词条 | 冻土地貌 |
释义 | 在高纬地区及中纬度高山地区,如果处于较强的大陆性气候条件下,地温常处于0℃以下,降水少,大部又渗入土层中,不能积水成冰,而土层的上部常发生周期性的冻融,在冰劈、冻胀、融陷、融冻泥流(统称冻融作用)的作用下而产生的特殊地貌,称冻土地貌。 简介冻土地貌 crymorphology 基岩经过剧烈的冻融崩解,产生一大片巨石角砾,就地堆积在平坦地面,称石海;若在重力作用下顺着湿润的碎屑垫面或多年冻土层顶发生整体运动,就形成石河。石河的运动速度很小,通常年运动速度2~0.2米运动的结果使岩块搬运到山麓堆积下来。 构造土是指由松散沉积物组成的地表,因冻裂作用和冻融分选作用而形成网格式地面,每一单个网眼都呈近似对称的几何形态,如环状、多边形。 冻胀丘是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻,在薄弱地带冻结膨胀,使地表变形隆起,称冻胀丘。冰锥是在寒冷季节流出封冻地表和冰面的地下水或河水冻结后形成丘状隆起的冰体。 冻融过程是寒冷气候条件下特有的地貌过程。冻土地区发生的一系列特殊的地貌作用,如冰劈、冻胀、融陷、融冻泥流等,都是冻融过程的不同表现形式。 冻土地貌也称冰缘地貌。冰缘原指冰川边缘地区,现已泛指所有不被冰川覆盖的气候严寒地区,大致与多年冻土区相当。 多年冻土在地球上分布的总面积达3500万km2,约占陆地面积的1/4,主要分布在前苏联和加拿大。我国多年冻土面积约达215万km2,占全国面积的22.3%,主要分布在东北、北部山区、西北高山及青藏高原地区。 冻土的特征凡处于零温或负温,并含有冰的各种土(岩),统称为冻土。 冻土按其冻结时间的长短,可分为季节冻土和多年冻土两类。前者指冬季冻结、夏季全部融化的土层;后者指冻结持续多年,甚至可达数万年的土层。冬季冻结,一二年不融化的土层称为隔年冻土。它是上述两类冻土之间的过渡类型。 多年冻土可分为上下两层,上层为夏融冬冻的活动层,下层为多年冻结层。活动层在冬季冻结时与多年冻结层能完全连接起来,称为衔接多年冻土。活动层在冬季冻结时不与多年冻结层衔接,其间隔有一层未冻结的土层,称为不衔接多年冻土。如今夏融化深度小于去冬冻结深度,结果便在活动层与多年冻结层之间出现一薄层(一般厚10~20cm),称为隔年冻结层(简称隔年层)。隔年层可以保留一年或数年。 冻土层的温度是随着气温而变化的。地温变化的幅度以地表为最大,随着深度加大而减小,至某一深度,其值等于零。这个深度称为地温年变化深度。在此深度以下地温不发生年变化,而在地热影响下,随着深度的增大而地温又逐渐增加。 地温年变化深度处的地温值称为年平均地温,用tp表示。在多年冻土地区,tp为负值,其值越低,则冻土越厚,tp升高,说明冻土退化(范围与厚度减小)。 冻土的分布规律冻土在地球上的分布具有明显的纬度地带性和高度地带性。在水平方向和垂直方向上,多年冻土带都可分出连续多年冻土带和不连续多年冻土带。后者又可分为具有岛伏融区的多年冻土亚带和具有大面积融区的岛状冻土亚带。所谓融区是指多年冻土带内的融土分布地区。融区可分为两类:一类是融土从地表向下穿透整个冻土层,称为贯通融区;另一类是融土未穿透整个冻土层,其下仍有多年冻土存在,叫做非贯通融区。在多年冻土区的大河河床、湖泊底部及温泉的周围往往形成贯通融区,而小河河床、部分河漫滩及阶地、湖泊四周可能形成非贯通融区。在具有岛状融区的不连续冻土带,融区一般占总面积的20%~30%;而在岛状冻土区,融区面积可占70%~80%。多年冻土区与非多年冻土区之间的界线,在水平方向上称为多年冻土南界(北半球),在垂直方向上称为多年冻土下界。随着多年冻土动态变化,南界和下界亦不断发生变化,并且在各种非地带性因素影响下,分界线也往往不是一条直线。 自极地向低纬度方向,多年冻土分布的特征是上限逐渐加大,厚度不断减小。年平均地温相应升高。在北极诸岛,上限趋近地面,冻土厚度达1000m以上,年平均地温低达-15℃;在连续冻土带南部,厚度减至1OOm以内,地温增至-3~-5℃左右;在南界附近(约北纬48°),冻土层厚度仅l~2m,地温接近O℃。我国东北北部大兴安岭一带属北半球多年冻土带南缘,大约每向北移11Okm,多年冻土年平均地温下降1~1.5℃,厚度增加20m左右。 中低纬度高山高原地区的冻土分布,主要受海拔高程的控制。一般来说,海拔愈高,冻土上限深度愈小,厚度愈大,地温愈低。例如在我国境内,海拔每升高100~150m,冻土上限深度减小0.2~0.3m,厚度增加30m,年平均地温降低1℃。此外,高山高原冻土带亦受纬度变化的影响,如青藏高原地区大约南移100—200km,地温升高0.5~1℃,冻土厚度减小10~20m。由此看来,由高度控制的冻土动态变化远较由纬度控制的为剧烈,这是和自然地带总的分布状况相一致的。 我国的冻土地貌分布图多年冻土分布除有明显的地带性规律外,还受具体的地质地貌等自然因素影响,而具有一定的非地带性规律。这些因素有: 海陆分布温暖温润的海洋性气候不利于冻土的发育,所以北半球亚欧大陆冻土带自西向东,南界不断南移,在蒙古和我国东北达到最南界限(北纬47°)。到前苏联远东部分,又受太平洋影响,南界北移。在北美,海洋的影响较亚欧大陆更强,南界在北纬52°附近。在阿拉斯加西海岸,由于强烈的海洋性气候影响,即使纬度很高也无多年冻土。 岩性和含水量土颗粒粗细及含水量多少直接决定着土的热物理性质,从而影响到冻土地温和厚度。粗颗粒土导热率高,透水性大,含水量小,不利于冻土发育,细颗粒土则相反。所以在连续冻土带,往往在潮湿的细粒土地段较沙砾石地段冻土上限埋深小,冻土厚度大,地温低;在不连续冻土带,由泥炭、粘土等细土组成的沼泽化地段一般也有冻土。 |
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