十九世紀初葉,在阿爾卑斯山上,有幾個登山者不幸被雪崩掩埋在冰川粒雪盆里。當時有個冰川工作者推測說,過四十年后這幾個人的尸體將在冰舌前出現。果然不出所料,四十三年后,這幾個不幸者的尸體在冰舌前出現了,登山者同伴中的幸存者很快把尸體辨認出來。
1827年,有個地質工作者在阿爾卑斯山的老鷹冰川上修筑了一座石砌小屋。十三年后,發現這座小屋向下游移動了1428米。小屋本身是不會移動的,造成小屋移動的原因是小屋的地基隨著冰川向下運動,把小屋捎帶著一起移動了。
冰川運動有些和水流相似,中間快,兩邊慢。要是橫過冰川插上一排花桿,不需太長時間就可發現,中間的花桿遠遠地跑到前面去了,原來呈直線的花桿連線變成向下游凸出的弧線。許多海洋性冰川上出現的形象十分奇特的弧形連拱,就是冰川運動過程中,中間和兩邊速度不一而產生的。
冰川表面常有許多裂隙,有些裂隙有幾十米深。裂隙的存在,說明冰川有脆性。不過,經過數百年的調查觀測,冰川上的裂隙極少超過六十米深。多數裂隙遠遠小于這個深度就閉合了。這又說明冰川下部是塑性的,它可以“柔軟”的適應各種外力作用而不致發生破裂。因此,可以把冰川分為二層,表面容易斷裂的這層叫做脆性帶,而下部“柔軟”的那層叫做塑性帶。塑性帶的存在是冰川流動的根本原因。
冰川運動原因:物體在受力情況下,為了適應或消除外力,可作三種變形,即彈性變形、塑性變形和脆性變形(或稱破裂)。一般物體在受力時都有這三個變形階段。例如一根彈簧,一般情況下,作彈性變形;當受力超過彈性強度時,作塑性變形,彈簧回不到原來的位置;當受力特大超過破裂強度時,彈簧拉斷,作脆性變形。但是,這三個階段究竟有主有從,三個階段并不同樣平分秋色。到底以何種變形為主,要取決于材料本身的性質。
就冰來說,由于它容易實現晶體的內部滑動,是有利于表現出塑性變形的。但是,當外力突然增高時,很容易超過冰的破裂強度,發生脆性變形(斷裂)。只有在緩慢加荷并長期受力時,冰才能充分顯現出塑性變形的特色。我們知道,物體在長期受力時,哪怕這種力較小,也會產生塑性變形。在冰川下部,由于上部冰層的壓力和上游冰層的推力,老是處于受力狀態,使下部冰層的塑性表現得比較充分。同時,下部冰層的融點由于受壓比上部冰層稍低,使下部冰層更接近于融點,因而塑性變形更易實現。這樣,冰川下部出現塑性帶就不難理解了。而冰川表層,缺乏長期受力這個重要條件,當外力突然增加時,往往作彈性或脆性變形,成為脆性帶。
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