为什么冰川会流动?
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因为雪在阳光照射下融化,受周围低温影响,立即凝结成冰;还有的在重压作用下压缩凝结成冰。
随着这些冰的体积和重量不断增加,它们最终成为冰川冰。
冰川冰继续发展。当重力大于地面摩擦力时,就会流动。
有时候,冰川在自身重力的作用下,也会有塑性流动。
冰川运动主要受自身重力影响,沿地形移动。
在冰川的下部,由于上层冰层的压力和上层冰层的推力,始终处于受力状态。
同时,下层冰层的熔点略低于上层冰层,使得下层冰层更接近熔点。
在光滑的山谷中,冰川流动时最大速度出现在冰川表面,越靠近谷底速度越小,这就是重力流。
冰川运动过程中,如果被前方突出的基岩或缓慢移动的冰块阻挡,就会产生前挤后压的剪应力,称为阻挡重力流。
很多海洋冰川都有非常奇怪的弧形拱,这是冰川运动过程中中间和两侧速度不同造成的。
冰川表面往往有许多裂缝,有些裂缝有几十米深。
裂缝的存在说明冰川是易碎的。
然而,经过数百年的调查和观察,冰川的裂缝很少超过60米深。
大部分裂缝在远小于这个深度时就闭合了。
这说明冰川下部是可塑的,它可以 软 适应各种外力而不断裂。
因此,冰川可以分为两层,表面容易破碎的那层称为脆性带,下部 软 那层叫做塑料带。
塑料带的存在是冰川流动的根本原因。
对于冰来说,由于它很容易在晶体内部滑动,所以表现出塑性变形是有利的。
但当外力突然增大时,很容易超过冰的破断强度,发生脆性变形(断裂)。
冰只有在缓慢加载和长时间受力的情况下,才能充分表现出塑性变形的特征。
我们知道,当物体长期受力时,即使力很小,也会产生塑性变形。
在冰川的下部,由于上层冰层的压力和上层冰层的推力,始终处于受力状态,使得下层冰层的可塑性表现得更加充分。
同时,下冰层的熔点略低于上冰层,使得下冰层更接近熔点,因此更容易实现塑性变形。
这样,就不难理解塑料带出现在冰川的下部了。
然而,冰川表层缺乏长期受力的重要条件。当外力突然增大时,往往会发生弹性或脆性变形,成为脆性区。