冻土地貌

第六章第六章第六章第六章冻土地貌冻土地貌冻土地貌冻土地貌第一节第一节第一节第一节冻土冻土冻土冻土第二节第二节第二节第二节冻融作用和冻土地貌冻融作用和冻土地貌冻融作用和冻土地貌冻融作用和冻土地貌第一节第一节第一节第一节冻土冻土冻土冻土一、冻土的概念一、冻土的概念一、冻土的概念一、冻土的概念二、冻土的分布二、冻土的分布二、冻土的分布二、冻土的分布三、冻土的结构三、冻土的结构三、冻土的结构三、冻土的结构四、冻土的厚度四、冻土的厚度四、冻土的厚度四、冻土的厚度一一一一、冻土的概念、冻土的概念、冻土的概念、冻土的概念�极地、亚极地地区和中低纬的高山、高原地区，在较强极地、亚极地地区和中低纬的高山、高原地区，在较强极地、亚极地地区和中低纬的高山、高原地区，在较强极地、亚极地地区和中低纬的高山、高原地区，在较强的大陆性气候条件下，一方面气温极低，另一方面降水量的大陆性气候条件下，一方面气温极低，另一方面降水量的大陆性气候条件下，一方面气温极低，另一方面降水量的大陆性气候条件下，一方面气温极低，另一方面降水量很少，地表没有积雪，地面裸露。在这样条件下，将很少，地表没有积雪，地面裸露。在这样条件下，将很少，地表没有积雪，地面裸露。在这样条件下，将很少，地表没有积雪，地面裸露。在这样条件下，将0000℃或或或或0000℃以下并含有冰的地表冻结土层，称为冻土以下并含有冰的地表冻结土层，称为冻土以下并含有冰的地表冻结土层，称为冻土以下并含有冰的地表冻结土层，称为冻土。。。。�冻土随季节变化或昼夜变化而发生周期性的融冻，如果冻土随季节变化或昼夜变化而发生周期性的融冻，如果冻土随季节变化或昼夜变化而发生周期性的融冻，如果冻土随季节变化或昼夜变化而发生周期性的融冻，如果冬季土层冻结，夏季全部融化，叫冬季土层冻结，夏季全部融化，叫冬季土层冻结，夏季全部融化，叫冬季土层冻结，夏季全部融化，叫季节冻土季节冻土季节冻土季节冻土。。。。�如多年处于冻结状态土层，仅在夏季冻土表层融化，下如多年处于冻结状态土层，仅在夏季冻土表层融化，下如多年处于冻结状态土层，仅在夏季冻土表层融化，下如多年处于冻结状态土层，仅在夏季冻土表层融化，下部仍处于冻结状态，部仍处于冻结状态，部仍处于冻结状态，部仍处于冻结状态，或至少连续或至少连续或至少连续或至少连续3333年处于冻结状态的土层年处于冻结状态的土层年处于冻结状态的土层年处于冻结状态的土层称为称为称为称为多年冻土多年冻土多年冻土多年冻土。。。。�冬季冻结，仅在后续的夏季不融化的岩土为冬季冻结，仅在后续的夏季不融化的岩土为冬季冻结，仅在后续的夏季不融化的岩土为冬季冻结，仅在后续的夏季不融化的岩土为隔年冻土隔年冻土隔年冻土隔年冻土，，，，是季节冻土和多年冻土之间的过渡类型。是季节冻土和多年冻土之间的过渡类型。是季节冻土和多年冻土之间的过渡类型。是季节冻土和多年冻土之间的过渡类型。�世界上冻土总面积世界上冻土总面积世界上冻土总面积世界上冻土总面积约为约为约为约为3500350035003500万万万万kmkmkmkm2222，占，占，占，占地球全部大陆面积的地球全部大陆面积的地球全部大陆面积的地球全部大陆面积的25%25%25%25%。。。。俄罗斯和加拿俄罗斯和加拿俄罗斯和加拿俄罗斯和加拿大大大大是冻土分布最广的是冻土分布最广的是冻土分布最广的是冻土分布最广的国家。国家。国家。国家。二、冻土的分布二、冻土的分布二、冻土的分布二、冻土的分布北半球的冻土分布（根据A.L.A.L.A.L.A.L.沃施本）我国多年冻土分布在我国多年冻土分布在我国多年冻土分布在我国多年冻土分布在东北北部地区、西北高山区及青东北北部地区、西北高山区及青东北北部地区、西北高山区及青东北北部地区、西北高山区及青藏高原地区藏高原地区藏高原地区藏高原地区。冻土面积约。冻土面积约。冻土面积约。冻土面积约215215215215万平方公里，占全国总面积万平方公里，占全国总面积万平方公里，占全国总面积万平方公里，占全国总面积的的的的22.3%22.3%22.3%22.3%。。。。中国的冻土分布（根据中国科学院）1.多年冻土（5m深度年平均地温从-0.1～-10℃）；2.季节冻土；三、冻土的结构三、冻土的结构三、冻土的结构三、冻土的结构�多年冻土分上下两层。上层每年夏季融化，冬季冻多年冻土分上下两层。上层每年夏季融化，冬季冻多年冻土分上下两层。上层每年夏季融化，冬季冻多年冻土分上下两层。上层每年夏季融化，冬季冻结，叫结，叫结，叫结，叫活动层或交替层活动层或交替层活动层或交替层活动层或交替层；下层常年处在冻结状态，叫；下层常年处在冻结状态，叫；下层常年处在冻结状态，叫；下层常年处在冻结状态，叫永冻层永冻层永冻层永冻层。。。。一般来说，活动层冬季冻结时可一般来说，活动层冬季冻结时可一般来说，活动层冬季冻结时可一般来说，活动层冬季冻结时可与下部的永冻层连结起来。与下部的永冻层连结起来。与下部的永冻层连结起来。与下部的永冻层连结起来。�如果如果如果如果冬季气温较暖冬季气温较暖冬季气温较暖冬季气温较暖，活动层冻结时的深，活动层冻结时的深，活动层冻结时的深，活动层冻结时的深度达不到永冻层的顶部，这时在活动层与度达不到永冻层的顶部，这时在活动层与度达不到永冻层的顶部，这时在活动层与度达不到永冻层的顶部，这时在活动层与永冻层之间就出现一层未冻结的永冻层之间就出现一层未冻结的永冻层之间就出现一层未冻结的永冻层之间就出现一层未冻结的融区融区融区融区。。。。�如果如果如果如果来年夏季较凉来年夏季较凉来年夏季较凉来年夏季较凉，活动层的融化深度，活动层的融化深度，活动层的融化深度，活动层的融化深度较小，结果便在活动层下部留下较小，结果便在活动层下部留下较小，结果便在活动层下部留下较小，结果便在活动层下部留下隔年冻结隔年冻结隔年冻结隔年冻结层层层层。隔年冻结层较薄，只有。隔年冻结层较薄，只有。隔年冻结层较薄，只有。隔年冻结层较薄，只有10cm10cm10cm10cm左右厚左右厚左右厚左右厚度，它可保存一年至数年，当度，它可保存一年至数年，当度，它可保存一年至数年，当度，它可保存一年至数年，当某一年夏季某一年夏季某一年夏季某一年夏季较暖较暖较暖较暖，活动层融化较深，隔年层即消失。，活动层融化较深，隔年层即消失。，活动层融化较深，隔年层即消失。，活动层融化较深，隔年层即消失。因此因此因此因此多年冻土层中常出现隔年冻结多年冻土层中常出现隔年冻结多年冻土层中常出现隔年冻结多年冻土层中常出现隔年冻结层和融区的多层的结构特征。层和融区的多层的结构特征。层和融区的多层的结构特征。层和融区的多层的结构特征。当活动层于每年秋末当活动层于每年秋末当活动层于每年秋末当活动层于每年秋末自地表向下冻结自地表向下冻结自地表向下冻结自地表向下冻结时，由于底部的永冻时，由于底部的永冻时，由于底部的永冻时，由于底部的永冻层起阻挡作用，结果使其中间尚未冻结的层起阻挡作用，结果使其中间尚未冻结的层起阻挡作用，结果使其中间尚未冻结的层起阻挡作用，结果使其中间尚未冻结的融区（含水土融区（含水土融区（含水土融区（含水土层），层），层），层），在在在在上下方冻结层的挤压作用上下方冻结层的挤压作用上下方冻结层的挤压作用上下方冻结层的挤压作用下，下，下，下，发生塑性变形发生塑性变形发生塑性变形发生塑性变形，形，形，形，形成各种大小不一、形状各异的成各种大小不一、形状各异的成各种大小不一、形状各异的成各种大小不一、形状各异的弯曲结构弯曲结构弯曲结构弯曲结构，这种现象称为，这种现象称为，这种现象称为，这种现象称为冻冻冻冻融扰动构造，或称冰卷泥融扰动构造，或称冰卷泥融扰动构造，或称冰卷泥融扰动构造，或称冰卷泥。。。。1.1.1.1.表面冻结层；表面冻结层；表面冻结层；表面冻结层；2.2.2.2.粗砂砾石因聚冰作用粗砂砾石因聚冰作用粗砂砾石因聚冰作用粗砂砾石因聚冰作用而脱水而脱水而脱水而脱水3.3.3.3.脱水的袋状砂砾脱水的袋状砂砾脱水的袋状砂砾脱水的袋状砂砾4.4.4.4.含水的砂层被扰动；含水的砂层被扰动；含水的砂层被扰动；含水的砂层被扰动；5.5.5.5.永冻层永冻层永冻层永冻层四、冻土的厚度四、冻土的厚度四、冻土的厚度四、冻土的厚度�在多年冻土分布区，常温层以上的地温随气温发生季节性变在多年冻土分布区，常温层以上的地温随气温发生季节性变在多年冻土分布区，常温层以上的地温随气温发生季节性变在多年冻土分布区，常温层以上的地温随气温发生季节性变化，变化幅度随深度增加而逐渐缩小，到常温层为零，因此，化，变化幅度随深度增加而逐渐缩小，到常温层为零，因此，化，变化幅度随深度增加而逐渐缩小，到常温层为零，因此，化，变化幅度随深度增加而逐渐缩小，到常温层为零，因此，常温层的地温值也称为年平均地温，这一地温为负值。常温层的地温值也称为年平均地温，这一地温为负值。常温层的地温值也称为年平均地温，这一地温为负值。常温层的地温值也称为年平均地温，这一地温为负值。常温层常温层常温层常温层到地表的距离为到地表的距离为到地表的距离为到地表的距离为地温年变化深度（地温年变化深度（地温年变化深度（地温年变化深度（hhhh2222））））。。。。�在在在在常温层以上，某一深度的地温常温层以上，某一深度的地温常温层以上，某一深度的地温常温层以上，某一深度的地温值为值为值为值为0000℃(a(a(a(a点点点点))))，该深度以上的土，该深度以上的土，该深度以上的土，该深度以上的土层就是冬季冻结、夏季融化的活动层就是冬季冻结、夏季融化的活动层就是冬季冻结、夏季融化的活动层就是冬季冻结、夏季融化的活动层，下层是处于终年冻结状态的多层，下层是处于终年冻结状态的多层，下层是处于终年冻结状态的多层，下层是处于终年冻结状态的多年冻结层，年冻结层，年冻结层，年冻结层，这一深度叫多年冻土上这一深度叫多年冻土上这一深度叫多年冻土上这一深度叫多年冻土上限限限限，，，，从地表到这一深度的距离从地表到这一深度的距离从地表到这一深度的距离从地表到这一深度的距离(h(h(h(h1111))))为多年冻土上限的埋深为多年冻土上限的埋深为多年冻土上限的埋深为多年冻土上限的埋深，也就是活，也就是活，也就是活，也就是活动层的厚度。动层的厚度。动层的厚度。动层的厚度。由常温层往下由常温层往下由常温层往下由常温层往下，受来，受来，受来，受来源自地球内部热量的影响，地温逐源自地球内部热量的影响，地温逐源自地球内部热量的影响，地温逐源自地球内部热量的影响，地温逐渐增高，渐增高，渐增高，渐增高，到到到到0000℃的深度为多年冻土的深度为多年冻土的深度为多年冻土的深度为多年冻土下限。下限。下限。下限。多年冻土上、下限之间的距多年冻土上、下限之间的距多年冻土上、下限之间的距多年冻土上、下限之间的距离称为多年冻土厚度离称为多年冻土厚度离称为多年冻土厚度离称为多年冻土厚度。。。。�多年冻土的厚度从高纬到低纬逐渐减薄，以至完全消多年冻土的厚度从高纬到低纬逐渐减薄，以至完全消多年冻土的厚度从高纬到低纬逐渐减薄，以至完全消多年冻土的厚度从高纬到低纬逐渐减薄，以至完全消失失失失。。。。例如，例如，例如，例如，北极北极北极北极的多年冻土厚达的多年冻土厚达的多年冻土厚达的多年冻土厚达1000m1000m1000m1000m以上，年平均地温为以上，年平均地温为以上，年平均地温为以上，年平均地温为----15151515℃，永冻层的顶面接近地面。向南，到，永冻层的顶面接近地面。向南，到，永冻层的顶面接近地面。向南，到，永冻层的顶面接近地面。向南，到连续冻土的南界连续冻土的南界连续冻土的南界连续冻土的南界，多，多，多，多年冻土厚度减到年冻土厚度减到年冻土厚度减到年冻土厚度减到100m100m100m100m以下，地温为以下，地温为以下，地温为以下，地温为-3-3-3-3°～～～～-5-5-5-5℃，永冻层的顶面，永冻层的顶面，永冻层的顶面，永冻层的顶面埋藏加深。埋藏加深。埋藏加深。埋藏加深。大致在北纬大致在北纬大致在北纬大致在北纬48484848