빙하

氷河 / Glacier

지구의 특정 지방[1]에서는 눈이 녹지 않고 쌓여서 오랜 시간에 걸쳐 단단한 얼음층을 형성하는데, 이것이 중력에 의해 마치 강처럼 흐르는 현상 및 그런 현상이 관측되는 얼음 지형 자체를 뜻한다. 사람들이 흔히 말할 때는, 높은 산지에 있는 만년설도 빙하의 일종으로 보기도 한다.

지구 민물(담수)의 약 68%는 이 형태로 존재한다. 덧붙이자면 약 30%는 지하수이며, 오직 0.3%정도만이 호수나 강으로 되어 있다. 출처.

강설량이 융설[2]량보다 많은 지역에서 차츰 얼음 층이 누적되는 것이다. 융설수가 빙정의 쐐기작용을 통해 설식와지를 형성하면 그곳에 만년설이 집적되면서 발달한다.

눈이 쌓이면 처음에야 얼기설기 엮인 가볍고 약한 눈 퇴적층이지만, 이게 미터 단위가 아니라 수백 미터에서 수 킬로미터 단위로 쌓이면 얘기가 달라진다. 눈 사이의 빈 공간은 재빨리 메워지며 눈송이 결정은 모두 으스러지고 새롭게 결정을 이루게 된다. 마침내는 밀리미터 내지는 센티미터 단위의 얼음 결정으로 구성된 단단하고 치밀한 얼음층이 된다. 그 속에 갇혀 있던 많은 공기 방울은 압착되거나 빠져나가게 되므로, 얼음층은 빛을 상당히 투과시킬 수 있다. 바닷물이 파랗듯이 이 두껍고 큰 얼음 역시 파랗게 보이며, 이를 블루-아이스(Blue-ice)라고 한다. 바닷물처럼 새파랗고 거무튀튀하게 되는 건 아니고 밝고 화사한 하늘색에 가까운데, 그 청명한 색이 보통 아름다운 게 아니다.

산 상층부나 극지방에서 두껍게 얼음층이 쌓이면, 이 얼음층은 곧 불안정해진다. 그 이유는 중력 때문이다. 결국 얼음이지만 하루에 수 m씩 흐르고 있다.[3] 많은 사람들이 오해하지만 빙하는 얼음 그 자체가 물처럼 흘러 내려가는 현상이다. 굴곡진 땅을 만나면 얼음이 물과 똑같이 변형되면서 흐른다. 얼음 표면의 물 때문에 얼음이 식탁에서 미끄러지는 것과는 다른 원리로 얼음의 압력녹음 현상이 일어나는 것과 비슷하다.

고체가 흐르지 않는다는 것은 사람의 인식이 빚어낸 편견일 뿐이다. 얼음은 물론이고 암석 덩어리도 흐를 수 있다. 이를 결정하는 데 중요한 것은 (1) 고체를 흐르게 할 만큼 충분한 전단응력(shear)이 작용하는지, 그리고 (2) 그 전단응력에 고체가 "깨지는 것(brittle deformation)"보다 "흐르는 것(ductile deformation)"이 더 유리한 환경인지이다. 두꺼운 얼음층으로 인해 얼음 하부는 강한 압력에 눌린 상태이며 이 상태에서 중력 때문에 꾸준한 전단응력이 작용하게 된다. 얼음은 그 조건에서는 깨지는 것보다 흐르는 게 더 '편하다'. 결국 얼음층은 마치 물엿처럼 천천히, 그러나 꾸준히 땅 위를 흐르게 된다. 흐르는 방향쪽으로 더 이상 압력이 가해지지 않아 흐르는 것보다 깨지는 것이 유리해지면 얼음은 더 이상 흐르지 않는데, 이는 보통 바다나 호수에 닿아서 하부 압력이 제거됐을 때이다.[4] 실제로 빙하 지형을 관찰하거나 인공위성으로 빙하의 변형 모양을 보면, 정말 액체처럼 흐르고 있음을 쉽게 깨달을 수 있다.


▲ 넓은 지면을 만나 얼음층이 넓게 퍼지는 모습. 말라스피나(Malaspina) 빙하의 모습이다.

한편, 사람들의 생각대로 물이 빙하를 미끄러지게 하는 것도 가능하다. 빙하와 지표 사이에 물 혹은 물을 포함하는 수포 등이 들어있는 경우가 있는데, 이는 보통 빙하 하부의 온도가 비교적 높을 때 형성된다. 이 때 하부에 들어있는 물은 해당 빙하 혹은 빙하의 국부적인 영역의 움직임을 더 빠르게 만들어주는 효과가 있다. 즉 윤활제 역할을 하는 셈이다.

빙하는 계곡을 따라 흐르면서 더 이상 흐를 수 없는 곳까지 이른다. 그 기준선을 설선이라고 부르며 여름에도 녹지 않는 눈의 하한선을 의미한다. 설선의 고도는 기온과 강설량의 영향을 받는다.

빙식곡의 상부에 있는 반원형의 권곡내에 집적된 비교적 작은 크기의 빙하이다. 무게가 증가(기온의 하강, 강설량의 증가)하여 권곡빙하의 이동하면 권곡과 곡빙하가 형성된다. 따라서 권곡의 하단부는 설선과 일치하는 모습을 보인다. 이동 속도는 중앙의 상층부가 가장 빠르고 기반암에 가까울수록 느려진다.

  자세한 내용은 빙상 문서를 참고하십시오.

대륙에 넓게 발달하는 대규모 빙하를 말하며 대표적으로 남극 빙상이 있다. 최후빙기에 현성된 대륙빙하 소멸하면서 보상적 융기 발생하기도 한다.

한랭빙하보다 온도가 높아 겨울철을 제외하고는 빙하 전체의 온도가 0℃에 가까운 빙하를 말한다. 빙하 밑에 생기는 엷은 수막이 윤활제 역할을 해서 활동성 운동을 보이며, 침식력이 크다.

얼음의 온도가 0℃ 미만의 빙하로서 한랭빙하라고도 하며 기온이 극히 낮은 지역(극지방 등)에서 볼 수 있다. 압력에 의해 가소성이 변형되어 미끄러지기 때문에[5] 이동속도가 느리며 침식작용이 활발하지 않다.

지면과의 마찰이 물보다 강하기에 계곡의 침식이 물과는 다른 양상을 보이며, 기체나 액체, 작은 입자의 먼지가 아닌 대규모의 고체로 인한 침식작용인만큼 지구상에서 가장 강한 침식 작용을 일으킨다.[6]

그 과정에서 기저에 품고 있는 바위와 흙 등이 바닥을 사포로 밀듯이 쓱 밀고 지나가는지라 빙하가 흐른 자리는 U 모양으로 마치 사포로 긁어낸 자국 같은 느낌의 흔적이 남는다.

빙하와 빙하 사이에 벌어진 틈을 크레바스라고 하는데 위에 눈이 살짝 얼어 있어서 빠지기 쉽기에 빙하를 지나는 탐험가들을 위협하는 요소 중 하나이기도 하다. 자세한 내용은 크레바스 항목 참조.

빙식을 받은 산사면의 설선 위에 나타나는 빙하침식계곡을 말하며, 반원극장 모양의 와지를 보인다. 정상을 향해 여러 개 발달해 있고, 즐형 산릉과 혼 등이 보인다.

  자세한 내용은 U자곡 문서를 참고하십시오.

빙하의 침식 작용으로 생긴 U자 모양의 골짜기이다. 유수처럼 곡류하지 않으므로 빙하가 이동할 때 측각침식이 활발하게 일어나 곡벽은 절벽을 이룬다. 지류빙하와 주류빙하가 만나는 지점에서 현곡(hanging valley)[7]이 발달하며 폭포가 형성되기도 한다.

후빙기 해면 상승 시 해안의 U자곡이 침강하여 해수가 U자곡으로 들어온 상태를 피오르드(fjord)라 하며, 그 해안을 피오르드식 해안이라 한다.

빙하 이동과 함께 일어나는 마식과 굴식 같은 빙상의 침식으로 형성된 평평한 지형을 말한다. 빙하호와 양배암[8]이 분포해 있다.

빙하는 산에서 흘러 내려오는 동안 지면을 깎아 암설을 운반한다. 이렇게 운반되는 암설들은 빙하의 말단부 및 측부에 퇴적되게 되는데 이들을 모두 빙퇴석이라고 한다. 빙하의 침식력이 워낙 강해서, 집채만한 바위부터 모래나 점토까지 모두 운반하여 퇴적시키는 양상을 보인다.

빙하 퇴적 지형의 대표적인 예로 미국 동부 뉴욕주 남부의 롱아일랜드가 있다. 두 번의 빙하기에 걸쳐 북극에서 밀고 내려온 거대한 빙하가 퇴적물을 밀어내 형성된 섬이다.

빙하가 녹으면서 후퇴하게 될 때 빙하 속에 있던 빙력토가 그 자리에 남아 퇴적되면서 형성된 넓은 평야이다. 하계망 발달이 미약해 호소와 늪이 많이 분포해 있다. 내부에 분포하는 미지형[9]으로는 케틀, 종퇴석, 에스커, 드럼린 등이 있다.

빙하가 운동력을 잃으면 각력들은 빙하의 말단부에 횡단하는 열을 이루며 퇴적하여 종퇴석이 된다. 빙력토 평원의 한계에 해당한다.

빙상이 후퇴하다가 일시적으로 정지할 때 형성되는 소규모 종퇴석은 후퇴퇴석이라고 부른다.

저퇴석[10]이 쌓여 이루어진 언덕으로 숟가락을 엎어 놓은 모양을 보인다. 상류는 경사가 급하고 뭉뚝한 반면, 하류는 경사가 완만하고 뾰족해 빙하의 이동방향 파악할 수 있다.

빙하의 밑에 있는 얼음터널에 흐르는 융빙수의 퇴적작용으로 생긴 둑 모양의 지형이다. 분급이 양호하게 나타난다.

빙하 말단에서 흘러 내리는 융빙수 하천이 퇴적물을 빙하 전면에 쌓아서 형성한 선상지 평야를 말한다. 분급은 양호하고 망류하천이 발달하며 케틀[11]이 분포한다.

빙하가 기존 하계를 가로막음으로써 빙하 전면에 호소를 만들고, 그 호소의 퇴적물로 형성된 평야를 말한다.

본 평야에서는 대체로 점토와 실트로 구성되는데, 여름철에는 실트(조립질)가, 겨울철에는 점토(미립질)가 퇴적되어 빙호(氷縞)가 형성되어 나이테와 유사한 형태를 보인다.