发布网友 发布时间:2022-04-26 20:36
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热心网友 时间:2023-05-19 16:45
(一)雪蚀洼地与山原阶地
在山地积雪洼地中,冻融作用强烈地破坏积雪场周围及其底部的基岩,重力与融水将冻融风化碎屑物向下搬运,因而形成了碟形雪蚀洼地。其下部出口处,一般无明显陡坎。但当气候转冷,固态降水量补给增加时,雪蚀洼地有可能演化为冰斗。
山原阶地往往围绕着基岩构成的夷平山顶分布。阶地面比较平坦,多被薄层冻融化碎屑物所覆盖;阶坎坡度较陡,经常基岩裸露,冻融风化强烈。在频繁的冻融作用下,基岩不断受到风化剥蚀,碎屑物相应地被泥流带走,致使山原地面逐渐降低,阶坎后退,阶地级数减少,整个坡地日趋和缓。
(二)石海与石河
石海发育于冰缘地区的山顶夷平面或缓坡等平坦地貌部位上,由基岩经冻融风化作用而崩落的巨大块砾组成。巨砾层透水性好,水分不易保存,这就减慢了冻融作用对巨砾进一步分解的速度;而少量细粒物质又多被融水带走,因此,组成石海的巨砾,一般直接覆盖于基岩面之上。石海往往形成于富有节理的花岗岩、玄武岩和石英岩等坚硬岩性地区,而在页岩等软弱岩性区则很难发育石海。石海形成后,很少运动,并能长期保存,如山西五台山3000m的平坦山顶上,仍保留着晚更新世石海。
石海分布的下界,是随着纬度的降低而升高的,如中国天山、昆仑山和喜马拉雅山北坡现代石海下界分布高度分别为3600m、4900m和5900m,即纬度降低1°,石海下界升高130~140m。这与冻土下界的升高值基本一致,而比同一时期、同一地区的雪线高度低约250~350m。所以,石海的分布下界,可作为重要的气候地貌界线。
石河发育在多年冻土区具有一不定期坡度的凹地或谷地里。它是由充填沟谷的冻融风化碎屑物,在重力和冻融作用下,石块沿着湿润的碎屑下垫面或多年冻结层顶面,徐徐向下运动而成的。大型的石河,又称石冰川。石河的运动速度缓慢,多呈蠕动状态,各地因水热条件的不同而有所差别。如阿尔卑斯石冰川下界的年平均气温低于-2℃,年平均流速数十厘米,最大可达500cm;而昆仑山石冰川下界的年平均气温低于-5℃,年平均流速不超过20~30cm。
(三)多边形土与石环、石圈、石带
在由细粒土组成的、坡度平缓的冰缘地区,当冻土活动层冻结后,若温度继续下降或土层干缩,因冻裂作用而产生裂隙,形成了被裂隙所围绕的、中间略有突起的多边形土。其规模大小不等,目前发育于青藏高原的多边形土直径一般小于2~3m,但在唐古拉山南麓风火山北麓发现有晚更新世巨型多边形土,直径可达130m,与高纬度地区现代多边形土的发育规模相当。
石环是指到细粒土或碎石为中心,边缘为粗砾所围绕的石质多边形土(图7-20)。在由松散沉积物组成的冻土上层,频繁的冻裂作用和冻融分选作用使土层中的砾石不断被抬举、分选,渐渐挤向地面,由于土地微拱,块砾便向边缘的裂隙移动、集中,从而形成了网格状或环状的石质多边形土。后者又称石环。其规模差别很大,极地高纬度地区的石环直径可达数十米,中低纬高山地区则为0.5~3.5m。石环一般分布在具有充足水分、由相当数量细粒土构成的平坦地貌部位,多出现于河漫滩、洪积扇边缘地带。随着地表坡度的增大,冻融分选在重力和融冻泥流作用的参与下,可使石环变形,转化为石圈、石带。
图7-20 石环
(四)热融地貌与融冻泥流阶地
热融地貌是指因地下冰融化而产生的地貌现象。在冰缘地区由于气候转暖或砍伐森林、开垦荒地等人类经济活动的影响,引起了多年冻土层上部地下冰的融化,活动层深度加大,土体体积缩小,土层因重力压缩而发生沉陷,形成了沉陷漏斗、浅洼地和沉陷盆地等热融地貌。当它们积水以后,则称为热融湖,常广泛分布于多年冻土发育的平原或高原地区。
在山地缓坡区,热融作用使局部土体沿融冻界面迅速滑动,形成热融滑塌。其形成可呈新月形、围椅形、长条形和支汊形等多种形式。它与一般滑坡不同,其厚度与冻土活动层大体相当,多不超过3m;运移方式往往逐渐溯源呈牵引式滑塌,发育年龄约3~5年,活动周期明显,每年春季开始滑塌,夏季达到高峰,秋季逐渐停止滑塌。我国大兴安岭北部、祁连山东部等地的多年冻土层,其上部多具有厚层地下冰,埋藏深度又浅,故热融滑塌比较发育。
泥流阶地是融冻泥流在向下蠕动途中,遇到障碍或坡度变缓时而产生的台阶状堆积地貌。阶地面平缓,略向下倾,有时凸出呈舌状,前缘有一坡坎,坡度较陡,在堆积物剖面中,末端部分可见小型揉皱断裂等挤压构造现象。
(五)冰丘和冰锥
冰丘是因冻胀作用使土层局部隆起而产生的丘状地貌(图7-21)。冬季,随着活动层自上而下的冻结,地下水的承压性不断增强,含水层从压力大的向压力小的地方迁移、集中,同时,地下水分逐渐冻结成冰透镜体,这就产生了很大的膨胀力,因而,当它们超过上覆土层的强度时,地表将鼓起呈丘状,形成冰丘。若冻胀力过大或表层冻结石迅速融化而导致上层强度突然降低时,则冰丘内的含水泥土常可冲出地表。
冰丘一般发育于冰缘地区的湖积或冲积层中,大小不等,一年生冰丘分布在活动层内,高数十厘米至数米,夏季冰丘消失,地面下沉,常引起地面变形、道路翻浆等工程地质灾害;多年生冰丘深入到多年冻结层中,则规模较大。同时,冰丘的大小,还与水分来源有关。在冻结过程中,没有外来水分补给的封闭型冰丘、冰层薄,冻胀率小;有外来水补给的开放型冰丘,则冰层厚,冻胀率大。如位于昆仑山垭口的开放型多年生冰丘,高20m,长75m,宽35m,地下冰透镜体厚14m,并以每年20cm左右的速率增长。
冰锥的成因与冰丘类似。它主要由冻结产生的承压重力水,冒出地表或冰面后再冻结而成。每年冬末春初为冰锥的主要发展时期,随着地下承压水压力的起伏,导致地下水或河水的间歇性喷发,从而形成了具有层状构造的锥形冰体。春末以后,冰锥停止发展,并转向消融,直至消失。冰锥一般发育于洼地、山麓洪积扇边缘或沿河呈串珠状分布。冰锥对工程建筑,尤其对道路的危害很大。但对我国西北干旱地区而言,高山河冰锥是一项重要的水利资源。
图7-21 冰丘的演变