冰楔作用

冻土的利用与改良
更新时间:2019-12-14 19:19 浏览:59 关闭窗口 打印此页

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  冻土分布区气候严寒或干寒,且有永冻层,土壤自然肥力很低,不经改造不宜于农用,冰沼土上生长有鹿的主要饲料——地衣,所以发展养鹿业乃是利用冰沼土的重要途径之一。 冻土地区气温低,土层冻结,降水少,流水、风力和溶蚀等外力作用都不显著,冻融作用则成为冻土地貌发育的最活跃因素。随着冻土区温度周期性地发生正负变化,冻土层中水分相应地出现相变与迁移,导致岩石的破坏,沉积物受到分选和干扰,冻土层发生变形,产生冻胀、融陷和流变等一系列复杂过程,称为冻融作用。它包括融冻风化、融冻扰动和融冻泥流作用。

  在冻土地区的岩层或土层中,存在着大小不等的裂隙和孔隙,它们常被水分充填,随着冬季和夜晚气温的下降,水分逐渐冻结、膨胀,对围岩起着很大的破坏,使裂隙不断扩大。至夏季或白昼因温度上升,冰体融化,地表水可再度乘隙注入。这种固温度周期性变化而引起的冻结与融化过程交替出现,造成地面土(岩)层破碎松解,这种作用称为冻融风化。冻融风化不仅造成地面物质的松动崩解,形成了冻土地区大量的碎屑物质,而且在沉积物或岩体中还能产生冰楔、土楔等冰缘现象。由于地表水周期性地注入到裂隙中再冻结,使裂隙不断扩大并为冰体填充,形成了上宽下窄的楔形脉冰,称为冰楔。冰楔的规模大小不一,小的楔宽只有数十厘米,深不足1米;大的楔宽可达5~8米,最大深度可达40米以上。当冰楔内的脉冰融化后,裂隙周围的沙土充填于楔内,形成沙楔。沙楔也可能是地面冻裂以后,没有形成脉冰,砂土就直接填充在裂隙中。

  融冻扰动一般发生在多年冻土的活动层内。当活动层于每年冬季自地表向下冻结时,由于底部永冻层起阻挡作用,结果使其中间尚未冻结的融土层(含水土层),在上下方冻结层的挤压作用下,发生塑性变形,形成各种大小不一,形状各异的融冻褶皱,又称冰卷泥。

  融冻泥流是冻土地区最重要的物质运移和地貌作用过程之一。一般发生在数度至十余度的斜坡上。当冻土层上部解冻时,融水使主要由细粒土组成的表层物质,达到饱和或过饱和状态,从而使上层土层具有一定的可塑性,在重力的作用下,沿着融冻界面向下缓慢移动,形成融冻泥流,年平均流速一般不足1米。由于泥流顺坡蠕动时,各层流速不一,表层流速大于下层,所以有时可把泥炭、草皮等卷进活动层剖面中,产生褶皱和圆柱体等构造形态。 由于节理裂隙中的水分冻结膨胀,致使岩石破裂成岩块,或者因温度变化,使组成岩石的矿物不均一地热胀冷缩,并在内部产生不均匀应力,从而造成岩石破裂和岩块崩落。这一过程被称为寒冻风化作用。经寒冻风化作用破碎崩落的岩块、岩屑,有的停留原处,有的经重力作用再搬运而形成不同地貌形态。

  石海:寒冻风化作用产生的大量大小不等的棱角状岩块及岩屑,在地形平缓条件下,大多在原地残留下来,形成碎石覆盖地面,这就是石海。石海是我国青藏高原、高原西部高山及大兴安岭北部冻土区均有分布。发育石海不仅要岩石坚脆、节理发育,如花岗岩、石英岩、玄武岩、石灰岩、硬砂岩、板岩等,而且还要有一定的水热条件,既要有一定的水分,同时温度为0℃上下持续波动的时间要长。显然,年平均气温为0℃的等温线附近具备上述温度条件。我们知道,年平均气温为0℃的等温线出现的海拔高度,随纬度降低而增高。因此,石海出现的海拔高度随纬度降低而增高。如青藏高原北部的昆仑山,现代石海发育在海拔4900~5000米以上的花岗片麻岩山地;而南部喜马拉雅山地区,现代石海出现在5300~5400米的山顶上。

  石流坡(也称岩屑坡):石流坡的物质来源及产生与石海大体相似,但二者出现的地貌部位不

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