第3章(4) 冻土地貌课件

2023/1/141主讲：郑永宏E-mail:zhengyh@武汉大学资源与环境科学学院第3章(4)冻土地貌在极地及其附近地带，在中低纬高山、高原地区，地温常是零度或零度以下，降水少，缺少冰雪覆盖，土层上部常发生周期性的融冻，土层下部形成多年不化的冻结层，这样的土称为多年冻土或者永冻土。冻土地区的主要外力作用是融冻作用，以融冻作用为主形成的地貌就称为冻土地貌。全球多年冻土有3500万km2

，占陆地表面24%。3．4．1冻土和融冻作用1.冻土的基本性态冻土是指温度保持0℃以下,含有冰的土层或岩层.温度很低而不含冰的土层,不能称为冻土,只能叫低温寒土。根据冻结时间的长短，冻土可分为季节性冻土和多年冻土（又称永冻土）。2.冻土的分布在水平方向上，自高纬到中纬，多年冻土的埋藏深度逐渐增加，其厚度则不断减小，由连续多年冻土带过渡为不连续多年冻土带、乃至季节冻土带。冻土在垂直方向上即在高山、高原地区的分布，主要是受海拔高度的控制。海拔愈高，冻土埋藏愈浅，厚度愈大。冻土的分布、埋深及厚度，除受纬度和高度的影响与控制，具有明显的纬度和高度地带性外，还受海陆分布、岩性特点、地形条件和植被等许多非地带因素的影响。所以，冻土的分布还有区域性特点。3.冻融作用冰冻风化（也称冻融风化）则指土层或岩层裂隙中的水，在冬季或夜晚温度下降发生冻结时把岩石胀裂，并因冻结膨胀产生压力而把岩石压碎成块石和更细的物质。是冻土区一种最普遍的冻融作用形式。冰冻扰动（也称融冻扰动）多年冻土活动层内发生，因受冻胀挤压而引起的一种土层结构的塑性变形现象。冻融泥流是指冻土层上部解冻时，融化的水使松散土层达到饱和状态，在重力作用下，而发生沿斜坡蠕动的现象。3．4．2冻土地貌形体1.石海与石河（1）石海：在较平坦的、排水较好的山顶或和缓的山坡上，冻融风化作用形成的石块，直接覆盖在基岩面上，这种布满块石的地面称为石海。形成石海的条件主要有:气温经常在0℃上下波动,日较差较大,并有一定的湿度,使岩石沿节理反复寒冻崩解;地形较平坦,地面坡度小于10度,可使寒冻崩解的岩块不易移动而保存在原地;坚硬而富有节理的块状岩石,如花岗岩、玄武岩和石英岩等，在寒冻作用下常崩解成大块的岩石得以保留在原地。而硬度小，节理不发育的沉积岩，如砂岩和页岩，经寒冻作用崩解成粒径较小的碎屑物，它们易被冰雪融水等地表径流冲走，或以融冻泥流方式顺坡下移，不易就地保存。石海形成后，组成石海的大石块很少移动。（2）石河（石川）：在不太陡的浅沟或谷地里，大量冻融风化块石，在重力作用下，沿着下伏的湿润土层面，徐徐向下滑动，呈线状的块石群体，称为石河。石河运动多发生在春季以后的升温时期，因在这时其下伏的土层开始解冻，变成湿润的土体，湿润的土层面便成为块石运动的滑动面。

石河停止运动，是气候转暖的标志之一

石河2.构造土构造土又称多边形土、几何形土或冰冻结构土，是冻土层表面物质在冻融作用和冻融胀力推挤的影响下，运移、分选而成的一定几何形态的构造和微地貌现象。它是多年冻土的地貌标志之一。构造土主要有石质多边形土或石环等多种形式多边形土石环在水平面上，如果石质多边形体之间互不接触时，多边形体的石链就会加宽，最后形成趋近于圆形的石环。由于形成石环必须要有一定比例的细粒土（一般不少于总体积的25%~35%），并且土层还要有较充足的水分，所以石环多发育在平坦湿润地带，如河漫滩、洪积扇边缘。3.冰核丘和冰丘

冰核丘（冻胀丘）：在冻土地区，冻土层的冻融层中所含的水分，又在地下慢慢凝聚冻成冰体—冰透镜体，由于冻结膨胀作用使土层产生鼓胀隆起。冰核丘多为球体、椭球体，顶部扁平，周坡较陡，可达400～500。冰核丘的形成是由于土层中所含水分不均匀所致，在冻结深度小的地方把地面胀鼓起来。一般一年生的冰核丘规模较小，高数厘米至数米；多年生的冰核丘高可达十余米至数十米，直径30～70m青藏公路昆仑山垭口的冰核丘高约20m,长径70～80m,短径30～40m,还在不断发展中。冰核丘的冰透镜体夏季消融，会引起地面下沉，出现洼地，常引起地面变形，使道路翻浆等。冰核丘有时能产生爆炸。在夏季气温上升很快，上部冻结层迅速融化，冻结土层急剧变薄，这时如冰核丘内含有气体，承压力很高的地下水就可能发生喷水爆炸。冰丘：是在寒冷季节溢出冻结地表的地下水和冒出冰面的河湖水，经冻结后重新形成的冰丘体。冰丘主要是由土层冻结后产生的承压水，从薄弱地方或从裂隙冒出地表和冰面，再冻结而形成的。冻胀丘4.热融地貌

热融地貌又叫热力喀斯特地形，是指冻土层上部局部融化而产生的各种负地形。是因温度升高，地下水融化引起地面塌陷所形成的各种洼地。这种塌陷过程类似Karst过程，而塌陷原因与温度有关，故又称热融Karst洼地。在冻土地区，由于气候转暖或人为作用（砍伐森林、开垦荒地、开挖水