冰川的運動不斷“雕刻”著沿途的地貌，這位“雕刻師”從誕生到拿起“刻刀”，是個緩慢又奇特的過程。

01

孕育冰川的界線

晴朗的夏天，天山和祁連山麓的居民，能清晰地看到一條黑白分明的界線橫過山腰，界線以上是銀光閃爍的冰雪世界，這條界線就是雪線。確切地說，雪線是終年積雪區的下限，在雪線上，每年降落的雪剛好在當年融化完。

天山。相簿版

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一個地方的

雪線不是固定不變的，季節變化就能引起雪線的升降

，只有夏天時雪線位置比較穩定，每年都恢復到比較固定的高度。由於這個緣故，測定雪線高度都在夏天最熱的月份進行。

就世界範圍來說，雪線是由赤道向兩極降低的。雪線是一個重要的標誌，它控制著冰川的發育和分佈。只有山體高度超過該地的雪線，每年才會有多餘的雪積累起來。年深日久，才能成為永久積雪和冰川發育的地區。

雪線，圖片來源：維基百科

02

冰川活動的天平

發育成熟的冰川一般都有兩個部分：

粒雪盆

和

冰舌

，它們和冰川活動有著非常緊密的聯絡。

那麼粒雪盆和冰舌都是如何形成的呢？

粒雪盆處於雪線以上，是冰川的積累區

。天空降落的雪和從山坡上滑下的雪，在地形低窪、狀如盆地的區域的不斷積累形成了粒雪盆，它也是

孕育冰川的搖籃

。

冰舌處於雪線以下，是冰川的消融區

，它的形成有四個步驟：

第一步：雪花經過一系列

變質作用

，逐漸變成顆粒狀的粒雪。粒雪之間有很多氣道，這些氣道彼此相通，因此粒雪層像海綿一樣疏鬆。

第二步：有些地方的粒雪很厚，底部的粒雪在上層的重壓下被壓實，發生緩慢的

沉降和重結晶作用

，相互聯結合並。同時，粒雪盆表面的融水下滲，部分就凍結起來，使粒雪的氣道逐漸封閉，被包圍在冰中的空氣就此成為氣泡。這種冰由於氣泡含量較多，顏色發白，也有人專門把它叫作粒雪冰。

第三步：粒雪冰進一步

受壓、排出氣泡

，就變成了淺藍色的冰川冰。

第四步：巨厚的冰川冰在本身壓力和重力的聯合作用下發生

塑性流動

，越過粒雪盆出口，蜿蜒而下，形成長短不一的冰舌。長大的冰舌可以延伸到山谷低處以至谷口外。

冰舌，圖片來源：維基百科

粒雪盆和冰舌，二者好像天平的兩端，共同控制著冰川的平衡，決定著冰川的活動。

03

地球“雕刻師”的“刻刀”

冰磧是冰川搬運和堆積的主要物質，也是冰川改變地球面貌的證據之一。

冰磧，圖片來源：維基百科

水凍結成冰，體積會稍有增加

，因此當融化的冰雪水晚上重新在岩石裂縫裡凍結時，冰對周圍巖體施展著強大的

凍脹力

，在這樣強大的凍脹力面前不少岩石都破裂了。

寒凍風化作用不僅在山坡裸露的地方進行，在冰川底床也能進行。這是因為冰川底床有暫時的壓力融水，融水滲入谷底岩石裂縫裡，凍結時也產生強大的凍脹力。

寒凍風化作用不停地在山坡上和冰川底床製造鬆散的巖塊碎屑，山坡上的碎屑在重力作用下滾落到冰川上，底床裡的碎屑更容易被冰川挾帶著一起流動。

冰川挾帶的岩石碎塊通稱為冰磧。

冰川表面的岩石碎塊稱為表磧，冰川內部的稱為內磧，冰川底部的稱為底磧，冰川兩側的則是側磧。

側磧（Lateral Moraine）、終磧（Terminal Moraine）和中磧（Medial Moraine），圖片來源：Morgan Stanley

側磧靠近山坡，岩石碎塊的來源豐富，因而側磧又高又大，像左右兩道夾峙著冰川的巍巍城牆。到冰舌前端，兩側的側磧大多交匯在一起，連成環形的終磧。終磧像高大的城堡，拱衛著冰川，攀登冰川的人，必須首先登臨終磧，才能接近冰川。

並不是所有冰川都有終磧，運動迅速的冰川都沒有終磧，冰川只有在一個地方長期停頓時，才能造成高大的終磧。兩條冰川匯合時，相鄰的兩條側磧合為一條中磧。樹枝狀山谷冰川表面中磧很多，整個冰川呈現黑白相間的條帶狀。

04

結語

冰川的形成是大自然的美妙傑作，而其自身的不斷運動又使它拿起“刻刀”雕刻大自然。冰川的存在對地球有至關重要的作用，在全球變暖的今天，我們又有什麼理由不去守護這些可愛的“雕刻師”呢？

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｜科普中國

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｜地球故事

監製｜中國科普博覽

選送單位：中國科學院計算機資訊網路中心

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