936年9月到l937年2月,黑激流冰川前进了六公里半,最后在离公路八百米的地方停下来,总算没有造成灾祸。


  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。

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