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冰天雪地,为何还有“不冻河”?

来源:人民日报2023-01-17 09:40

  凛冬时节,千里冰封。黑龙江省大兴安岭地区呼中区的一段呼玛河支流,却是流水潺潺,水雾缭绕。据观察,即便在零下40摄氏度,呼玛河的干流和支流中,依然会出现不冻河段,共有20余处。冰天雪地,为什么会出现“不冻河”这样的景观?

  原来,呼玛河流域在很久以前经历了复杂的地质作用过程,形成一些深大断裂,如得尔布干断裂和新林—喜桂图断裂,这些深大断裂断穿整个地壳,甚至断穿岩石圈,可以成为地下热液的通道,让地幔和地壳深处的热量持续涌上来,因此地热资源极其丰富。地热还能以气体为载体,沿着断裂向上运移,甚至到达地表。同时,地质作用过程形成的沉积地层、火山喷发形成的火山岩以及众多的裂隙等,都是地下水良好的储集场所,热量遇到地下水,就形成了源源不断的温泉水。

  在冬日,呼玛河流域多处出现冰包、雪包,以及冰瀑、冰幔,这就是温泉存在的标志。温泉是不冻河段形成的主要原因,一般来说,在较大温泉或温泉群的下游会出现不冻河。而在河道中,较大温泉或温泉群是间断性出现的,所以一般冰封河和不冻河也会间断出现。

  除受温泉等地热因素影响外,不冻河的形成,还受多种自然或人为因素影响。比如,飞流直下的黄河壶口瀑布,冰期也是短于周围区域内同纬度的河流。若水中含有沙、盐等杂质,结冰点也会降低。呼玛河流域的河流属于山区河流,地表坡降大、河水流速较快,且矿化度较高,这些因素都为不冻河的形成起到辅助作用。

  在五大连池,当气温下降到零下30至40摄氏度时,人们裹得再严实也会感到寒冷,而温泊中却热气腾腾,野鸭戏水,悠然自在。温泊位于五大连池高磁场核心区,水的磁化度极高,即便地面温度低至零下40摄氏度,温泊水温仍可常年保持在14摄氏度左右。其形成背后,受地热影响,也有磁化的辅助作用。

  在我国北方的内蒙古、吉林、新疆等地,伴随不冻河出现的,常常还有雾凇、冰盘等自然奇观。雾凇俗称“树挂”,非冰非雪,在不冻河周围,寒冷的大气和温暖的河水,更有利于雾凇形成。冰盘又称“冰圈”,常见于极寒地区的冰冷河边上,在不冻河水面上,偶然可见随水流旋转的正圆形“冰盘”。这是因为,河面上漂浮的大量碎冰,随流水卷入涡流,凝结成圆形冰块,或是大块覆冰在旋转碰撞中磨掉棱角,逐渐形成正圆形冰盘。

  可见,冰天雪地或极度严寒之下,依旧还会出现不冻河等自然奇观,这是神奇大自然的精彩所在。

  (作者:柳成志,为东北石油大学地球科学学院教授,人民日报记者张艺开采访整理)

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