冰川是一种什么类型的冰体(冰川及其地质作用)
一、前言
低于零度的固态水称冰(ice),其结构与石英很相似(六面体)。它和冰川冰有很大的区别。
冰川冰:由积雪压实而成的冰体。分布于雪源区,是高纬度区主要的外动力作用因素。封冻的河流称冰河;但它并不是冰川。冰川在重力作用下可由雪源区向外长期缓慢运动。
古冰川是研究地球演化、地壳运动的一把钥匙, 也是大陆漂移与板块构造理论建立的支柱证据。

中国冰川分布图
研究我国冰川最有成果的是中科院兰州冻土研究所。我国冰川研究的泰斗人物是南京地理所的施雅风资深院士。乌鲁木齐市南80km的冰达坂为世界闻名的现代山岳冰川。

二、冰川的形成与运动
1、冰川的形成 (formation of glacier)
(1)雪源区: 终年积雪区;每年积雪不会全部融化或升华的地区。终年积雪区的下部界限为雪线 (snow line)。雪线的分布与下列因素有关:
a. 气温:雪线高度与气温呈正比。如在赤道非洲,5700~6000m;在阿尔卑斯山,2400~3200m;在挪威,1540m。

b. 降雪量:雪量大雪线低,易成冰川c.湿度:干燥寒冷区,雪线较高。 d.地形:平缓处和背阳处,积雪易保存,雪线低。

2.积雪成冰(不是水成冰!)

需经四个阶段:雪花(snow flakes)→在静压力下局部熔融,排掉部分空气,重结晶→变为粒雪(firn,白色的压实冰晶0.5~5mm)→再压实, 重结晶长大,进一步排去空气→变为乳白色粒状冰(firn ice)→重结晶,增粗,变致密→变为蓝色冰川冰(glacial ice)(相对密度0.9)。

通常,积雪厚度达50m时,底部积雪就可转变为冰川冰; 冰川冰由高向低运动,就成为冰川。

以雪线为界划分为:冰川积累区(温带高山形成粒雪盆) 和冰川消融区(温带高山形成冰舌)。(1)积累>消融蒸发:冰川冰量增加,扩展延长。(2) 积累<消融蒸发:冰川冰量减少,冰川退缩。(3) Accumulation=Ablation:冰川规模不变。
3. 冰雪携带有大量古气候、古环境的信息!
研究冰雪可了解:气候的变化历史(最老冰盖有100万年)。不同时期大气的气体成分、压实程度、干扰大气层的因素、大气层的化学成分(主量、稀土、微量元素、同位素、温室气体(greenhouse gases)、无机+有机物)和与大气化学过程。

人类历史以来的火山活动及其特征(一次大火山爆发,火山灰一般要1~3年、有时4~5年才能降落到南极冰雪上),生物化学循环与生物进化过程。美苏核大国20世纪60年代频繁的核试验均被南极冰雪所记录。在南极研究冰川,一般在冰川流动很小的古山顶平台上钻孔取冰心,辅以井槽探测。
三、冰川的运动特征 (kinematic features)
冰川与河冰等自然冰的主要区别:是否运动。冰床坡度大、冰的厚度大,冰川的运动速度就快。流速不匀: 冰川底部流速小于上部、两侧流速小于中间的。可形成冰川构造:冰裂隙(fissure)、褶皱(fold)、断裂(fault) 运动冰川的变形可用应力应变来分析。冰川所携带的岩石碎块称飘砾(drift boulder);被冰柱托着的大飘砾称冰蘑菇(ice mushroom);飘砾跌落,冰柱消融变细,成尖塔状,称为冰塔(ice serac)。若见上述现象,则表明冰川已流到雪线以下。

三、冰川的类型 Types of Glacier
1、大陆冰川 (continental glacier)
范围广、厚度大、面形分布。向四周运动,可越过较大地形障碍运动。现代大陆冰川:格陵兰;南极。

2、山岳冰川 (mountain or alpine glacier)分布在中低纬度高山地带的冰川;带状分布。
(1)冰斗冰川(cirque): 靠近雪线的圆环状凹地。
(2)山谷冰川(valley): 冰斗冰川扩大、溢出,顺着山谷流动。复式山谷冰川:具有多个粒雪盆的山谷冰川。

(3)平顶冰川(flat-top)(高原冰川):由山谷冰川向大陆冰川的过渡。
(4)山麓冰川(piedmont): 许多山谷冰川汇合成更广阔的冰川;由山谷冰川向大陆冰川的过渡类型。我国拥有23000亿立方米冰川冰储量。
