冰川运动

时间:2024-04-08 15:25:36编辑:优化君

简述冰川运动的形式,作用及景观特点

冰川冰在重力作用下自源头向末端的移动。包括塑性变形和底部滑动两种过程。运动是冰川区别于其他自然冰体(如河冰、湖冰、海冰和地下冰)的最主要特点。一系列的冰川地质地貌现象,如裂隙、褶皱等的形成,冰川侵蚀、搬运和沉积作用都与冰川运动紧密有关。
塑性变形  冰是一种多晶体固体,当温度不远低于它的融点时,冰的变形方式像高温金属一样,变形速率与施加的应力之间成非线性关系。冰的变形可用位错理论解释。用X线衍射观测到,冰内位错的组态与其他可塑性变形物质的情况明显相似。除了晶体内位错运动和晶体间彼此相对移动外,晶体生长,晶体边界迁移和重结晶作用,对多晶体冰的变形均有重要影响。多晶体冰变形远比单晶冰变形缓慢。
冰的第二蠕变包括一般冰川流动中重要的应力范围(0.5~2巴)。切应变率 (εxy)与切应力(τxy)的关系为:εxy=Aτnxy,这就是通常所谓格伦冰流律。式中n为常数(变化范围为1.5~4.2,平均值约为3);A为系数,取决于冰温度、冰晶大小及方位、杂质含量和其他可能因素。虽然上述关系式已被确立,而且可以用位错理论表述,但是,不同的试验却获得差异很大的A和n值。在给定应力和温度下测得的应变率值差可达10倍左右。在应力低于约1巴时,n值降低,接近于1。全部塑性变形发生在最低层。速度沿着离冰川源头的距离上的变化一般趋势为:纵向应变率在积累区为正,而在消融区为负。在平行于冰流方向的应力分量大于垂直于冰流方向的应力分量的地方出现伸张流,即冰层在拉伸力作用下流动;反之则出现压缩流,即冰层在压应力作用下流动;在两者相等处出现层状流,即冰体在单一剪切力中变形,流线平行于冰体表面。


冰川为什么会运动?

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。


什么是冰川活动

冰川活动即冰川运动
冰川运动指冰川的移动。它是控制冰川活动的基本过程和能量的来源。运动的形式一般分为重力流和挤压流两种。

运动的特点是:

①速度很慢(但有的冰川有时运动也很快,速度可达1—10公里/年);
②冰川的不同部位运动速度不同,边缘运动速度慢,中间快;
③不同类型不同性质的冰川运动速度也不相同。

冰川运动是冰川对冰床进行刨蚀和搬运,塑造各种冰川地貌的动力,它使积累区的冰量得以输出,并对冰川温度有很大影响。是研究和开发利用冰川资源的重要内容,也是防止冰川灾害重点研究课题之一。


为什么冰川会流动的速度与什么有关

冰川分布在年平均气温0℃以下、
气候寒冷的两极地区或海拔很高的高山地区。
这些地区以固体降水为主,降下的雪花在地面上积累起来,越积越厚。积雪在阳光的照射下融化,因受周围低温影响,马上又凝结成冰;有些则在重压的作用下,压紧凝结,形成冰。这些冰随着体积和重量的不断增加,最终成为冰川冰。冰川冰继续发展,当重力大于地面摩擦力时便会发生流动。有时,冰川在自身重力的作用下,也会发生塑性流动。
冰川的流动速度很慢,一般每天只有几厘米,最多的也不过数米之远。


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