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冻融侵蚀培训课件一、冻土作用机制1.冻土基本特征冻土是指温度在摄氏零度以下，含有冰的土（岩）层。处在大陆性气候条件下的高纬度极地或亚极地地区，以及高山高原地区，降水量极少、温度低，由于缺少冰雪覆盖，土层直接暴露于地表，从而导致土层中热量不断散失（年平均吸热量＜放热量＝，引起地温的逐步下降，因此在土层下部形成了多年不化的冻结层。冻土的主要外力作用是冻融作用。有些土层的温度很低，但没有冰的存在则不能称为冻土，只能叫低温寒土。2.冻土厚度多年冻土的厚度从高纬到低纬逐渐减薄，以至完全消失。例如，北极的多年冻土厚达1000m以上，年平均地温为-15℃，永冻层的顶面接近地面。向南到连续冻土的南界，多年冻土厚度减到100m以下，地温-3～-5℃，永冻层的顶面埋藏加深。大致在北纬48度附近是多年冻土的南界，这里年平均地温接近0℃，冻土厚度仅1～2m。二、冻土层中地下冰和地下水1.地下冰冻土内所含的冰称为地下冰。按照成因及埋藏方式，地下冰可分为构造冰、洞穴冰和埋藏冰等三种类型。构造冰又分为胶结冰、分凝冰、侵入冰及裂隙冰等。不同类型的构造冰可以形成不同类型的冻土构造。（1）构造冰构造冰具有明显的垂直分带性，它反映出在土层的不同深度上冻结条件、水分补给条件及土层本身的岩性和构造的差异。（2）洞穴冰在永冻土分布的地区，存在着一些地下洞穴，这些洞穴可以是岩溶洞穴，也可以是埋藏冰融解以后产生的“热岩溶”洞穴，充填在这些洞穴中的冰叫洞穴冰。（3）埋藏冰埋藏冰主要分布在冰川前缘地区，是冰川融化后残留下来的“死冰”，后来又被新的沉积物所复盖而形成。2.冻土区地下水在冻土区内，冰和水是不可分割的整体，它们按一定条件相互制约、相互转化，形成各种结构的冻土，各种形式的地下冰及各种地貌形态。冻土区地下水按其与永冻层的关系分为三种：（1）层上水分布在活动层中的地下水，它以永冻层为隔水底板，每年都发生一次溶化和冻结。层上水的另一特性是具有季节承压性。当秋季冻结时，冻结作用从上层开始，因此首先在上层形成一个隔水顶板，从而使下层未冻结的水失去自由水面，并且缩小了活动空间，在一定条件下，下层水就会产生承压性。例如，在低地中，这种承压性就表现得特别明显。在来年解冻以后，承压性就消失了。

（2）层间水永冻层中个别融层和融道中的地下水，它在永冻层中的连续运动是使其保持液态的主要原因。层间水可以看作是层上水与层下水的联系纽带。（3）层下水层下水是位于永冻层以下不冻层中的地下水，它们大多数都具有一定的承压性。

由于温度周期性地发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使土层产生冻胀、融沉、流变等一系列应力变形，这一复杂过程称为冻融作用。冻融作用是寒冷气

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