“地球的雕刻師”冰川形成過程：並非一成不變

如果你從太空中俯視我們的地球，一定會被藍色的海洋和綠色的大陸迷住，那裏棲息着豐富多彩的生命，也孕育了熙熙攘攘的城市。然而，最讓你眼前一亮的，卻可能是那些星星點點的白色區域——在極地、在山巒、在破碎的海岸線和那杳無人煙的大陸腹地，像明鏡反射着陽光。那裏是冰雪覆蓋的寂靜國度，是時間的饋贈，是地球冰封時代的紀念章，也是科學家心馳神往的寶庫——冰川。

簡而言之，冰川就是地球表面巨大且緻密的冰體。我們知道，冬天，雪花飄落，形成蓬鬆的一層積雪；夏天，温度升高，冰雪隨之消融。在城市裏所見的冰雪，通常還未入春就已融化殆盡。但在一些寒冷地區，如果冬天的累積總是大於夏天的消融，每年都有新積雪壓在上一年的積雪上，經年累月，冰雪就會越積越多。當覆蓋的冰雪重量越來越大，蓬鬆雪片間的空氣被擠出，經融化、凍結、歸併便形成粒徑較大的粒雪。粒雪在熱力、壓力的繼續作用下，壓緊、凍結或發生重結晶形成塊狀的冰川冰。時光如梭，冰川越來越厚。經過千萬年的積累，有的冰川能達到令人瞠目結舌的厚度。比如説，在漫長的歲月中，南極冰蓋的平均厚度已達到了2.1公里，最深的地方甚至達到了4.8公里，將所有山川河流都掩埋在下面，只留下如鏡的冰原和起伏的冰丘，連最高的山峯文森峯都只能稍稍嶄露頭角。由於冰蓋太重，下面的岩石甚至都被壓沉了0.5～1公里。

冰川覆蓋了地球上10%的陸地。而冰川冰的99%都位於極地地區（南極、格陵蘭島和加拿大的北極地區），但冰川卻並不是極地的專利。除了澳大利亞以外，在每塊大陸上你都能找到冰川潔白的身影，還能在一些高緯度的島嶼上發現它們的蹤跡。在北緯35°和南緯35°之間，冰川存在於喜馬拉雅山脈、安第斯山脈、落基山脈，扎格羅斯山脈，以及東非、墨西哥、新幾內亞的一些高山上。你可以把這些冰川看作是末次冰期的遺蹟。

儘管冰川看起來文文靜靜，但它並不是一成不變，它們能在自身重量的作用下，沿底部傾斜的基岩滑動。在一些温度稍高的地方，冰川底部與岩石之間會形成一層液態水。這層水一部分來自融化後沿冰川裂縫滲透至底部的水，還有一部分是由底部的冰在高壓和摩擦下融化而成。總之，這層液態水就像潤滑液一樣，讓冰川滑動得更加順暢，有的冰川甚至一天能移動30米。此外，當冰川厚度超過50米時，50米以下的部分會因巨大的壓力而發生塑性流動。冰川就這樣從山巔流向谷底、平原和大海，伴隨着這個過程，它也摧枯拉朽般雕刻着沿途的地形。

可是，你可能會問，冰和岩石比起來，簡直就是雞蛋碰石頭嘛，它如何能雕刻地形呢？原來，冰川有一個秘密武器——水。我們知道，水凍結成冰之後，體積會膨脹，這是因為冰的密度比水小，所以冰塊才能浮在水面上，冰箱冷凍室拿出的礦泉水瓶才會顯得鼓脹。前面我們提到過，冰川底部多有一層薄薄的液態水，如果基岩存在裂縫，水就會滲進去，填滿縫隙。到了夜晚，氣温降低，裂縫中的水結冰，體積膨脹，裂縫被撐大。次日白天，温度升高，裂縫中的冰融化成水。由於裂縫變大了，又有更多的水滲進來。到了晚上，裂縫再次被結冰撐大。週而復始，基岩變得鬆動，最終一塊塊石頭與基岩分離開來，凍結在冰川中。冰川運動時，就把這些石頭“拔”起，一路挾帶着往前走，所以這個過程被形象地稱為“拔蝕”。除此之外，山體滑坡也會給冰川帶來泥沙和碎石。這些被困在冰川裏的泥沙碎石被稱為“冰磧石”。

由於冰磧石從基岩而來，所以它常被凍結在冰川兩側，隨着冰川在峽谷中一路前行，就像傳送帶一樣。所以你能看見，冰川的兩側都有兩條平行的深色“皺紋”，沿着邊緣，蜿蜒而下。這種位於邊緣的冰磧石叫做側磧。當兩條冰川交匯時，它們相鄰的兩條側磧匯合在一起，出現在匯合後的冰川中部，叫做中磧。

在冰川運動的終點，運來的冰川冰和融化昇華失去的水分達成平衡。由於冰川像傳送帶一樣源源不斷地輸送來冰磧石，冰川融化處就會堆積起很多石頭，稱為“終磧壟”，有的終磧壟規模很大，形成了圓弧狀的堤壩，也被稱為終磧堤。在終磧堤之前，冰川融水有時能形成一個小湖，即終磧湖。當冰川開始消退，就會一路留下多條終磧壟，可以據此判斷古冰川的規模和時間。在南極，墜落於冰川的隕石大多會被傳送到終磧壟，因此科學家能在終磧壟的碎石帶中發現大量的隕石。在南極發現的隕石佔地球上已發現隕石總數的90%，也正是得益於這一機理。

冰磧石，不僅是冰川侵蝕的產物，也是冰川打磨地形的“砂紙”。它們大小不一，形狀多樣，主要凍結在冰川與岩石接觸的邊緣。當它們跟隨冰川移動時，就能像砂紙一樣，將路過的地面磨得非常光滑，並留下摩擦的痕跡。

冰川經過的峽谷，邊緣被打磨得異乎尋常的垂直，谷底則十分平坦，形成一個“U”字形，所以也叫“U形谷”。這種山谷雄奇壯觀，讓人驚歎於大自然的鬼斧神工。如果你看過電影《霍比特人》或者《魔戒》，一定對精靈居住的幽谷——瑞文戴爾（Rivendell）印象深刻。瑞文戴爾意為“深之裂谷”，是一個美不勝收的峽谷：山巒偉岸，峽壁險峻，谷地寬闊，流水潺潺，精靈宮殿依山而建，愛隆王的族人就居住在這裏。實際上，托爾金對這個美麗山谷的靈感來源於瑞士少女峯西面的小鎮盧達本納，而這個小鎮所在的深谷正是一個冰川U型谷。在這裏，山崖垂直，谷底平坦，從山壁上還垂下70多條潺潺的小瀑布。年輕的托爾金跟隨姨媽遊覽瑞士的名山大川時，此處的美景令他驚歎不已，深深印刻在腦海中，成為了日後名揚四海的“精靈幽谷”。千萬年前，這個巨大的深谷曾全部被冰雪覆蓋，想一想，是何等壯闊的景緻。

在盧達本納南邊約70公里處，聳立着另一處震撼人心的奇景——馬特洪峯。馬特洪峯佇立在瑞士和意大利的邊境，是一個有四個面的椎體，分別面向東南西北，每一個面都異常陡峭險峻，就像一把鋒利的箭，直插入澄澈的天穹。如此鋒利的刀尖，究竟何人雕琢而成？答案依然是：冰川。在馬特洪峯，我們能看到三種典型的冰川侵蝕地貌：冰斗、刃脊和角峯。

在馬特洪峯的四個面上，都有一個明顯的窪地，尤其在西面的山坡上，窪地下凹得很厲害，裏面累積了大量的冰雪，呈鬥狀。顧名思義，這叫冰斗。在冰川降臨之前，馬特洪峯的坡度比現在緩和很多。冰雪剛開始覆蓋山坡時，填滿了山腰淺淺的凹地。隨着冰雪越積越多，慢慢的，冰川侵蝕岩石，讓窪地越來越深，同時背部的山坡越來越陡峭，最終形成一個下凹的鬥狀地形。等到冰川消融，有時還會形成碗狀的湖泊。

在兩個相鄰的冰斗之間，岩石通常被侵蝕得很薄，形成狹窄的山脊。由於它很像鋒利的刀刃，所以人們把它叫做刃脊。

冰斗繼續侵蝕，數道刃脊狹路相逢，就形成了馬特洪峯那樣極其險峻的角峯。喜馬拉雅山脈也有很多典型的角峯，如世界最高峯珠穆朗瑪峯。

當冰川消退後，它所攜帶的泥沙和碎石會掉落到基岩上，沉積成一個個圓乎乎的小山包，叫做冰礫阜。並不是所有的冰川消退後都會留下冰礫阜，因為很多沉積物會被冰川融水直接一股腦沖走。

如果一塊冰從冰川上斷裂開，掩埋在沉積物下方，隨着冰川消融，就會在地面上留下一個個圓形的小淺湖，叫做鍋穴。在俄羅斯西北部的亞馬爾半島，就有許多這樣的鍋穴。從空中看去，寒冷而廣袤的西伯利亞平原中，彷彿散落着一顆顆大大小小的藍寶石。

冰川除了能雕琢地形，還與人類的生存息息相關。冰川儲存着地球上最多的淡水資源，尤其在乾旱的高山地帶，冰川融水是人們唯一可以仰賴的淡水來源。我國多條重要的河流都源於青藏高原的冰川融水，在夏汛中，冰川融水也佔據了顯著的地位。在南美洲的旱季，玻利維亞首都拉巴斯的人們幾乎完全依賴於附近的冰川融水。還有一些地方，冰川水還被做成瓶裝飲料售賣，打着“冰川冰”旗號的冰塊也成為暢銷品。2012年，智利有個人被警察抓起來，罪名是從南部的豪爾赫o蒙特冰川偷走了5噸冰川冰——他原本打算把這些冰賣給聖地亞哥的餐廳。

除此之外，冰川融水還被用於灌溉莊稼。還有很多學者認為，冰川甚至加速了人類的進化。在冰川時代，食物短缺，為了適應嚴酷的環境，我們的祖先艱難求生，學會了使用工具和狩獵動物，在惡劣的環境中，一步步開出了智慧之花，最後才有了今天的你和我。

如果你從太空中俯視我們的地球，最讓你眼前一亮的可能是那些星星點點的白色區域——在極地、在山巒、在破碎的海岸線和那杳無人煙的大陸腹地，那裏是冰雪覆蓋的寂靜國度，是時間的饋贈，是地球冰封時代的紀念章，也是科學家心馳神往的寶庫——冰川。圖為瑞士阿萊奇冰川。

簡而言之，冰川就是地球表面巨大且緻密的冰體。時光如梭冰川越來越厚。經過千萬年積累，有的冰川能達到令人瞠目結舌的厚度。比如説在漫長的歲月中，南極冰蓋的平均厚度已達到了2.1公里，最深的地方甚至達到了4.8公里。圖為如果南極冰蓋全部融化，會是什麼樣呢？

冰川覆蓋了地球上10%的陸地。而冰川冰的99%都位於極地地區（南極、格陵蘭島和加拿大的北極地區），但冰川卻並不是極地的專利。除了澳大利亞以外，在每塊大陸上你都能找到冰川潔白的身影，還能在一些高緯度的島嶼上發現它們的蹤跡。圖為巴基斯坦的巴爾託洛冰川。

儘管冰川看起來文文靜靜，但它並不是一成不變，它們能在自身重量的作用下，沿底部傾斜的基岩滑動。在一些温度稍高的地方，冰川底部與岩石之間會形成一層液態水。圖為冰川底部的泥沙和石塊

你可能會問，冰和岩石比起來，簡直就是雞蛋碰石頭嘛，它如何能雕刻地形呢？原來，冰川有一個秘密武器——水。冰川底部多有一層薄薄的液態水，如果基岩存在裂縫，水就會滲進去，填滿縫隙。到了夜晚，氣温降低，裂縫中的水結冰，體積膨脹，裂縫被撐大。圖為冰川的側磧和中磧

週而復始，基岩變得鬆動，最終一塊塊石頭與基岩分離開來，凍結在冰川中。此外，山體滑坡也會給冰川帶來泥沙和碎石。這些被困在冰川裏的泥沙碎石被稱為“冰磧石”。圖為冰山消退後的側磧，照片拍攝於新西蘭庫克山附近。

冰磧石，不僅是冰川侵蝕的產物，也是冰川打磨地形的“砂紙”。它們大小不一，形狀多樣，主要凍結在冰川與岩石接觸的邊緣。圖為格陵蘭島的一處冰川終磧。