《生活地理探索课堂｜发现身边的冰川地貌知识》

一、冰川地貌的基础认知：从积雪到地貌的完整逻辑演讲人01冰川地貌的基础认知：从积雪到地貌的完整逻辑02身边的冰川地貌：从城市近郊到高海拔山地的实地观察03冰川地貌的应用价值：从资源利用到环境指示04冰川地貌的探索实践：课堂内外的结合教学05总结与反思：重新发现身边的地理知识目录《生活地理探索课堂｜发现身边的冰川地貌知识》我是一名从事中学地理教学与野外地理考察的一线从业者，从业至今已有12年，足迹遍布国内20余座山岳冰川分布区，也多次带领学生在城市近郊寻找古冰川遗迹。今天这堂课，我们就从我的亲身考察经历出发，把书本上的冰川地貌知识，和我们身边的真实场景结合起来，一步步揭开这类特殊地貌的神秘面纱。01冰川地貌的基础认知：从积雪到地貌的完整逻辑1冰川的形成与运动机制要理解冰川地貌，首先要搞清楚什么是冰川。我第一次直观认识冰川，是在2018年的贡嘎山考察中，站在海拔4600米的子梅垭口，看着贡嘎主峰下的海螺沟冰川从雪山上缓缓铺展下来，像一条凝固的蓝色河流。简单来说，冰川是多年积雪经过压实、重结晶形成的冰体，在重力或压力作用下发生流动的自然现象。它的形成要经历三个阶段：首先是新雪的堆积，新雪的密度只有0.05-0.1g/cm³，蓬松且多孔；之后随着积雪厚度增加，上层积雪的压力会把下层的新雪压实成粒雪，粒雪的颗粒更粗，密度提升到0.4-0.6g/cm³；最后粒雪在持续的压力和温度变化下，冰晶重新排列融合成冰川冰，当冰川冰的厚度超过50米时，就会在自身重力作用下开始缓慢流动，形成真正的冰川。1冰川的形成与运动机制按照分布规模和形态，冰川可以分为山岳冰川和大陆冰川两类：山岳冰川多分布在高海拔山地，比如我们熟悉的玉龙雪山、四姑娘山的冰川，它们沿着山谷流动，形态狭长；大陆冰川则是覆盖大面积陆地的冰盖，比如南极和格陵兰的冰盖，这两类冰川塑造的地貌特征略有不同，但核心的侵蚀和堆积逻辑是一致的。我在天山考察时曾用GPS记录过冰川的运动速度，海螺沟冰川的年运动速度大约在100-150米，而南极冰盖的运动速度只有每年十几米，这种速度差异也决定了它们塑造地貌的强度不同。2冰川地貌的核心分类：侵蚀与堆积的双重产物冰川的运动过程，其实就是一个“雕刻”和“搬运”的过程，最终会形成两大类冰川地貌：侵蚀地貌和堆积地貌。2冰川地貌的核心分类：侵蚀与堆积的双重产物2.1冰川侵蚀地貌冰川的侵蚀作用主要有两种方式：刨蚀和拔蚀。刨蚀是指冰川底部的冰体和裹挟的岩屑像砂纸一样磨蚀基岩；拔蚀则是当冰川流动时，把松动的基岩碎片拔起带走。这两种作用共同塑造了我们常见的冰川侵蚀地貌：角峰：是多个冰斗共同侵蚀形成的尖锐山峰，像金字塔一样，我在四姑娘山的三姑娘山见过最典型的角峰，三面都是陡峭的岩壁，山顶尖锐锋利；冰斗：是山坡上被冰川刨蚀出的碗状洼地，开口朝向山谷，底部往往会积水形成冰斗湖，比如北京百花山的主峰下就有一处保存完好的古冰斗，现在已经变成了高山草甸；U型谷：这是最容易和普通河谷混淆的地貌，普通河谷是流水侵蚀形成的V型谷，而冰川侵蚀的山谷会把原本的V型谷拓宽磨平，形成宽而浅的U型，我带学生考察北京房山的十渡景区时，就有学生把U型谷当成了普通河谷，后来我们对比了河谷的横断面，U型谷的谷壁更陡峭，谷底更平缓，这就是最直观的区别；2冰川地貌的核心分类：侵蚀与堆积的双重产物2.1冰川侵蚀地貌刃脊：是两个相邻冰斗之间的狭窄山脊，像刀刃一样锋利，在阿尔泰山的考察中，我见过长达几公里的刃脊，两侧都是陡峭的冰斗壁。2冰川地貌的核心分类：侵蚀与堆积的双重产物2.2冰川堆积地貌当冰川融化时，它裹挟的岩屑、泥沙等物质就会堆积下来，形成冰川堆积地貌，也就是我们常说的冰碛物：终碛垄：是冰川末端堆积的弧形垄状地形，代表冰川曾经停留的最远距离，我在祁连山的八一冰川末端见过保存完好的终碛垄，垄上的漂砾最大的有十几吨重，棱角分明，没有经过水流的磨蚀；侧碛：是冰川两侧堆积的垄状地形，沿着山谷两侧分布，和终碛垄相连；冰碛丘陵：是冰川退缩后，大量冰碛物堆积形成的起伏地形，往往面积较大，在北欧的平原地区分布广泛，我国的藏南谷地也有大量的冰碛丘陵；漂砾：是冰川搬运的巨大岩块，和周围的基岩完全不同，我在南京的紫金山见过一块来自安徽的花岗岩漂砾，这是第四纪古冰川搬运过来的，现在已经成为了当地的地理地标。3冰川地貌的时间尺度：从现代冰川到古冰川遗迹很多人会觉得冰川地貌只能在高海拔的现代冰川区看到，但实际上，第四纪冰期以来，全球曾经经历过多次大规模的冰川活动，很多低海拔地区也留下了古冰川遗迹。我在2021年带学生去云南大理的苍山考察时，就发现了大量的古冰碛物，这些遗迹距离现在的雪线已经有1000多米的海拔差，说明在距今1万多年前的末次冰期，苍山的冰川曾经延伸到海拔2000多米的位置，这也解释了为什么大理的很多河谷都是U型谷。02身边的冰川地貌：从城市近郊到高海拔山地的实地观察身边的冰川地貌：从城市近郊到高海拔山地的实地观察刚才我们梳理了冰川地貌的理论框架，可能有些朋友会觉得，冰川离我们的日常生活很远，但实际上，只要我们留心观察，身边的很多地貌都和古冰川活动有关。接下来我们就分场景，看看怎么在生活中发现冰川地貌。2.1城市近郊的古冰川遗迹：不用远赴高山就能见到的地貌很多大城市的周边都有古冰川遗迹，只是很多人没有注意到。我所在的北京，西山地区就有大量的第四纪古冰川遗迹：冰臼：是冰川融水在冰斗底部的基岩上侵蚀形成的圆形洼地，像被臼杵砸出来的坑，北京房山的云居寺附近就有一处保存完好的冰臼群，直径从几十厘米到几米不等，我带学生去考察时，学生们一开始都以为是人工挖的水坑，后来我们讲解了冰臼的形成过程，他们才恍然大悟；身边的冰川地貌：从城市近郊到高海拔山地的实地观察冰碛台地：是古冰川堆积形成的台地，北京的颐和园昆明湖的东岸就有一处冰碛台地，这里的土壤中混杂着大量的棱角分明的岩块，和周围的冲积平原完全不同；羊背石：是冰川磨蚀基岩形成的椭圆形石丘，迎冰面比较平缓，背冰面比较陡峭，像一只趴着的羊，北京香山的香炉峰附近就有一处小型的羊背石。除了北京，其他城市也有类似的遗迹：比如南京的紫金山有冰川漂砾，上海的佘山有冰碛物，西安的秦岭北麓有U型谷，这些都是我们身边的冰川地貌，不用远赴雪山就能观察到。2.2山岳冰川的现代地貌：高海拔地区的直观体验如果有机会去高海拔山地，就能看到现代冰川塑造的地貌。我每年都会带学生去四姑娘山的双桥沟考察，这里的现代冰川地貌保存得非常完整：身边的冰川地貌：从城市近郊到高海拔山地的实地观察我们会在双桥沟的尽头看到贡措冰川的末端，这里的冰裂缝纵横交错，是因为冰川流动时不同部位的速度不同导致的；01我们会沿着冰川的上游行走，看到两侧的冰斗和角峰，还有U型谷的完整形态，谷底铺满了冰碛物，上面生长着高山草甸；01我们还会观察冰川退缩的痕迹，比如2000年的冰川末端在现在的观景台位置，现在已经后退了大约3公里，我们可以通过对比不同年份的卫星影像和实地测量，直观感受到气候变化对冰川的影响。013冰川地貌的野外识别技巧：避免常见的认知误区在野外识别冰川地貌时，有几个常见的误区需要注意：误区一：把U型谷当成普通河谷：普通河谷是V型的，谷壁比较缓，谷底比较窄，而U型谷是宽而浅的，谷壁比较陡峭，谷底比较平缓；误区二：把冰碛物当成冲积物：冲积物是流水搬运的，有分选性，颗粒大小比较均匀，而且有磨圆度，而冰碛物是冰川搬运的，没有分选性，颗粒大小混杂，棱角分明；误区三：把冰斗当成火山口：冰斗是碗状的洼地，开口朝向山谷，底部比较平坦，而火山口是圆形的洼地，周围有火山岩的痕迹，底部比较陡峭。我在带学生考察时，经常会让他们用“摸、看、比”的方法来识别地貌：摸一下岩石的棱角，看一下颗粒的分选性，对比河谷的横断面，这样就能快速区分冰川地貌和其他地貌。03冰川地貌的应用价值：从资源利用到环境指示冰川地貌的应用价值：从资源利用到环境指示冰川地貌不仅仅是书本上的知识，它还有很多实际的应用价值，我在多年的考察中，也深刻体会到了这一点。1水资源与农业生产的重要支撑冰川融水是很多河流的重要补给源，比如长江、黄河的源头都有冰川分布，冰川融水在夏季占到河流径流量的30%-50%。我在藏区考察时，见过很多依靠冰川融水灌溉的农田，比如西藏的雅鲁藏布江谷地，这里的冰碛物形成的土壤非常肥沃，因为冰碛物中含有大量的矿物质，适合种植青稞和小麦。另外，冰川融水还是很多城市的饮用水源，比如昆明的滇池的补给水源就有苍山的冰川融水。2环境变化的重要指示物冰川的进退和气候变化密切相关，冰川地貌的变化可以直接反映气候变化的趋势。我在2010年第一次去祁连山考察时，八一冰川的末端还在一个山谷的深处，2023年再去的时候，冰川已经后退了大约5公里，末端的冰碛垄上长满了杂草，说明冰川已经完全退出了这个区域。通过研究冰川地貌的分布和变化，我们可以了解过去的气候变化，也可以预测未来的气候变化趋势。3旅游与科普教育的重要资源冰川地貌已经成为了重要的旅游资源，比如美国的黄石国家公园、我国的海螺沟冰川森林公园，都是以冰川地貌为核心的旅游景区。同时，冰川地貌也是科普教育的重要素材，我在教学中，会把冰川地貌的模型带到中小学课堂，让学生亲手触摸冰碛物，观察U型谷的模型，这样学生就能更直观地理解冰川地貌的形成过程。另外，很多自然保护区也会开展冰川地貌的科普活动，让更多的人了解冰川地貌的知识。04冰川地貌的探索实践：课堂内外的结合教学冰川地貌的探索实践：课堂内外的结合教学作为一线地理教师，我一直坚持“课堂教学+野外考察”的教学模式，让学生不仅能学到书本上的知识，还能亲身观察真实的地貌。接下来我就分享一下我的教学经验。1课堂教学的设计思路：从理论到实践的递进我的课堂教学一般分为三个环节：理论讲解：先讲解冰川的形成、运动和地貌类型，用PPT展示冰川地貌的图片和卫星影像，让学生先建立初步的认知；案例分析：用身边的冰川地貌案例，比如北京西山的冰臼群、南京紫金山的冰川漂砾，让学生分析这些地貌的形成过程；实验模拟：用冰块和沙子模拟冰川的运动，让学生观察冰川侵蚀和堆积的过程，比如把冰块放在沙子上，让冰块缓慢流动，观察沙子被刨蚀和堆积的过程，这样学生就能直观地理解冰川地貌的形成过程。2野外考察的经验分享：安全与方法并重野外考察是地理教学的重要环节，但也要注意安全。我在组织野外考察时，会提前做好以下准备：装备准备：准备好GPS、相机、笔记本、放大镜、地质锤等工具，还要准备好防晒、防寒的装备，因为高海拔地区的紫外线很强，气温也很低；安全培训：提前给学生讲解野外安全知识，比如高原反应的预防、迷路的应对方法、如何识别危险的地形；路线规划：提前规划好考察路线，选择安全、容易到达的地点，比如北京西山的冰臼群，路线比较平缓，适合中学生考察。在考察过程中，我会让学生自己记录地貌的特征，比如测量冰斗的尺寸、观察冰碛物的颗粒大小、拍摄地貌的照片，然后回到课堂上进行分析和讨论，这样学生就能更好地掌握冰川地貌的知识。3常见的认知误区纠正：用事实说话在教学中，我发现学生经常会有一些认知误区，比如很多学生认为冰川地貌只能在高海拔地区看到，其实不然，很多低海拔地区也有古冰川遗迹。我会用南京紫金山的冰川漂砾作为案例，告诉学生这块漂砾来自安徽的大别山，距离南京大约有300公里，是第四纪古冰川搬运过来的，说明在末次冰期，中国东部的很多低海拔地区都有冰川活动。另外，很多学生认为冰川是静止的，其实冰川一直在缓慢流动，我会用自己在天山测量的冰川运动速度的数据，告诉学生冰川的运动速度虽然很慢，但每年也能移动几十米到几百米。05总结与反思：重新发现身边的地理知识总结与反思：重新发现身边的地理知识今天我们从冰川的形成与运动出发，梳理了冰川地貌的基础认知，然后从城市近郊的古冰川遗迹、高海拔的现代冰川地貌两个方面，讲解了如何在生活中发现冰川地貌，接着介绍了冰川地貌的应用价值，最后分享了我的课堂内外的教学经验。回到我们的主题——“生活地理探索课堂｜发现身边的冰川地貌