地球大视野 >>走出误区
认识冰川--发现地球的“冬天”
我们的地球曾经有过比今天寒冷得多的时期，甚至有人提出，全部陆地和海洋的表面都曾封冻，此时看起来犹如一个大雪球。这个说法尚未能完全证实，但局部封冻是现在仍能观察到的事实。地球的南北极便有超过1350万平方公里的面积常年为冰川所覆盖。在大陆的高山上也有冰川存在。它们是地球历史上的冰川的遗存，今天继续在移动消长，是构成我们生存环境的重要组成部分。
地球上的淡水以冰川拥有最多
地球上的水很多，但将近百分之九十八是咸的，我们需要的是淡水。
地球上的淡水百分之八十左右一年到头都冻结成冰雪状态，这些冰雪约有百分之九十贮存在南极，那里是地球上最大的淡水库。
常年冻结是因为那里的气温低，两极是这种地方，一些高山之巅也是如此。雪片落下来，越堆越多，越压越紧。那些六角形，晶形美丽的雪花，在严寒的环境里，在压力和阳光的作用下，稍稍融化随即又凝结压紧，形成了珍珠似的粒雪；当粒雪颗粒之间压紧到几乎没有空隙，一般是密度达到 0.84克/立方厘米左右时，变得不可渗透，终于成了半透明到透明的冰层。这种冰叫做冰川冰，它比普通冰略微轻一点，而且有多种色彩，压得最紧密的冰川冰常呈现淡淡的天蓝色。
在南极大陆上，冰雪满山遍野，填坑塞谷，几乎把整个大陆都掩埋起来结成了一个巨大的冰盖，平均厚度达1700米左右，最厚的地方超过了4000米。北极的格陵兰岛上，84%的面积为冰层覆盖，平均厚度约为1500米，这种漫掩大陆的冰层，在地质学中名为大陆冰川。叫做冰川是因为它能在重力作用下从高处向低处移动，有点儿像河川似的。
冰川会动
固体的冰为什么也会流动？这是因为位于底层的冰在持久的沉重的压力作用下，变得有了塑性，能够因重力的影响而向低处流动。这种塑性流动的速度当然极其缓慢，无法与河水的流速相比。南极大陆上，有的冰川一年才前进十几米。但这种流动确实是存在的。那些飘浮在水上的冰山，就是两极的大陆冰川流到海里来的。大面积掩盖地面的大陆冰川，其实并不具有河川的形象，那种在两极地区以外出现在高山上的山岳冰川，在山谷间流动，逶迤蜿蜒，倒有点河流的样子。山愈高，空气愈稀薄，也愈冷。大约高度每增加100米，气温就要降低半度左右。所以到了一定高度，就可以终年积雪，这个高度就叫做雪线。但是山高不一定就能积雪，还得要下雪多，而且有贮存的场所。只有具备了适于积雪贮存的洼地，才能成为冰川的发源地。冰川从这里流出后，沿着山谷向低处推进，速度也很慢，一年前进几米、几十米、一百多米的都有；在有些地势陡峭的地方可以流得比较快，喜马拉雅山中个别大冰川，曾有一年前进700到1300米的纪录。气候寒冷，并且冰源也很丰富时，冰川可以流到比较远的地方，反之则要后退收缩，像我国西北的高山上的现代冰川，最长的不过30多千米，而过去曾长达100千米以上，说明过去这里的气候更为寒冷。
冰川过后 留下痕迹
冰川在前进的时候，虽然缓慢但非常有力，简直像一个巨大的推土机在刨刮地面，它所经过的山谷底部因而变得开阔平坦，形如U字，和冰川接触的岩石表面变得比较平滑并留下擦痕；一些凸出地面的基岩，或被铲平或被改变形态，面对冰流的一侧被磨得平缓光滑，另一侧则显得陡峭粗糙，望去如绵羊伏地，逐得了“羊背石”之名；由于冰川的活动和冰雪的作用，那个贮存冰雪成为冰川之源的高山洼地，即所谓“冰斗”，也会逐渐扩大和加深，并向与冰川流向相反的方向开拓。在这些U形谷和冰斗日益扩展以后，夹在它们之间残留的峰峦就格外突出尖锐了，常如兽之角，如鱼之鳍，于是被命名为角峰、鳍脊。以上种种特殊的地面形象，都是那夹杂着沙石的冰块像锋利的刀刃似的对地面作了一番雕琢的结果，这是水和风都无能为力的，因此即使这里的冰川消融了，仍可以使我们认识到它曾经有冰川在这里活动。
冰川的流速慢，但河流搬不动的大石块，它却能搬走。这种经过冰川搬运的大石块，叫做冰川漂砾。
大石块能被搬走，小小的砾石和泥沙更是不在话下，因为它们原本就是冰结在冰里或是躺在冰层的表面上被带走的，不像河流能按照它们的粗细轻重加以分选，更不存在滚动摩擦，仍能大致保持原来的轮廓，但互相碰撞磨损是有的。经过冰川搬运的砾石，常会磨出一两个光滑的平面，平面上有时还会被较硬的砂砾刻划出一些方向杂乱的条纹。那些位于底层的砂石，受到的压力很大，还要和地面接触碾磨，更会碎裂乃至成为粉末。
冰川流动到气温较高的低处，和离两极较远的地方就会融化，所以，冰川的前进是有限度的；地球上的气候变暖，更可以促使冰川缩短流程，这时它所载运的东西就会在它融化的地方堆积起来，粗的细的都堆在一起，看不出什么层理。但也有些冰川的堆积物不仅有层理而且很清楚，这是冰川融化后的冰水带来的；这种冰水在冰川的表面、两侧，并通过冰川中的裂隙渗入到冰川底部，汇成冰水河流，其作用与流水无异。沉积物也具有层理，不过其中总还是有些东西保留着冰川搬运的特色，可以和河流的沉积物区别开来。
冰川的消融是地球冷暖的标记
当地球上的气候变暖，冰川规模缩小以后，就会有一些原来为冰川覆盖的地面露了出来。由于冰川在各处的作用程度不一，地面抵抗冰川破坏的能力也不尽相同，因此，有些地面被刨刮得高高低低、坑坑洼洼，消融了的冰雪正好蓄进洼地，成为湖泊。在与冰川相连接，而且没有出水口的冰川湖中，从冰川中流来的冰水，可以不断地把冰川中的细微岩粉带来，沉积成层次格外清楚，格外细密的层理。因为夏日冰雪消融的速度快，水量大，搬来的岩粉较多，也较粗，冬天则相反。从粗到细，再从细到粗，粗细相间，一年一组。一位瑞典地质学家在斯德哥尔摩附近的一处冰川纹泥中数出了一万五千零七十九组，也就是说一万五千多年前，这里的冰川就开始消融了，表明地球上的气候最晚在那个时候已经转暖。目前北冰洋的冰层覆盖面比１９８０年减少了１０％。同期地球气温上升了约０．６摄氏度，如果全球气候变暖的趋势得不到遏制，更多的冰川还将消融。
发现地球的“冬天”
根据对冰川遗迹的考察，和用多种手段取得的记录地球历史上气候变化的材料，研究结果表明，约在两万到一万四千年前，那时，地球上的气候比今天冷，冰川的面积要比今天大两倍多。由于海洋上蒸发的水分大量降落并冻结在冰川里去了，海洋里的水量减少，使当时的海平面大约比今天低130米左右，像日本和爪哇、苏门答腊等岛屿都是和亚洲大陆相连的。这种气候寒冷，冰川广布的时期称为“冰期”，两个冰期之间比较温暖的时期叫做“间冰期”，但这都是相对比较而言，冰期究竟广布到什么程度便算进入了冰期，并无明确的绝对标准，从长期来看，一个冰期中，冰川的规模也时大时小，如十二万年前开始的最近的这次冰期中，就有过多次冷暖变迁。这个冰期被认为结束于一万七千到一万四千年前，此时冰川开始大规模消融，海面迅速升高，达到每百年升高一米的速度。到了距今五千年前后才接近现在的水位，并减缓了消融的速度，变为一百年升高十几厘米。直到本世纪仍略有上升，如太平洋的水位，在1900年到1964年间升高了六厘米。当然，影响海面高低变化的因素还很多，但结合到这一时期地球上冰川的面积也在缩小这一事实，可以确信地球现阶段是处于冰期之后，是比较温暖的时期，如果说冰期的来临意味着地球进入了它的严冬季节，那么今天的地球正已迎来了它的春天。
在第四纪这个时期中，冰期与间冰期反复交替出现，总称为第四纪冰期。这样的情况，在地球历史上并不常见，仅在6亿-7亿年前，即震旦纪后期和2亿-3亿年前，即石炭、二叠纪之间发生过；而石炭-二叠纪的冰川遗迹主要还是分布在南半球。较小的冰期还有一些，但总的说来，还是温暖炎热的时候多。