自然科普:有點熱了嗎?來逛逛冰雪世界吧
發(fā)布時間:2021-04-16
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2002-2016年美國??怂构景l(fā)行的系列動畫電影《冰河世紀》(Ice Age),講述了兩百萬年前的冰川時代史前動物們的歷險故事,精美逼真的畫面把我們帶入了銀裝素裹的冰雪世界。

《冰河世紀》電影宣傳照

1.什么是冰川

冰川,是陸地上的大量冰塊聚集形成的緩慢運動的巨型天然冰體,通常形成在年均溫度 0℃以下的區(qū)域。

降雪積累區(qū)與消融區(qū)有一條界限稱為雪線,是年降雪量和年消融量的均衡線,冰川普遍形成在雪線以上。

較厚的積雪轉變?yōu)榫哂锌伤苄缘谋ū?,受其自身壓力及重力作用影響下,冰川會發(fā)生緩慢流動。

現(xiàn)代冰川景觀現(xiàn)代冰川景觀

2. 冰川的分類

關于冰川的分類方式有很多,教科書上常見的分類方式有兩種:

一種是根據(jù)冰川所處的區(qū)域,將冰川分為大陸冰川和山岳冰川;另一種按冰川發(fā)育的溫度及物理特征,將冰川分為海洋性冰川和大陸性冰川。

大陸冰川和山岳冰川

大陸冰川:主要發(fā)育有冰蓋、冰原及冰帽。

冰蓋的冰川規(guī)模巨大,補給量充足,是形成大陸上的巨型冰體,呈盾狀體覆蓋在廣闊的地面上,不受地形約束,主要發(fā)育在高緯度的兩極地區(qū),如格陵蘭、南極地區(qū)。

冰原多發(fā)育于高原上,是表面凹陷或平坦的冰體,面積發(fā)育一般較大。

冰帽一般由冰原地貌轉化而來,冰原地貌上的冰雪積累使冰原變成穹隆型。

大陸冰川的運動與分布通常不受地形控制。

格陵蘭冰蓋景觀

格陵蘭冰蓋景觀

南極冰蓋景觀

南極冰蓋景觀山岳冰川:主要發(fā)育在海拔較高的中、低緯度高山地區(qū),冰川的形態(tài)受地形的限制。

根據(jù)冰川發(fā)生的部位分為冰斗冰川及懸冰川、山谷冰川、山麓冰川。

冰斗及懸冰川發(fā)育在雪線附近,具有圍椅形態(tài)特征的谷邊地或谷源洼地的小規(guī)模冰川,稱為冰斗冰川,是山岳冰川中最為常見的冰川類型,當冰斗中的積雪增多,冰川冰規(guī)模增大,部分流出冰斗懸掛在冰斗外的陡坎上,形成冰舌,即稱為懸冰川。

山谷冰川是規(guī)模較大的冰川,有明顯的冰舌,冰川沿早先形成的谷地運動,沿山谷的有利地形運動到達山谷中,呈帶狀分布,其冰川的消融和補給達到平衡狀態(tài)。

山麓冰川是由一條或多條山谷冰川匯聚而成,冰川運動到開闊的山麓地帶形成的規(guī)模較大冰川,山麓冰川規(guī)模繼續(xù)增大就會形成大陸冰蓋,

山岳冰川分類示意圖(A-冰斗冰川B-山谷冰川C-山麓冰川)

山岳冰川景觀

山岳冰川景觀海洋性冰川和大陸性冰川

海洋性冰川:又稱為溫型冰川,主要受海洋季風氣候的影響,有充沛的降雨量,冰川的累積與消融速度都非常的快速。

典型的海洋性冰川主要分布在歐洲的阿爾卑斯山脈、美洲的洛基山脈以及中國的喜馬拉雅山脈東段、橫斷山脈、臺灣玉山等地的冰川。

大陸性冰川:又稱為冷型冰川,受大陸性氣候區(qū)的影響,降水較少,冰川溫度較低。

一般而言大陸性冰川運動速度相對緩慢。

3. 第四紀冰期

在地球演化的歷史中,曾經(jīng)因氣候寒冷而在高緯度、高海拔地區(qū)出現(xiàn)大規(guī)模冰川活動,這類現(xiàn)象在地質學中稱為冰期。

而間冰期則是相鄰兩次冰期之間全球溫度相對較高的時期。

第四紀是新生代的最后一個紀,從距今258萬年一直持續(xù)到今天,包括早先的更新世和從1.2萬年開始至今的全新世。

第四紀大冰期是距今最近的冰期,一直到全新世才結束。

第四紀大冰期并不是“一冰到底”,而是氣候冷暖交替頻繁,出現(xiàn)過多次冰期和間冰期的旋回,冰期時高緯度地區(qū)和山地廣泛發(fā)育冰蓋或冰川,而間冰期時隨著氣候回暖,冰川則會逐漸消退。

新生代以前的古老大冰期,可辨認識別的冰川遺跡已經(jīng)殘缺零散,雖然第四紀冰期并不是地質歷史上規(guī)模最大、溫度最低的,但它離我們現(xiàn)在的時代最近,保留下來的第四紀冰期的遺跡還有很多。

第四紀冰期時的地球4.冰川運動造就的地貌

冰川形成以后,由于其自身壓力與重力的影響,就會開始運動,而冰川在運動過程中通過對地表巖體的侵蝕、巖屑的搬運與堆積塑造出了各種各樣的冰川地貌形態(tài)。

總體可分為冰川剝蝕地貌和冰川堆積地貌。我們的地球上除了現(xiàn)代冰川造就的地貌,還有很多第四紀冰期時的冰川活動遺留下來的冰川地貌遺跡。

冰川剝蝕地貌

冰川具有粘塑性,在運動過程中夾帶碎塊巖石,使冰川具有了侵蝕作用,山岳冰川的侵蝕能力顯著。

侵蝕方式通常為拔蝕作用和磨蝕作用。

拔蝕作用主要由于冰川的凍融作用搬運走基巖表面已經(jīng)松動的巖石。

磨蝕作用主要發(fā)生在冰川攜帶的碎裂巖石與冰床及冰川兩側基巖進行削磨和刻蝕作用。

常見冰川剝蝕地貌有冰斗、角峰、刃脊、冰蝕湖、冰川懸谷、U型槽谷等。

冰川剝蝕作用示意圖

冰川地貌示意圖冰斗與冰蝕湖:冰斗是由冰蝕與雪蝕作用造成的三面環(huán)山,后壁陡峻的半圓形洼地。

最先由于山坡上洼地積累雪斑,雪斑匯聚成小型雪蝕洼地,雪蝕洼地進一步侵蝕形成冰斗。

典型的冰斗一般呈圍椅狀洼地,三面是陡峭的巖壁,一側具有開口。

冰斗湖的形成主要由于冰川消退后,冰斗內出現(xiàn)積水成湖的現(xiàn)象,從而形成冰斗湖,也稱冰蝕湖。

冰斗通常分布在雪線附近,第四紀冰斗是恢復古雪線的標志之一。

秦嶺太白山大爺海第四紀冰斗湖刃脊與角峰:刃脊是相鄰的冰川槽谷或冰斗不斷擴大,谷壁或冰斗壁不斷后退,使它們之間的分水嶺越來越窄,形成的山脊呈刀刃狀。

角峰是由刃脊構成的尖棱山峰,一般由三個以上不同方向的冰斗所夾峙的殘留棱角狀山峰。

刃脊景觀

角峰景觀冰川槽谷與懸谷:冰川厚度越大,冰川下蝕能力越強,不斷侵蝕山谷,形成U型冰川槽谷。

通常主冰川槽谷更深,冰川消退后,支冰川槽谷懸掛在主冰川谷之上,形成懸谷(見冰川地貌示意圖)。

谷內常見冰川侵蝕遺跡,如羊背石,是由冰蝕作用形成的石質小丘,猶如羊群伏在地面。

羊背石表面與冰川槽谷壁通常會被冰川搬運物磨蝕,留下冰川磨光面或冰川擦痕。

冰川槽谷

冰川槽谷

挪威峽灣海水倒灌入冰川運動形成的峽谷冰川堆積地貌

冰川搬運過程中直接沉積,未經(jīng)后期改造的沉積物稱為冰磧物。

冰磧物粒度范圍很寬,從巨礫到粘土粒度混雜。冰川堆積地貌通常是冰川運動中夾雜或搬運沉積物,直到冰川消退后的沉積物堆積形成的冰川地貌。

常見的冰川堆積地貌有:側磧堤、終磧堤、鼓丘等。

側磧堤:冰川在搬運過程中對冰川槽谷的谷壁有強烈剝蝕作用,在冰川表面邊緣及冰川側面夾帶有大量碎屑物質,冰川消融時,表磧和側磧融出堆積在冰川槽谷兩側,形成于冰川運動方向平行的堆積地形,稱為側磧堤。

終磧堤:冰川運動達到消融點與補給點平衡的位置,冰舌前端夾雜堆積物在冰川末端停留,形成弧狀地貌稱為終磧堤,一般而言終磧堤內側較為平緩,而外側陡立。冰川繼續(xù)前進時,原來的終磧堤通常被破壞,冰川退縮時,終磧堤呈階梯狀平行排列。

瑞士萊茵河谷側磧堤

加拿大彭妮冰帽(Penny Ice Cap)終磧堤

看了這么多冰川美景,不知道你有沒有“心凍”呢?

是否想穿越回冰河世紀呢?

有科學家認為,雖然最近的一次冰期在1.2萬年前結束了,但我們現(xiàn)在也許只是處于又一個間冰期,下一個冰河世界也許在未來會重臨地球……

圖片來源于網(wǎng)絡

參考資料:

[1]顧佳妮.秦嶺太白山第四紀冰川地貌與冰磧物特征研究[D].中國地質大學(北京),2017.

[2]康樂.昆明拱王山第四紀冰川地貌特征研究[D].昆明理工大學,2018.

END


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