山脉是很多大型河流的发源地。在所有的季节中,不管是仲夏还是严冬,海面蒸发形成的雨云在风的帮助下,化为雪花飘落山顶,日积月累,层层叠加,从来不会裸露出地面的岩石层。下面的积雪融化,很快就会有新雪补充进来,因此,这里有经年不化的积雪。积雪融化成为地下水,滋润着被寒冷冰冻的地面,沿着山间缓缓聚集,形成河流到达需要灌溉的地区。
如果这个过程太快,那么融化的雪水会在短短几天内汇聚成洪流冲向低地,造成洪涝灾害,然后再遭受长时间的干旱。但是如果这个过程太缓慢,那么融化的雪水还没有来得及与其他河流汇聚就会消失在沙砾层中或者在阳光的照射下蒸发掉。
在高高的山顶上,雪堆的融化过程比较缓慢,太阳的热量太小,而地球内部热量融化的雪水也不足以满足大型河流的日供水量。山脚下的冰雪在太阳的热量下融化速度则太快。而这两股溪流的平均值对山下的城市来说才是最合适的。以这样的理论来说,山顶上的雪有必要被运送到山下某个热量适中的地方,在这里温度合适,正好可以产生需要融化的雪水量,但是运输工具的选择必须审慎。换句话说,我们需要用特殊的办法将积雪从山顶移到山脚,这个方法对我们的大陆十分重要,它就是冰川。
就像我们在前一章讲过的,雪堆声势浩大地从陡峭的斜坡滑落到附近的山谷。因此,每个与冰雪覆盖的山坡相邻近的山谷年复一年堆积了大量的冰雪,而且因为雪崩的作用,积雪不断更新。这些冰床在持续增加的雪层的巨大压力下不断固化变硬,而且由于部分雪层融化再结冰而形成冰川。常年积雪的山峰都有这样一个山谷。阿尔卑斯山脉有上百个这样的冰川。它们长约20千米,宽约5000米,厚度三四十米,但是也有的冰川厚度可达200~400米。
冰川的外貌各不相同。有的地方看起来好像在风暴的推动下,惊涛骇浪正在膨胀翻腾的时候忽然被冰冻静止了的大海的样子。有的地方表面平坦光滑,但是一个斜面上好像点缀着亮晶晶的不透明的珠子。有的看起来像是一面巨大的闪闪发光的镜子,发出耀眼的光芒。层层叠叠的雪花石膏岩、静止的冰雪泡沫波浪、断裂的拱门、纯净水晶打造的奇异建筑物、方尖石塔、闪着寒光的冰冷箭矢、矗立山脊的带斑点的玻璃,这里有你能想象出来的任何形状,它们在太阳光的照射下闪现异彩。到处可以看到横向的巨大裂缝,张着大嘴,貌似以威胁的姿态打着哈欠,裂缝中可以看到冰川底部的景象。裂缝浅处,光滑的直立冰壁闪耀着淡绿色或者浅蓝色的光芒,颜色逐渐暗淡,到了坑底就会变成完全的黑暗。裂缝底端传来流水的沙沙声,事实上,底部是一条湍流,在冰川内部流淌。冰川在太阳光的照射下闪耀绿宝石的颜色,同时在阳光的照射下,冰川融化的部分就会形成一条冰道。冰凉的、清澈的冰川融水沿着这条水晶冰道流淌,消失在冰川罅隙中。到处都有大大圆圆的或者贝壳形状的晶莹剔透的水晶冰盆。成百上千的小溪流在这里汇聚,但是这些冰盆永远填不满,大部分融水都消逝在冰川深处。
在地势渐低的冰川末端,有时会突然出现一座冰谷,冰川突然停止在此,就好像被垂直切了一刀,从底端所形成的冰洞向上丈量,高度有时会达到30米。这个冰洞会涌现湍急的泡沫奔腾的湍流。流水泥泞,因为冰川在移动的时候侵蚀的岩石层的质地的不同而呈现黑色、乳白色或者绿色。冰川在自身缓慢向前移动的同时,在这种巨大水流的压力之下也逐渐地磨损消逝。在不断前移的冰川前,是横亘着的混乱堆积着各种石块的地带。这就是众所周知的冰川终结的标志,洪流越过这天然的堤坝,在岩石间跳跃奔腾。
一个人可以在这些冰川洞穴中行走相当长一段距离。这些水晶洞穴中发出奇异的光线!半透明的天空,清澈光滑的冰壁,跳跃着翠绿色和靛青色光芒。这种光芒既不像是白天阳光般的耀眼,也不是黑暗中无光线的暗淡,而是像深海中海绿色的微光。如果白天偶然有阳光照射在这些冰洞中,那么你会看到这世界上最神奇壮观的景象,仿佛精灵世界般流光溢彩。冰洞的边缘,那些冰棱柱,它们支撑着冰洞的形成,它们吸收了所有照射进来的太阳光线,将光线打碎分解成五颜六色的光芒,辐射成一个色彩的世界。七彩霓虹光芒在冰壁间闪耀,将悬挂于冰洞上部的钟乳石点亮,每一点发散出红宝石般的光芒,每一个侧面呈现像火焰一样炫目的色彩。仿佛悬挂的彩色冰灯,流溢着彩虹的光芒。
但是要在这里观赏却是十分冒险的,尤其是在冰融期间。鲁莽的探险家随时都有可能被洞顶塌落的大片冰雪压扁。两个探险家在观赏隆河冰洞的时候,突发奇想,朝洞顶开了一枪,他们甚至听到了子弹爆发的回声。当然,这也足以引起洞顶的塌方,这两个鲁莽的年轻人再也没有看到外面的太阳。无论如何,那些大胆的、无视危险、想在冰洞中探险的人,他们为了看到世间奇景,寻找各条通路,最终都会遭遇狭窄的冰川、通道、泛着半溶解的冰雪的河渠,最终都是无路可通的。
现在,让我们回到冰川外面去。通常来说,它的外表不是像光滑冰那样滑溜,而应该是粗糙带颗粒的,这样除非是它所处的斜面非常陡峭,否则冰川不会快速滑落。冰川外面覆盖着一层圆的颗粒状微粒,即粒雪。粒雪外表看起来像粗盐一样,雪花一落到地上就会发生变化,随着外界条件和时间的变化,变成完全丧失晶体特征的圆球状雪。
冰川上冰的形成在均匀性、紧密性、持续性方面与我们陆地河流中冰的形成完全不一样,它的结构比较松散,凝聚力很低,很容易就会分崩离析。在冰川下层,冰会碎裂成胡桃大小,到了顶端会碎成豌豆大小。这种异常的结构很容易解释。如果冰川是由于大片水域忽然冻结成冰的,那么这块冰将是均匀透明的,但是显而易见,冰川不是这样形成的。它是由于雪崩倾泻的大量积雪累积起来的,白天由于下雨或者自身融化,到了晚上就会结冰,这个过程不断循环,最终转化为多孔颗粒结构的冰块。将少部分雪融化然后结冰,重复累加,你自己也可以做成微型的冰川一样的东西。
冰川的另一个显著特征是:冰川的每一个侧面,延伸到冰川的整个高度,被碎石岩块、粗糙的或者细腻的沙石粒、泥块的混合物质镶了一道碎边。这一道碎边就是冰川侧碛。侧碛靠近山坡,碎石岩块的来源丰富,因而侧碛又高又大,像左右两道夹峙着冰川的巍巍城墙。
大多数人第一印象中的冰川都是静默矗立,永久牢固的。这些巨大的冰块,有的存在了几个世纪之久,它们看起来恒久不动,似乎就是建立在山谷之中。层层冰雪累积,看起来有足够的韧性和力量牢牢站立在山谷中,似乎没有任何力量可以撼动它们的地位。
但是这个第一印象是个假象,事实上,冰川是可以移动的。它们是移动的固体河流,就像液态河流一样,它们是流动的,尽管流动的速度十分缓慢。冰川向下移动的日均速度仅仅为每天几厘米。作为一个固体整体移动,冰川拖曳着身上无数冰层和上千个负担物。流动的水软化并冲刷着河床地表,流动的冰碾碎岩石块并将它们化为岩泥。潮湿的细沙碎屑如果摩擦时间够长也能将石头磨光。同样的道理,冰川在向前移动的过程中,也会与岩石发生摩擦,在岩石上划出深深的切痕。
水滴石穿,任何事物都会在这强大的摩擦力下屈服。在山谷地面上裸露着的岩石沿着冰川移动的方向都有又深又长的刻痕,仿佛田地上的犁沟。犁沟沿几何形状规则的平行线向前延伸。在这个近乎粗暴的摩擦过程中,岩石被切割成小碎块,然后又被磨成粗细程度不同的沙砾,最后沙砾又被磨成粉末。在这个过程中,岩石的表面被打磨得像大理石一样光滑。而与此同时,冰川里面的溪流也在缓缓流淌,在磨损和打磨过程中产生的粉末就飞扬到底部溪流中,因此,从冰川底部流出的溪流一般都是混浊的。
溪流携带的小圆石和泥沙在河口处堆积沉淀。冰川这条流动的河事实上就是一个矿物质搬运工。这些小圆石是山石碎块,而且冰川并不是将它们从山顶滚落到山谷,而是将它们背负在肩运送下山。就像之前说过的冰川的每一个侧面都有冰碛,这些矿物质碎片在每一个风暴、雷电和雪崩过程中,随着冰川从山顶和斜坡滑向山谷。冰川在向下移动的过程中,这些沉淀物也随之移动,这个交通工具极其强大,开山辟道,一路无阻。然后,随着向下移动,冰川会到达一处温暖的地方,在这里,冰川抵挡不了太阳的热量,这时,冰川就会忽然停在某一处悬崖边,在这里继续融化,被新的冰川取代。
在这里,冰川摆脱了冰冻的束缚,迅速溶解为流水,变成激流,继续流向山谷。冰川两边冰碛的碎片也会随包含着它们的小片冰川缓慢地继续向前。这是一个漫长的旅途,但是对这些碎片来说却不是这样,它们很快就会到达他们的目的地。因为包裹它们的小片冰川很快就会在流动过程中融化,一旦支撑它们悬浮的冰块融化,它们就会落到水底,与先前掉落的碎片混合在一起。冰川在一个地方长期停顿时,在冰碛前端,两条侧碛大多交会在一起,连成环形的终碛。
我们已经知道了冰川移动带来的结果,现在我们来探寻一下这么厚重的冰块会移动的原因,找到冰川向下移动的力量来源。促使冰川移动的主要原因有两个:
一是冰川所处的地势比较倾斜。几乎所有的冰川都位于倾斜的斜坡上,而且即使在冬天,在冰川与它所接触的地面之间都流淌着由于冰雪融化而产生的雪水。很明显的,雪水减少了冰川与地面的黏合力,冰川的重力推动着冰川向地势较低的山谷移动,以很缓慢但是稳定的速度前进。
二是冰川的膨胀力。冰中包含的空气比水中包含的空气要多,当冰形成一个封闭的空间时,空气的总量将不会再增加,存留在冰中的空气会向冰壁施加不可抗拒的压力,这个力就被我们称为膨胀力。更深一步讲,我们知道冰川的质地并不十分紧密均匀,而是充满气孔与松散空间,因为堆积在冰川上的雪堆由四面八方汇聚而来,中间充满裂缝与罅隙。由于白天表面冰面的融化,冰川吸收融水,填充气孔和罅隙。然后到了晚上,气温降临冰点以下,很明显的,裂缝中融水结冰对约束它的冰壁形成一股推力,这种内部的推力就变为整体的不可抗拒的膨胀力。因此,冰川就在这股巨大的推动力与地面摩擦力之间作斗争。最终冰川底部破裂,形成巨大的裂缝,这样冰川妨碍减少,向下移动。
冰川一年移动的距离各不相同,但是其速度与它所处斜坡向冰川移动方向的倾斜程度有关。在一些地区,经过测量,年均推进距离为20米。不管其速度如何,当冰川达到某一地区,其温度足以融化它们的时候,运动就会停止,冰川就会融化为急流,变为山下某一河流的源泉或者支流。在这里,太阳将冰川融化,而在山谷上方,新的积雪持续累加,形成新的冰川然后向下运动。
为了到达能将冰川融化的地区,事实上,冰川要下滑到积雪线以下很远的距离。这条线我们已经知道,在世界的某些地方是在高于地平线大约2700米的地方。阿尔卑斯山中心地区冰川大约要向下移动至海拔1100米或者1000米的地方。在这个地区,不但大型树木与绿色灌木可以生存,还可以种植农作物。想象一下,冰川在这里融化,融化的大量冰水在耕地中和胡桃树下肆意流淌,这将是多么奇怪的一件事情啊。闪耀着蓝色光芒的冰川前面稻花飘香,牛群凝视着绿油油的齐胸高的草地,蜜蜂穿梭在柔荑花中采集花蜜,一片生机勃勃;而后面不远处却是寒意冰冷、死气沉沉。不对,不应该这么说,随着冰川在温暖的阳光下和地表以下热量的作用下不断融化,这里形成一座生命之泉,它或许会流泻千里,与其他大河汇聚。是的,这里充满生命,尽管表面上看来不完全是这样的。冰川是一个伟大的使者,它以聪明的方式将高山上被冰冻的水运输到山下,灌溉山下的整个地区。冰川是低地的水分运输工具,将高山上终年不化的积雪运输到山谷中融化。