由伯尔尼大学领导的一个团队能够证明倒数第二个冰河时代(“里斯”冰河期)的冰川主要侵蚀了图恩和伯尔尼之间的基岩，但在最后一次冰河期(“Würm”冰河期)冰川雕刻导致山谷变宽，而不是进一步加深。研究人员使用重力测量重建了基岩的几何形状以得出结论。

冰川周期每十万年重复一次。在阿尔卑斯地区最近的地质历史中也是如此。在 200,000 到 150,000 年前的“里斯”冰河时代，冰川深入瑞士高原并塑造了景观。同样的情况发生在 100,000 到 20,000 年前的“Würm”冰川期，当时有几个较小的冰层前进，然后 20,000 年前的大冰川导致我们的景观进一步变化。这些冰块不仅雕刻了丘陵和山脉，还形成了数百米深的山谷和峡谷，即所谓的过度加深。冰川退缩后，它们被砾石和碎屑覆盖，因此它们隐藏在现在的地表下。

伯尔尼市就是建立在这样一个地下山谷系统之上的。Aare 和 Gürbetal 山谷也是如此。那里的基岩隐藏在谷底以下 200 米处。这些山谷现在是什么样子的?它们是否具有陡峭的侧面和 U 形横截面，或者它们更具有 V 形并具有平缓倾斜的侧面?两大冰川形成的山谷是什么形状的?现在，伯尔尼大学地质研究所进行的一项研究已经回答了这些问题。研究人员能够证明冰川侵蚀在“里斯冰期”期间，主要导致了这些过度加深的深度雕刻。他们还能够证明，2万年前最后一次大冰期的冰川并没有进一步加深这些山谷，而是扩大了它们。该研究发表在科学报告杂志。

使用重力数据映射过度加深

过度加深的横向与瑞士高原的砂岩接壤。它是糖浆的基岩。过度加深本身在形成后充满了冰碛、砾石和湖泊沉积物。这些沉积物是松散的，因此它们的密度低于 Molasse 基岩。事实上，这些过度加深的回填物比 Molasse 基岩轻约 20%。然而，这些微小的差异可以用 Swisstopo 重力仪测量。重力仪测量测量点的重力加速度，这取决于地下的密度。

“这些设备经过非常仔细的调整，即使是最轻微的密度分布偏差也可以测量，”Fritz Schlunegger 教授解释说，他与苏黎世联邦理工学院的同事 Edi Kissling 教授一起发起了这项研究。研究人员现在已经在 Gürbe 和 Aare 山谷进行了重力测量。他们可以记录下两个充满碎片和湖泊沉积物的山谷下方过度加深的情况。

“在 Gürbe 山谷，这个结构大约有 155 米深，而在 Aare 山谷，过度加深的深度至少有 100 米。由于勘探钻探，人们已经知道这样的加深隐藏在两个山谷下面。通过重力测量，然而，我们第一次能够证明这些过度加深的侧面几乎是垂直的，并且它们的底部是平的，”作为论文的一部分进行这项研究的 Dimitri Bandou 解释说。这使团队能够记录下过度加深具有 U 形横截面。“因此，这些洼地是由冰川形成的，”Bandou 证实。

不对称截面

重力测量还表明，过度加深由两个部分组成。“在上部，过度加深的侧面比在深度处明显平坦。因此上部宽而平，下部窄而深。” 研究人员将这种特殊的几何形状解释为在更老和更年轻的冰层推进期间冰川的侵蚀。“在过去的地质时期，阿尔卑斯山出现了几次冰层进展，包括在伯尔尼地区，”Bandou 解释说。在大约 200,000 到 150,000 年前的“里斯冰河时代”期间发生了一次非常大的冰川作用。“这个冰河时代的冰川比 100,000 到 20,000 年前的最后一个冰河时代的冰川更大更厚，”施卢内格解释说。更大的厚度，“Riss” 冰川能够深深地雕刻在基岩中。较年轻的“Würm”冰川的威力较小，冰川侵蚀主要导致这些过度加深的扩大而不是进一步加深。

侵蚀机制尚未完全了解

目前还没有完全理解为什么冰川会形成过度加深。“与河流形成山谷相比，我们仍然无法模拟冰川的侵蚀效应，特别是使用建模软件包形成的过度加深，”Schlunegger 解释说。显然，缺乏关于基岩表面的详细信息，尤其是关于这种过度加深的侧面。“冰川不仅在深度而且在宽度上侵蚀，这就是为什么山谷侧面提供诊断信息，以便更好地了解冰川的侵蚀机制。” 刚刚发表的这项研究有望更好地了解冰川如何塑造景观。