简讯

我国研制成冰岩芯机械钻机 根据我国在南极冰川学研究的需要,中国科学院兰州冰川冻土研究所向南极委员会申请,提出在南极长城站地区冰帽上钻取冰岩芯,对一万年以来该地区气候环境变化进行研究。经南极委员会同意,并列为重点课题之一。从1988年起,冰川冻土研究所决定自制冰岩芯取样钻,并组成专门班子进行研制,在室内进行反复模拟实验改进的基础上,1989年8月上旬又在新疆天山乌鲁木齐河源1号     

法国冰川和环境地球物理试验室及其最新研究成果

法国冰川和环境地球物理试验室(LABORATOIRE DE GLACIOLOGIE ET GEOPHYSIQUE DELENVIRONNEMENT)位于法国东南部有“科学城”之称的格勒诺布尔(GRENOBLE)市。该试验室属于法国国家科学研究中心,在业务上又与格勒诺贝尔科技、医学大学合作。试验室共有60多人,其中12名研究生。该所前任主任、世界著名冰川学家L.里巴特里(L. Lliboutry)和现任主任C.洛里尤斯(C.Lorius),在冰川学研究方面都极有建树。 法国冰川和环境地球物理试验室是以冰岩芯气候和环境研究为主的。全试验室共分冰岩芯气候组、冰川化学组、冰川力学组、山地冰川组、模拟组和冰岩芯钻设计组。其     

东天山博格达峰地区四工河源冰川的粒雪特征(英文)

1981年夏天对东天山冰川进行了粒雪层研究。 本文系通过对从冰川上取得的雪-冰岩芯进行分析来解释长期气候变化的初步研究。粒雪岩芯取自博格达峰北坡D-4冰川和乌鲁木齐河源1号冰川西支,深度为表面以下2—6米,工具为手摇钻。 对冰雪样品进行了地层学描述和物理性质测量,还做了氧同位素含量分析。应用这些资料,试图就年层的估算和附加冰的形成给予地层学解释。在D-4冰川几个不同点上,发现年净平衡的在1000毫米附近变动,和以前在邻近冰川区得到的降水量相比是一个意外的值。 用花杆法在D-4冰川上测量了物质平衡,发现在最暖季节,该冰川的物质平衡与海拔高度之间具有线性关系。     

敦德冰岩芯古气候环境记录的初步研究

中美合作首次研究了中国西部祁连山敦德冰帽的冰岩芯。研究说明该冰帽的冰岩芯对研究古气候及环境变化具有很好的代表性,能够反映中国西部乃至北半球的气候、环境变化的过程和量级。δ¹⁸O、冰晶尺寸的高值及微粒含量的低值与高温期对应,δ¹⁸O、冰晶尺寸的低值及微粒含量的高值与低温期相对应。冰岩芯上部所记录的本世纪以来的气候变化与其它气候记录所反映的情况一致。冰岩芯的下部（125m以下）反映了最后一次冰期的气候及环境。根据冰晶粒径增长速度计算,该冰川从末次冰期到全新世高温期的气温差值是7℃。     

人类活动对环境影响在冰川中的记录——介绍《冰川和冰盖中的环境记录》之一

1988年3月13至18日,在德国西柏林的欧洲中心,举行了一个称作“冰川中的环境记录”的学术讨论会,它是以柏林达莱姆区命名的,是加强各国科学家之间信息、观念交流的系列学术讨论会之一。会议组织者指出,达莱姆学术讨论会的主要目的不是要与会者叙述他们的“已知”,而是要提出自己的“未知”,不是要解决问题或对某一观点作出仲裁,而是要确定和讨论当代最前沿和最重要的科学问题,以指出未来的研究方向。在这样的组织思想指导下,冰川学特别是冰岩芯研究被列为一个专题,由国际上著名的代表不同研究方向的科学家,依据最新的概念、技术和模型开展讨论,就成为顺理成章的事了。“冰川中的环境记录”学术讨论会提出的科学报告《冰川和冰盖中的环境记录》(The Environmental Recordin Glaciers and Ice Sheets,Wiley-Interscience Publication,John Wiley＆sons,1989)是集体劳动成果,由国际著名冰川学家H.Oeschger和C.C.Langway,Jr.主编。全书共包括21章(节)。大体上可以划分为四部分,1)冰川如何记录环境过程、储存信息?2)人类活动对冰川记录有何影响?3)怎样建立冰岩芯年代学?4)通过长期冰岩芯记录我们可以了解到全球环境变化的哪些信息?作为冰川学的冰岩芯环境研究方向,在我国还处于起步阶段。上述问题的提出和回答     

国际冰岩芯分析学术讨论会简介

国际冰川学会组织的国际冰岩芯学术讨论会,于1987年3月30日—4月3日在瑞士首都伯尔尼召开。来自十几个国家的100多人出席了会议。中国科学院兰州冰川冻土研究所武筱舲、韩建康和陈吉阳也参加了会议。大会分七个专题作了报告和讨论:稳定同位素;流变学、冰力学与岩芯分层;痕量元素与微粒;气体;宇宙射线产生的同位素(如~(10)Be等)、冰物理学及其他;海冰及大陆冰架冰;中纬度冰川。武筱舲作了题为“敦德冰帽冰岩芯的40年记录”的大会报告。     

天山冰芯细菌多样性研究

以在天山乌鲁木齐河源1号冰川钻取的5.18 m长的浅冰芯为研究对象,对冰芯不同层面的微生物总数、可培养细菌数量和种类进行分析.发现天山1号冰芯微生物总数为103～105细胞·mL-1,可培养细菌数为0～300 cfu·mL-1,冰层中的微生物数量明显多于粒雪层,可能是淋溶作用使细菌移动并保存在冰层中;分离到的细菌分属于14个属,大部分与来自海洋和其它陆地冰川的细菌具有很高的同源性,不同的气泡冰层的细菌在数量和种类组成上都有较大的差异.其中Frigoribacterium、 Flavobacterium、 Arthrobacter为天山1号冰芯中的主要优势菌,Brevundimona、 Pseudomonas和Pedobacter为次要优势菌,并且Frigoribacterium和Flavobacterium在冰芯不同深度均有分布,其数量与冰层中可培养细菌数量变化相一致;Cohnella和unclassified_Paenibacillaceae所代表的属的细菌未在其它低温环境下发现,可能为天山冰川的地方种类.     

青藏高原东南部贡嘎山海螺沟冰川冰下沉积物形成与变形

冰岩界面的冰川动力学是冰川系统的重要组成部分, 海螺沟冰川地处温暖湿润的海洋环境, 冰川运动速度较快, 冰川底部接近压融点, 是研究冰下过程的较理想地点. 在海螺沟冰川大型磨光面上浅显侵蚀坑内发现了碎屑物质. 对碎屑物质理化特征研究表明: 粒度特征、地球化学与石英砂SEM 分析表明沉积在冰岩界面上的物质来自于冰川底部的底碛层, 而不是冰上环境的产物. 偏光显微镜下观察到的冰下沉积物呈现出一系列塑性变形(微旋转、褶皱)和脆性变形(线性结构、支撑结构、断层)微观结构和构造. 两种变形结构的存在是碎屑物质在形成过程中其含水量波动情况的反映. 冰下碎屑物质是冰下融出、滞碛作用的共同产物. 在整个冰下碎屑物质形成与变形过程中, 由于冰下水系季节性变化带来的冰岩界面上冰川融水含量的波动起了决定性作用.     

天山冰川观测试验站回顾和展望

天山冰川站是我国唯一的一个以冰川为主要研究内容的高山综合科学试验站,其建设和发展,对于促进我国冰川学的发展起了重要的作用。在我国开展冰雪科学研究的三十年中,天山冰川站经历了60年代初期的发展阶段和80年代以来的恢复重建和走向世界先进水平阶段;而展望未来,天山站有着广阔的前景。为纪念我国开展冰雪科学研究事业三十周年,总结经验教训,以便在改革和开放的形势下把天山冰川站办得更好。本文就天山冰川站所走过的路程和观测研究工作作一回顾和展望。     

1981年天山冰川站的研究工作

天山乌鲁木齐河源冰川研究站,1981年除了继续进行冰川物质平衡、冰面运动速度、冰川迳流等常规观测项目外,对在冰川积累区测定气温、太阳总辐射、热流、风速、粒雪一冰层温度的遥测装置和数据处理作了进一步的改进;人工冰洞从30米加长至90米,观测冰洞底部的冰川滑动、应变和底碛组构;对雪的变质及粒雪成冰机制和积雪年层划分作了新的探索。另外,还开展了轻便雷达、地震法和重力法测定冰川厚度的对比试验;使用蒸汽钻在冰舌末端至粒雪区布置了11个温度场,第一次获得35米深的冰层温度资料;对石英晶体、半导体、热敏电阻和铜电阻四种温度计进行了野外鉴定;开展冰雪面上的地物波谱特性研究;使用轻便雷达测定冰川站区的2、3、4和6号冰川的冰层厚度;用航片调绘同地面立体摄影相结合的方法编绘了天山冰川站56平方公里范围内的1:1万地形图。     

东天山庙儿沟平顶冰川钻孔温度分布特征

2005年8月在庙儿沟平顶冰川顶部海拔4 518 m处钻取了两根透底冰芯,对其中60 m的Core1冰芯钻孔利用热敏电阻温度计进行了温度测量,初步揭示了该处冰川的温度分布特征.结果显示,最低冰层温度-8.27℃出现在50 m深度处,这个深度在同类冰川中处于较低的位置;冰床底部的温度为-8.16℃,远低于压力融点.庙儿沟平顶冰川冰温的上述分布特征是在各种因素的影响下形成的,具有其独特性.这种温度分布特征,对冰芯记录过程较为有利,为恢复该地区气候与环境记录的准确性提供了保证.     

祁连山老虎沟12号冰川冰下形态特征分析

利用探地雷达对老虎沟12号冰川进行了多个剖面观测,分析了雷达图像反映的冰川内部特征.结果表明通过分析雷达图像中的纹理和位置,雷达波形的振幅和极性变化等信息能够有效的辅助识别冰川内部介质的变化界面位置和估算其规模.在老虎沟12号冰川的部分剖面内部存在冰内空洞、冰内融水空洞、冰下裂隙、冰下河等地貌形态,在冰岩界面和冰川边缘存在规模不等的碎屑层.这说明即使在典型的大陆型冰川,冰川内部结构也可能较为复杂,在冰岩界面处可能存在较强的冰川作用.     

冰层取心回转钻进模拟实验台的设计与测试

极地钻探实践表明,冰盖底部冰岩交界附近地质情况异常复杂,不但可能存在暖冰、基底融水,甚至还存在厚度不等的冰岩夹层,取心钻探异常困难,而优选钻头类型、确定合理的钻进参数是保证其安全、快速钻进的重要因素。本文设计了一套能够模拟冰层回转钻进的实验台,其技术参数为：钻压、转速分别可在0～10 kN、0～300 r/min范围内调节,最大扭矩约100 N·m。该实验台能够测量钻头切削具温度、钻孔深度及钻进速度等参数,为深入研究钻头类型及结构参数、钻进参数对扭矩、钻速和切削温度的影响规律提供了手段。采用PDC复合片钻头进行了冰钻实验,结果表明,实验台能够准确调节钻压和转速,可满足实验要求。     

冰岩芯微粒分析:古环境的一种标志

大气中的微粒有好几种来源:(1)风从沙漠刮起的尘土;(2)火山爆发所喷出的火山灰;(3)风从海洋中刮起的海盐;(4)动植物遗体腐烂所产生的萜烃;(5)来自宇宙的微尘;(6)近数百年来燃烧散发出的烟油、烟尘、硫酸盐及硝酸盐等。 通过干空气的吹刮、降雨、降水和冲刷过程,一些微粒就被搬运和沉积在冰川和冰盖上。冰岩芯研究的目的就在于发现这样一种记录,解释微粒浓度与粒径分配随时间的变化。它有两个主要的研究对象:(1)把冰岩芯中微粒浓度与粒径变化作为大气浊度的标     

天山第四纪冰川擦痕特征及分布规律

根据冰蚀痕迹的统计数据 ,着重讨论了天山高山地区冰岩界面形成过程和冰川擦痕分布规律。典型的冰碛岩一般有擦面和擦痕。冰川槽谷的横剖面上 ,从侧部向中部 ,擦痕密度逐渐增大 ,槽谷的谷壁向谷底的转折处是擦痕密度由小转大的突变点 (拐点 ) ,反映了磨蚀作用不断增强。而冰坎的擦痕密度则呈现较大的波动。冰坎迎冰面的粗大擦痕密度远比槽谷中的擦痕密度大。羊背石从顶部到侧部 ,擦痕密度由大变小     

天山乌鲁木齐河源1号冰川冰蚀基岩面微形态研究

通过对天山乌鲁木齐河源冰川底床基岩与沉淀物显微结构构造分析,对大陆性山岳冰川冰下过程的认识更加深入.沉积物微观结构和构造特性显示冰川底部存在较大的挤压应力作用,由显微滞碛等现象来看,压应力在微观上的空间分布很不均匀.沉淀物中块体碎裂和基岩上冰成裂隙反映,冰川底部冰体对基岩面有巨大的剪切应力作用.滑塌构造说明,冰川底部在微小的区域内压力分布不均匀,局部有重力作用过程存在.沉淀物中块体断裂和同生变形构造的存在说明沉淀物的形成过程为先期沉淀、后期受压.通过对冰川底部各种动力作用特征的阐述及沉淀物结构、构造的成因及特性的总结,认为大陆性山谷冰川底部冰岩界面处存在水膜,且冰川运动亦有滑动性.     

天山乌鲁木齐河源一号冰川探地雷达测厚及其数据分析

探地雷达是一种利用电磁波的反射原理探测地下介质分布特征的地球物理勘探技术，在冰川研究中发挥了重要作用。在天山一号冰川上用探地雷达进行了探测，获得了能够清晰地分辨冰一岩界面的雷达剖面。根据这些雷达剖面读出冰厚值，再结合最新的冰川地形图，作出了天山一号冰川的冰厚等值线图和冰下地形图；并由天山一号冰川最新的表面积数据推算了冰储量。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川重力测厚资料的重新解释

1981年我们分别用雷达、地震、重力勘探测定了天山乌鲁木齐河源1号冰川的厚度。1982年试验热水钻时,在东支冰川C′—D′剖面间布置了钻孔,钻深达109.90米,推测下部还有2—3米的冰夹石。根据此钻孔的初步检验,雷达资料与实际冰厚较为吻合,而重力测量厚度偏小30—40米。为此我们对重力资料重新进行了检查分析。     

我国大陆型冰川运动的某些特征

运动是冰川区别于其它自然冰体的主要标志之一。我国现代冰川工作者一开始就重视对冰川运动的观测研究,至今已积累了二十多年的资料。1958年以来,先后对祁连山、天山、昆仑山、念青唐古拉山、喜马拉雅山和阿尔泰山的某些冰川,进行了运动速度观测及其研究,有些冰川还进行过连续的观测(表1)。此外,还对喀喇昆仑山的巴托拉冰川进行过详细的观测研究。施雅风等曾对我国冰川运动情况作过总结。本文试图在前人总结和笔者在祁连山、天山等新近观测研究的基础上,对我国冰川运动作一分析。     

我国冰川水文三十年来的研究

我国冰川水文研究始于1958年大规模开展冰雪利用研究。为探讨冰川径流的形成机制及基本特征,在祁连山西段的大雪山老虎沟冰川建立了我国第一个高山冰川、水文、气象观测站(1958—1962年),随后在天山东段的乌鲁木齐河上游1号冰川建立了第二个冰川定位观测站(1959—1965年、1980年至今)。目前天山冰川站已成为我国唯一具有长系列、多学科、高山冰川综合性实验研究基地,为我国深入开展冰川水文研究提供了有利条件。与此同时,结合面上的冰川考察也进行了冰川水文的短期观测,例如在慕士塔格山与公格尔山冰川考察(1960年),祁连山石羊河考察(1963—1964年)以及后来的祁连山冰川考察(1975—1976年),念青唐古拉、古乡冰川泥石流考察(1964