二、冰川的分类
冰川的分类有按形态分类的,有按地理分类的,还有按冰川的物理性质分类的,分类方法很多,但多不完善。最早的分类是根据冰川的形态划分的, 虽然它不完备,但能在野外的实际考察中直观地进行初步划分,简单又方便, 至今仍被较广泛采用。地理分类是按冰川形态的区域特征划分的,实际上仍属形态分类法的派生,如它常分为阿尔卑斯型,斯堪的那维亚型,土尔其斯坦型等。目前,从冰川学的角度进行分类的是物理分类方法,它是根据冰川的物理性质来划分的,是一种较为科学的分类法,但是,它必须要有足够的实际观测资料才能进行。下面仅就常用的形态分类和物理分类分别加以简介。
(一)冰川的形态分类
按照冰川的形态和规模,地球上的冰川基本上分为两大类,即大陆冰川和山岳冰川。
- 大陆冰川。
是不受地形约束而发育的冰川。大陆冰川又叫大陆冰盖,也称极地冰盖, 简称冰盖,国际上习惯把超过 50000 平方千米面积的冰川才当作冰盖。目前, 世界上主要是南极和格陵兰两大冰盖。其中南极冰盖最为巨大,包括边缘分布着的冰架在内,总面积达 1380 万平方千米。冰盖的平均厚度为 720~2200 米,最大厚度达 4267 米(图 6-5)。整个南极大陆几乎都被永久冰雪所覆盖,只有极少数山峰突出于冰面之上,称为冰原石山。冰盖边缘有一些没有脱离冰盖的大冰流伸向海中,并漂浮于海上,有的可延伸几百千米,虽然冰体是运动着的,但其范围基本是稳定的,这叫冰架,或称冰棚。比较著名的大冰架有罗斯冰架、菲尔希内尔冰架和罗纳冰架等。在冰盖边缘的其他地方也常有一些冰舌伸入海上,这就是流动速度较快的溢出冰川。冰架和溢出冰川都是陆缘冰,它们的前端由于消融而崩解,使大小不等的冰块在海上漂流, 称为冰山。格陵兰冰盖面积 170 万平方千米,由南北两个大冰穹组成,冰盖
最大厚度 3411 米,其边缘没有大冰架,而溢出冰川甚多。另外,在南北极地区的一些岛屿上,还形成许多比冰盖规模小得多的所谓冰帽或冰原。如北极地区的斯瓦巴德群岛、新地岛、北地岛、加拿大极地岛和冰岛,以及南极地区的克尔格伦岛、布维岛等都有冰帽或冰原存在。
- 山岳冰川。
它是完全受地形约束而发育的冰川。主要分布于地球的中低纬高山地带,其中,亚洲山区最发达。山岳冰川发育于雪线以上的常年积雪区,沿山坡或槽谷呈线状向下游缓慢流动。根据冰川形态、发育阶段和地貌特征的差异,山岳冰川进一步可分为:
- 悬冰川。这是山岳冰川中数量最多但体积最小的冰川,成群见于雪线高度附近的山坡上,像盾牌似的悬挂在陡坡上,其前端冰体稍厚,没有明显的粒雪盆与冰舌的分化,厚度一般只有一二十米,面积不超过 1 平方千米。
对气候变化反应敏感,容易消退或扩展。
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冰斗冰川。分布在河谷源头或谷地两侧围椅状的凹洼处,冰斗底部平坦,而壁龛陡峻。冰体越过冰坎呈短小冰舌溢出冰斗,悬挂在斗口。冰斗冰川面积一般在数平方千米左右。
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山谷冰川。是山岳冰川中发育最成熟的类型,具有山岳冰川的全部作用功能。山谷冰川具有明显而完整的粒雪盆和伸入谷地中的长大冰舌,冰川长度达到数千米至数十千米,冰川厚度为数百米。如喀喇昆仑山的希亚臣冰川长 75 千米,最厚处达 950 米;帕米尔的费德钦科冰川长 71.2 千米,最
厚处达 900 米。以雪线为界,山谷冰川具有明显的冰雪积累区和消融区,分别表现为粒雪盆和长大冰舌。它像河流那样顺谷而下,沿途还可接纳支冰川汇入,组合为规模更大的复式山谷冰川、树枝状山谷冰川。
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山麓冰川。巨大的山谷冰川从山地流出,在山麓地带冰舌扩展或汇合成大片广阔的冰体,叫山麓冰川。现代山麓冰川只存在于极地或高纬地区, 如阿拉斯加、冰岛等。阿拉斯加的马拉斯平冰川是条著名的山麓冰川,它由12 条冰川汇合而成,山麓部分的冰川面积达 2682 平方千米,冰川最厚达 615 米。
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平顶冰川。是山岳冰川与大陆冰盖的一种过渡类型,它发育在起伏和缓的高原和高山夷平面上,故又名高原冰川或高山冰帽。有时,在平顶冰川的周围常伸出若干短小的冰舌。这类冰川规模差别很大,其面积自数十至数千平方千米不等。如我国祁连山最大的平顶冰川土尔根大坂山的敦德冰川,面积为 57 平方千米;斯堪的纳维亚半岛上的约斯特达尔冰帽,长 90 千
米,面积达 1076 平方千米;冰岛东南部的伐特纳冰帽规模更大,面积达 8410 平方千米。
(二)冰川的物理分类
根据冰川活动层(由冰川表面以下至 15~20 米深度内)以下的恒温层所特有的热力特征,将冰川分为三类:暖型、冷型和过渡型。
- 暖型冰川。冰川上部的活动层受气温变化而升高或降低,而下部的恒温层则不受气温变化的影响,使冰川至底部的温度具有压力融点的等温状态(℃附近),只有冬季上
层几米处于负温。在冰内或冰下通道里有大量融水存在,由于冰川底部有一层融水,使冰川运动速度较大,年运动速度达 100 米或更大。雪线较低,冰舌可下伸入森林带,冰川进退幅度大,冰川地质作用较强。此类冰川主要分布在温带海洋性气候区,如欧洲阿尔卑斯的现代冰川。我国西藏东南部山地及横断山的一些山区,受印度洋西南季风影响下发育的冰川亦属此类。
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冷型冰川。在极地或温带某些山岳冰川中,不仅冰川活动层的温度很低,恒温层内温度也明显低于冰融点温度。冰体直到很大深度都是负温, 主体温度常在-1℃~-10℃以下。冰川里几乎没有融水可起润滑作用,所以冰川运动慢,一般年运动速度为 30~50 米。雪线较高,冰舌高居在森林带以上, 进退幅度小,冰川地质作用强度较弱。此类冰川主要分布在极地地区和温带大陆性气候下的中、低纬山地。我国西部和中亚高山冰川大多属此类型。
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过渡型冰川。冰川表层为低温,而底部为相应的压力融点温度。