1、冻土资料地 理 分 布冻 土 分 布 于 高 纬 地 带 和 高 山 垂 直 带 上 部 ， 其 中 冰 沼 土 广 泛 分 布 于 北 极 圈 以 北 的 北 冰洋 沿 岸 地 区 ， 包 括 欧 亚 大 陆 和 北 美 大 陆 的 极 北 部 分 和 北 冰 洋 的 许 多 岛 屿 ， 在 这 些 地 区 的冰 沼 土 东 西 延 展 呈 带 状 分 布 ， 在 南 美 洲 无 冰 盖 处 亦 有 一 些 分 布 。 据 估 计 ， 冰 沼 土 的 总 面积 约 590 万 平 方 公 里 ， 占 陆 地 总 面 积 的 5.5%。 在 前 苏 联 境 内 ， 各 种 冰 沼 土 的 总
2、面 积为 1688000 平 方 公 里 ， 占 前 苏 联 国 土 面 积 的 7.6%， 占 世 界 冰 沼 土 面 积 的 28.6%。冻 漠 土 广 泛 分 布 在 我 国 青 藏 高 原 和 其 他 高 山 地 区 。 此 外 ， 在 世 界 各 地 的 高 山 ， 如 南 美安 第 斯 山 ， 新 西 兰 南 阿 尔 卑 斯 山 等 亦 有 分 布 。 人 类 活 动 大 多 集 中 在 温 暖 地 区 或 低 海 拔 平 原 地 带 ， 所 以 对 于 冻 土 的 认 识 不 是 很 多 ，但 是 随 着 人 类 活 动 空 间 的 扩 大 以 及 对 资 源 需 求 的 增 多
3、 ， 人 类 逐 渐 将 目 光 投 向 了 太 空 、 海洋 和 寒 冷 的 极 区 。 如 近 四 、 五 十 年 来 ， 美 国 、 英 国 、 加 拿 大 等 国 为 解 决 能 源 危 机 ， 加紧 开 发 北 极 和 北 极 近 海 的 石 油 和 天 然 气 。 但 是 包 括 多 年 冻 土 在 内 的 寒 区 有 着 自 己 独 特的 环 境 特 性 ， 它 是 一 个 很 脆 弱 的 环 境 体 系 ， 一 旦 遭 到 破 坏 就 无 法 挽 回 。恩 格 斯 说 过 ， “我 们 不 要 过 分 陶 醉 在 我 们 对 自 然 的 胜 利 。 对 每 一 次 这 样 的
4、胜 利 ， 自然 界 都 报 复 了 我 们 ”。 对 自 然 的 开 发 必 须 以 了 解 、 服 从 自 然 发 展 规 律 为 前 提 ， 只 有 这 样我 们 才 能 给 生 活 在 寒 区 的 人 们 和 子 孙 后 代 留 下 一 个 没 有 伤 疤 的 地 球 ！冻 土 层亦 作 冻 原 或 苔 原 ， 语 出 萨 米 语 tndra(tundar 的 属 格 )， 意 思 是 “无 树 的 平 原 ”。 在自 然 地 理 学 指 的 是 由 于 气 温 低 、 生 长 季 节 短 ， 而 无 法 长 出 树 木 的 环 境 ； 在 地 质 学 是 指 零摄 氏 度 以 下 ，
5、 并 含 有 冰 的 各 种 岩 石 和 土 壤 。 一 般 可 分 为 短 时 冻 土 （ 数 小 时 、 数 日 以 至半 月 ） 、 季 节 冻 土 （ 半 月 至 数 月 ） 以 及 多 年 冻 土 （ 数 年 至 数 万 年 以 上 ） 。 地 球 上 多 年 冻土 、 季 节 冻 土 和 短 时 冻 土 区 的 面 积 约 占 陆 地 面 积 的 50%， 其 中 ， 多 年 冻 土 面 积 占 陆地 面 积 的 25%。冻 土 是 一 种 对 温 度 极 为 敏 感 的 土 体 介 质 ， 含 有 丰 富 的 地 下 冰 。 因 此 ， 冻 土 具 有 流 变性 ， 其 长 期
6、强 度 远 低 于 瞬 时 强 度 特 征 。 正 由 于 这 些 特 征 ， 在 冻 土 区 修 筑 工 程 构 筑 物 就 必须 面 临 两 大 危 险 ： 冻 胀 和 融 沉 。 中 国 的 青 藏 铁 路 就 有 一 段 路 段 需 要 通 过 冻 土 层 。 工 程 师需 要 通 过 多 种 方 法 去 使 冻 土 层 的 温 度 稳 定 ， 以 避 免 因 为 冻 土 层 的 转 变 而 使 铁 路 的 路 基 不平 ， 防 止 意 外 的 发 生 . 中 国 冻 土 分 布我 国 多 年 冻 土 分 为 高 纬 度 和 高 海 拔 多 年 冻 土 。 高 纬 度 多 年 冻 土
7、主 要 集 中 分 布 在 大 小兴 安 岭 ， 面 积 为 38-39 万 平 方 公 里 。 高 纬 度 的 多 年 冻 土 是 欧 亚 大 陆 多 年 冻 土 南 缘 ， 平面 分 布 服 从 纬 度 地 带 性 规 律 ， 即 越 往 海 拔 高 的 地 方 冻 土 面 积 越 大 ， 厚 度 越 厚 。高 海 拔 多 年 冻 土 分 布 在 青 藏 高 原 、 阿 尔 泰 山 、 天 山 、 祁 连 山 、 横 断 山 、 喜 马 拉雅 山 ， 以 及 我 国 中 东 部 某 些 山 地 ， 如 长 白 山 、 黄 岗 梁 山 、 五 台 山 、 太 白 山 等 。 高 海 拔多 年
8、 冻 土 形 成 与 存 在 ， 受 当 地 海 拔 高 度 的 控 制 。 世 界 冻 土 分 布全 球 冻 土 的 分 布 ， 具 有 明 显 的 纬 度 和 垂 直 地 带 性 规 律 。 自 高 纬 度 向 中 纬 度 ， 多 年 冻土 埋 深 逐 渐 增 加 ， 厚 度 不 断 减 小 ， 年 平 均 地 温 相 应 升 高 ， 由 连 续 多 年 冻 土 带 过 渡 为 不 连续 多 年 冻 土 带 、 季 节 冻 土 带 。 极 地 区 域 冻 土 出 露 地 表 ， 厚 达 千 米 以 上 ， 年 平 均 地 温 -15 ； 到 北 纬 60附 近 ， 冻 土 厚 度 百 米
9、左 右 ， 地 温 升 至 -3 -5 ； 至 北 纬 约 48（冻 土 分 布 南 界 ） ， 冻 土 厚 仅 数 米 ， 地 温 接 近 0 （ 图 6 18） 。 在 我 国 东 北 和 青 藏 高原 地 区 ， 纬 度 相 距 一 度 ， 冻 土 厚 度 相 差 10 20 米 ， 年 平 均 地 温 差 0.5 1.5 。冻 土 是 指 地 表 至 100 厘 米 范 围 内 有 永 冻 土 壤 温 度 状 况 ， 地 表 具 多 边 形 土 或 石 环 等冻 融 蠕 动 形 态 特 征 的 土 壤 。 本 土 纲 相 当 于 美 国 土 壤 系 统 分 类 的 新 成 土 纲 （
10、Entisol）、 始 成 土 纲 （ Inceptisol） 、 有 机 土 纲 （ Histosol） ， 联 合 国 土 壤 分 类 的 始 成 土 （ Cambisols） 、 潜 育 土 （ Gleysols） 、 粗 骨 土 （ Regosols） 、 有 机 土 。 它 包 括 的 土 类 有冰 沼 土 （ 冰 潜 育 土 ） 和 冻 漠 土 。 冰 沼 土 相 当 于 美 国 系 统 分 类 中 新 成 土 纲 的 永 冻 性 的 冷 冻 正 常 新 成 土 （ Pergelic Cryorthent） 和 始 成 土 纲 的 冷 冻 潮 湿 始 成 土 （ Cryaquept
11、s） ， 有 机 土 纲 中 部 分 冷 冻 有机 土 。 联 合 国 土 壤 分 类 中 始 成 土 的 冰 冻 始 成 土 （ Gelic cambisols） 、 潜 育 土 中 的 冰冻 潜 育 土 （ Gelic gleysols） 、 粗 骨 土 纲 中 的 冰 冻 粗 骨 土 （ Gelic regosols） 、 有 机土 纲 （ Histosols） 中 的 冰 冻 有 机 土 （ Gelic histosols） ， 所 不 同 的 是 联 合 国 分 类 是 指在 2 米 深 度 内 有 永 冻 层 。 而 冻 漠 土 在 美 国 、 联 合 国 分 类 中 还 没 有
12、相 应 的 土 类 。 而 与 美国 分 类 的 干 旱 土 和 联 合 国 分 类 的 钙 质 土 或 石 膏 土 有 某 些 近 似 。 成 土 条 件（ 一 ） 气 候 冻 土 分 布 区 的 环 境 条 件 存 在 差 异 。 冰 沼 土 分 布 区 属 苔 原 气 候 ， 大 部 分 地 面 被 雪原 和 冰 川 所 覆 盖 ， 年 平 均 温 在 0 以 下 ， 一 般 都 在 -10 至 -17 ， 冬 季 气 温 可 低 至 -40 ， 甚 至 -55 ， 夏 季 温 度 也 很 低 ， 7 月 份 平 均 温 度 不 超 过 10 ， 全 年 结 冰 日 长 达240 天 以
13、 上 。 高 山 冻 漠 土 年 均 温 也 很 低 ， 一 般 为 -4 至 -12 。 冻 土 区 降 水 很 少 ， 欧洲 部 分 为 200300 毫 米 ， 亚 洲 和 北 美 洲 北 部 在 100 毫 米 以 下 ， 西 藏 冻 漠 土 区 因 地 势高 、 远 离 海 洋 ， 降 水 更 稀 少 ， 一 般 为 60 80 毫 米 ， 其 北 部 更 少 ， 为 20 50 毫 米 ，其 中 90%集 中 于 59 月 。 降 水 虽 然 少 ， 但 气 温 低 ， 蒸 发 量 小 ， 长 期 冰 冻 ， 土 壤 湿 度很 大 ， 经 常 处 于 水 分 饱 和 状 态 ， 夏
14、 季 土 壤 母 质 融 化 ， 砂 土 可 达 1 1.5 米 ， 壤 土 70 100 厘 米 ， 泥 炭 土 35 40 厘 米 ， 以 下 即 为 永 冻 层 ， 高 山 冻 漠 土 在 宽 谷 、 湖 盆 永 冻层 深 度 80 厘 米 ， 山 坡 上 可 达 150 厘 米 。 （ 二 ） 植 被 由 于 冻 土 区 气 候 严 寒 ， 植 被 是 以 苔 藓 、 地 衣 为 主 组 成 的 苔 原 植 被 ， 草 本 植 物 和 灌 木很 少 ， 常 见 的 植 物 有 ： 石 楠 属 、 北 极 兰 浆 果 、 金 凤 花 等 开 花 植 物 ， 南 缘 有 云 杉 、 落 叶
15、 松、 桦 、 白 杨 、 柳 、 山 梣 等 ， 生 长 缓 慢 ， 矮 小 且 畸 形 ， 各 种 植 物 的 年 生 长 量 均 不 大 ， 苔 原地 带 每 年 有 机 质 的 增 长 量 为 400 公 斤 /公 顷 ， 是 世 界 各 自 然 地 带 中 最 少 的 。 高 山 冻 漠 土区 植 被 为 多 年 生 和 中 旱 生 的 草 本 植 物 、 垫 状 植 物 和 地 衣 ， 常 见 的 有 凤 毛 菊 属 、 葶 苈 属 、桂 竹 香 属 、 虎 耳 草 属 、 点 地 梅 属 、 银 莲 花 属 、 金 莲 花 属 、 红 景 天 属 等 ， 一 簇 簇 地 生 长
16、在石 隙 之 间 ， 或 在 冰 雪 融 水 灌 润 的 地 方 局 部 呈 小 片 分 布 。 五 颜 六 色 的 粗 糙 碟 衣 、 地 图 黄 绿衣 、 岩 表 黄 绿 衣 等 则 着 生 于 石 块 上 面 。 （ 三 ） 地 形 、 母 质 冻 土 发 育 的 地 区 ， 因 刚 脱 离 冰 川 覆 盖 不 久 ， 冰 川 地 形 保 持 得 相 当 完 整 。 冻 漠 土 分 布区 的 地 形 主 要 是 陡 峭 的 山 坡 ， 角 锋 、 刃 脊 、 第 四 纪 和 近 代 冰 川 所 形 成 的 冰 斗 和 冰 碛 垅 堤， 宽 谷 ， 湖 盆 的 湖 积 平 原 等 。 成
17、土 母 质 的 差 异 较 大 ， 加 拿 大 、 西 伯 利 亚 地 盾 区 是 前 寒 武系 基 岩 。 其 他 地 区 有 古 生 代 各 种 灰 岩 、 石 英 砂 岩 、 板 岩 、 中 生 代 的 灰 岩 、 红 色 钙 质 砂 泥岩 及 近 代 泥 砾 和 冲 积 物 ， 残 积 物 ， 冰 碛 物 ， 冰 水 沉 积 物 等 。 成 土 过 程冻 土 形 成 以 物 理 风 化 为 主 ， 而 且 进 行 得 很 缓 慢 ， 只 有 冻 融 交 替 时 稍 为 显 著 ， 生 物、 化 学 风 化 作 用 亦 非 常 微 弱 ， 元 素 迁 移 不 明 显 ， 粘 粒 含 量
18、少 ， 普 遍 存 在 着 粗 骨 性 。 高 山冻 漠 土 粘 粒 的 K2O 含 量 很 高 ， 可 达 50 克 每 千 克 ， 说 明 脱 钾 不 深 ， 矿 物 处 于 初 期 风 化阶 段 。 冻 土 区 普 遍 存 在 不 同 深 度 的 永 冻 层 。 在 湿 冻 土 分 布 区 ， 夏 季 ， 永 冻 层 以 上 解 冻 ， 由于 永 冻 层 阻 隔 ， 融 水 渗 透 不 深 ， 致 使 永 冻 层 以 上 土 层 水 分 呈 过 饱 和 状 态 ， 而 形 成 活 动 层， 活 动 层 厚 度 为 0.6 米 至 4 米 ， 若 永 冻 层 倾 斜 ， 则 形 成 泥 流
19、 ； 冬 季 地 表 先 冻 ， 对 下 面未 冻 泥 流 产 生 压 力 ， 使 泥 流 在 地 表 薄 弱 处 喷 出 而 成 泥 喷 泉 ， 泥 流 积 于 地 表 成 为 沼 泽 ， 因其 下 渗 较 弱 ， 泥 流 、 泥 喷 泉 又 混 和 上 下 层 物 质 ， 使 土 壤 剖 面 分 化 不 明 显 ， 而 在 南 缘 永 冻层 处 于 较 深 部 位 ， 水 分 下 渗 较 强 处 ， 剖 面 层 次 分 化 较 好 。 在 干 旱 冻 土 分 布 区 ， 白 天 由 于 太 阳 辐 射 强 烈 ， 地 面 迅 速 增 温 ， 表 土 融 化 ， 水 分 蒸 发； 夜 间 表
20、 土 冻 结 ， 下 层 的 水 汽 向 表 面 移 动 并 凝 结 ， 增 加 了 表 土 含 水 量 ， 反 复 进 行 着 融 冻和 湿 干 交 替 作 用 ， 促 进 了 表 土 海 绵 状 多 孔 结 皮 层 的 形 成 。 此 外 ， 暖 季 ， 白 天 表 土 融 化 ，夜 间 冻 结 ， 都 是 由 于 由 地 表 开 始 逐 渐 向 下 增 温 或 减 温 总 是 大 致 平 行 于 地 表 水 平 层 次 变 化着 的 ， 所 以 ， 在 干 旱 的 表 土 上 ， 强 烈 的 冻 结 作 用 往 往 形 成 表 土 的 龟 裂 。 在 极 地 冰 沼 土 区 ， 由 于
21、低 温 ， 蒸 发 量 小 ， 地 势 低 平 处 排 水 不 畅 ， 土 壤 水 分 经 常 处 于饱 和 状 态 ， 致 使 土 壤 有 机 质 和 矿 物 质 处 于 嫌 气 条 件 下 ， 虽 然 有 机 质 形 成 数 量 不 多 ， 但 在低 温 嫌 气 条 件 下 分 解 缓 慢 ， 表 层 常 有 泥 炭 化 或 半 泥 炭 化 的 有 机 质 积 累 。 矿 物 质 也 处 于 还原 状 态 ， 铁 、 锰 多 被 还 原 为 低 价 状 态 ， 形 成 一 个 黑 蓝 灰 色 的 潜 育 层 ， 在 高 山 冻 漠 土 分 布区 ， 降 水 较 少 ， 土 壤 淋 溶 弱
22、， 剖 面 中 往 往 有 石 膏 、 易 溶 盐 和 碳 酸 钙 累 积 ， 致 使 土 体 呈 碱性 ， 表 土 结 皮 和 龟 裂 等 。 总 的 来 说 ， 冻 土 成 土 年 龄 短 ， 处 处 呈 现 出 原 始 土 壤 形 成 阶 段 的 特 征 。 冻 融 作 用冻 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
23、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 ，
24、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
25、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
26、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
27、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
28、 皱 和 圆 柱 体 等 构 造 形 态 。 冻 土 地 貌地 表 层 在 不 同 状 况 下 ， 具 有 不 同 的 小 气 候 、 地 形 、 地 质 和 水 分 条 件 ， 在 反 复 交 替的 冻 融 过 程 中 ， 表 现 出 不 同 的 冰 缘 作 用 营 力 。（ 1） 与 寒 冻 风 化 、 重 力 作 用 有 关 的 冰 缘 地 貌 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
29、 ， 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
30、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
31、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 同 。 石 海 多 见 于 平 缓 的 山 顶 ； 石 流 坡 出 现 在 山
32、坡 。 石 流 坡 的 岩 状 、 碎 屑 ， 除斜 坡 上 经 寒 冻 风 化 在 原 地 产 生 外 ， 还 有 在 策 略 作 用 下 来 自 山 顶 的 。 这 样 就 决 定 了 石 流 坡的 组 成 物 质 是 上 细 下 粗 ， 坡 上 方 多 是 岩 屑 ； 坡 下 方 主 要 是 粗 大 岩 块 。 其 岩 性 取 决 于 山 顶母 岩 。 石 流 坡 的 休 止 角 一 般 在 25 35 度 ， 坡 面 比 较 平 直 。 石 流 坡 是 多 年 冻 土 地 区 常见 的 一 种 冰 缘 地 貌 形 态 ， 在 大 兴 安 岭 和 我 国 西 部 高 山 、 高 原 冻
33、土 区 有 广 泛 分 布 ， 几 乎 到处 可 见 。石 河 ： 由 寒 冻 风 化 产 生 的 岩 块 、 岩 屑 ， 在 重 力 作 用 下 汇 集 到 斜 坡 沟 槽 内 ， 碎 石 沿 沟槽 徐 徐 向 下 移 动 ， 故 取 名 石 河 。（ 2） 与 冻 融 分 选 作 用 有 关 的 冰 缘 地 貌 形 态天 然 条 件 下 ， 地 表 物 质 常 常 是 粗 细 混 杂 的 。 由 于 石 块 和 土 的 导 热 性 能 不 同 ， 因 此 冻结 速 度 也 各 不 一 样 。 碎 石 导 热 率 大 ， 则 先 冻 结 ， 水 分 就 先 向 碎 石 附 近 迁 移 ， 并
34、 于 碎 石 周围 形 成 冰 。 水 变 成 冰 后 体 积 膨 胀 ， 则 使 碎 石 产 生 位 移 ， 这 样 就 产 生 了 粗 细 物 质 的 分 异 。久 而 久 之 ， 粗 细 物 质 相 对 集 中 ， 呈 现 出 各 种 形 态 。 这 一 过 程 被 称 为 冻 融 分 选 作 用 ， 它 可以 形 成 下 述 冰 缘 地 貌 形 态 。石 环 ： 平 缓 而 又 粗 细 混 杂 的 地 表 层 ， 经 冻 融 分 选 作 用 ， 使 泥 土 岩 屑 集 中 在 中 间 ， 岩块 被 排 挤 到 周 边 ， 呈 多 边 形 或 近 圆 形 ， 形 成 所 谓 的 石 环
35、。 形 成 石 环 地 段 地 松 散 层 一 定 是岩 块 和 泥 土 粗 细 混 杂 ； 要 有 充 足 的 水 分 条 件 ， 含 水 量 一 般 要 在 30%以 上 ； 气 温 在 0 上 下 波 动 的 持 续 时 间 要 比 较 长 。 石 环 常 见 于 河 漫 滩 、 洪 积 扇 前 缘 及 山 前 缓 坡 地 带 ， 因为 这 些 地 貌 部 位 常 常 具 备 石 环 形 成 的 条 件 。 但 也 有 例 外 ， 在 中 天 山 海 拔 3850 3950米 的 古 冰 斗 底 部 ， 曾 发 现 直 径 1 4 米 的 石 环 群 。 为 什 么 石 环 会 在 这
36、里 出 现 呢 ？ 据 考察 ， 这 是 因 为 陡 峻 的 冰 斗 壁 ， 经 长 期 寒 冻 风 化 和 雪 融 作 用 ， 在 冰 斗 底 部 堆 积 了 比 较 丰 富的 粗 细 粒 物 质 。 同 时 冰 斗 内 存 在 积 雪 ， 就 是 夏 天 也 有 断 续 积 雪 。 积 雪 融 化 ， 给 石 环 发 育提 供 了 水 分 条 件 。斑 土 ： 形 成 机 制 和 过 程 与 石 环 十 分 近 似 ， 地 表 呈 现 出 岩 块 、 岩 屑 遍 布 ， 泥 土 呈 斑 装嵌 在 碎 石 之 间 ， 格 外 引 人 注 目 。 有 人 比 喻 石 环 与 斑 土 ， 是 一
37、 母 双 胎 ， 同 族 姐 妹 ； 也 人 有认 为 ， 斑 土 是 石 环 发 育 的 初 级 阶 段 ， 因 此 岩 块 环 形 显 示 还 不 完 全 。石 条 ： 常 常 与 岩 屑 坡 同 时 存 在 ， 碎 石 与 细 粒 物 质 呈 条 形 相 间 顺 坡 排 列 ， 登 高 俯 视 ，宛 如 田 野 沟 。 它 是 由 于 岩 屑 坡 上 的 碎 石 经 反 复 冻 融 及 冻 融 分 选 使 碎 石 汇 集 于 低 处 ， 又 经策 略 作 用 碎 屑 顺 坡 向 下 延 伸 而 形 成 的 。冻 胀 草 环 ： 在 地 表 面 构 成 草 皮 的 多 边 形 或 近 似
38、圆 形 ， 其 间 裸 露 ， 布 满 岩 屑 碎 石 。 中间 赤 黄 ， 周 边 碧 绿 ， 异 彩 夺 目 ， 是 冻 土 区 少 见 的 一 种 冰 缘 地 貌 形 态 。 目 前 对 它 的 形 成 机制 和 过 程 还 不 十 分 清 楚 。 人 们 认 为 ， 在 草 皮 破 裂 处 或 老 鼠 洞 地 点 ， 草 皮 下 部 泥 土 碎 石 经反 复 冻 融 拥 出 地 表 形 成 斑 土 ， 斑 土 继 续 发 展 扩 大 ， 多 个 相 邻 斑 土 如 此 发 展 扩 大 ， 最 后 草皮 呈 环 状 排 列 成 草 环 。（ 3） 与 冻 胀 作 用 有 关 的 冰 缘
39、地 貌 形 态土 层 冻 结 ， 其 中 水 分 向 冻 结 锋 面 迁 移 ， 产 生 重 分 布 并 变 成 冰 ， 使 原 土 层 体 积 增 大 ，或 使 地 面 抬 升 的 过 程 ， 称 冻 胀 作 用 。冻 胀 是 造 成 各 类 建 筑 物 冻 害 的 主 要 原 因 。 当 地 基 土 层 冻 结 ， 体 积 膨 胀 ， 建 筑 物 和 外部 荷 载 不 能 克 服 地 基 土 层 冻 结 的 膨 胀 力 时 ， 基 础 便 被 抬 起 。 由 于 各 侧 基 础 受 力 不 同 ， 建筑 物 就 要 产 生 裂 缝 、 倾 斜 ， 严 重 者 甚 至 倒 塌 。与 冻 胀
40、过 程 有 联 系 的 冰 缘 地 貌 形 态 有 冰 椎 、 冰 丘 （ 冻 胀 丘 ） 、 冻 胀 拔 石 、 泥 炭 丘 、冻 胀 草 丘 等 。冰 丘 （ 也 称 冻 胀 丘 ） ： 冬 天 季 节 融 化 层 ， 由 上 而 下 和 由 下 而 上 冻 结 ， 因 过 水 断 面 缩小 ， 冻 结 层 上 水 处 于 承 压 状 态 ； 同 时 ， 冻 结 过 程 中 水 向 冻 结 面 迁 移 而 产 生 聚 冰 层 。 随 冻结 面 向 下 发 展 ， 当 冻 结 层 上 水 的 压 力 和 冰 层 膨 胀 力 大 于 上 覆 土 层 强 度 时 ， 地 表 就 发 生 隆起 ，
41、 便 形 成 了 冰 丘 。 冻 胀 丘 是 我 国 多 年 冻 土 地 区 经 常 可 以 见 到 的 一 种 冰 缘 地 貌 类 型 。 它常 出 现 于 河 漫 滩 、 阶 地 后 缘 和 山 麓 地 带 ， 以 及 地 形 转 折 地 段 ， 冻 胀 丘 底 部 的 直 径 由 几 米到 几 十 米 ， 高 1 2 米 ， 有 的 可 达 3 5 米 。 冻 胀 丘 表 面 经 常 存 在 纵 横 交 错 的 裂 缝 。 开裂 后 往 往 有 地 下 水 溢 出 ， 这 是 地 下 水 的 压 力 得 到 释 放 ， 冻 胀 丘 也 就 不 再 继 续 发 展 。 冻 胀丘 按 存 在
42、 时 间 ， 可 分 为 一 年 生 和 多 年 生 。 由 冻 结 层 上 水 补 给 水 的 ， 一 般 形 成 一 年 生 冻 胀丘 ； 由 深 部 冻 结 层 下 水 补 给 的 形 成 多 年 生 冻 胀 丘 。 一 年 生 冻 胀 丘 ， 初 冬 开 始 隆 起 ， 待 季节 融 化 层 回 冻 结 束 ， 冻 胀 丘 发 育 成 熟 ， 隆 起 达 到 顶 峰 ， 春 天 以 后 逐 渐 消 失 ， 一 年 生 冻 胀丘 在 我 国 冻 土 区 分 布 比 较 普 遍 ， 多 年 生 冻 胀 丘 也 有 出 现 。 青 藏 公 路 62 道 班 的 冻 胀 丘， 是 多 年 生
43、冻 胀 丘 的 典 型 代 表 ， 也 是 目 前 我 国 已 知 最 大 的 冰 丘 。 底 部 直 径 为 40 50米 ， 高 达 20 米 ， 似 座 小 山 。 它 高 大 罕 见 ， 在 学 术 界 享 有 盛 名 。泥 炭 丘 ： 形 成 机 制 与 冻 胀 丘 相 似 ， 不 同 的 是 ， 泥 炭 丘 在 形 成 过 程 中 ， 水 分 对 聚 冰 层补 给 不 那 么 充 分 ， 因 此 泥 炭 丘 冰 层 较 薄 而 且 分 散 ， 同 时 个 体 也 没 有 冻 胀 丘 那 样 高 大 宏 伟。 泥 炭 丘 常 出 现 在 地 表 植 被 茂 密 的 山 间 谷 地 、
44、 低 洼 地 和 扇 间 洼 地 等 湖 沼 地 带 。冰 椎 ： 在 多 年 冻 土 地 区 ， 有 时 老 远 就 可 以 看 到 银 光 闪 闪 的 冰 体 ， 这 就 是 冰 椎 。 它 的形 状 、 大 小 变 化 很 大 ， 有 的 直 径 2 3 米 ， 有 的 呈 现 冰 坡 、 冰 幔 延 伸 几 十 米 乃 至 数 百米 ， 有 时 带 有 几 个 溢 水 口 。 冰 椎 在 冰 土 地 区 分 布 非 常 普 遍 ， 它 们 常 出 现 于 河 漫 滩 、 阶 地后 缘 、 洪 积 扇 前 缘 及 山 麓 地 带 。 原 因 是 这 些 地 段 常 有 地 下 水 出 露
45、 。 冬 季 融 化 层 回 冻 ， 地下 水 压 力 增 大 ， 冲 破 上 覆 土 层 溢 出 地 表 ， 溢 出 口 冰 体 逐 渐 增 大 升 高 ， 并 呈 锥 形 。 溢 水 边流 边 冻 ， 并 沿 原 地 下 水 流 路 延 伸 ， 这 样 就 形 成 了 冰 椎 。 冰 椎 对 各 种 建 筑 物 危 害 很 大 。 有时 ， 由 于 路 堑 边 坡 截 断 地 下 水 流 ， 地 下 水 从 堑 坡 上 流 出 ， 随 流 随 冻 ， 形 成 堑 坡 挂 冰 ， 甚至 冰 漫 轨 道 ， 严 重 阻 塞 行 车 。 有 时 ， 人 们 喜 欢 将 房 屋 修 在 坡 脚 下
46、 。 由 于 房 屋 基 础 切 断 地下 水 去 路 ， 冬 天 来 临 大 地 封 冻 ， 而 房 屋 下 因 取 暖 而 形 成 融 化 盘 ， 致 使 斜 坡 地 下 水 在 此 溢出 ， 导 致 屋 内 地 板 冒 水 。 人 们 说 ， 这 是 “水 上 人 家 ”。（ 4） 与 热 融 作 用 有 关 的 冰 缘 地 貌 形 态由 于 天 然 或 人 为 的 因 素 改 变 了 地 表 状 况 ， 引 起 季 节 融 化 深 度 加 深 ， 导 致 层 状 地 下 冰或 高 含 冰 冻 土 融 化 ， 而 使 地 面 下 陷 或 改 变 地 表 形 态 的 过 程 被 称 热 融
47、 作 用 。 热 融 可 以 形 成热 融 滑 塌 、 热 融 洼 地 、 热 融 湖 、 热 融 沟 等 。热 融 地 貌 类 型 多 出 现 在 地 下 冰 发 育 或 含 冰 量 较 高 的 平 缓 坡 地 、 山 间 谷 地 、 高 平 原 地带 。热 融 滑 塌 ： 这 种 现 象 最 早 发 现 于 青 藏 高 原 风 火 山 。 养 路 工 人 取 土 修 路 ， 使 路 边 斜 坡的 地 下 冰 层 暴 露 ， 夏 天 暴 露 的 冰 层 融 化 ， 使 上 覆 草 皮 和 土 层 失 去 支 承 而 塌 落 下 来 。 冰 层融 水 稀 释 塌 落 物 质 呈 流 塑 状 态
48、 ， 在 重 力 作 用 下 缓 缓 下 滑 。 地 下 冰 层 继 续 融 化 ， 上 边 土 层再 次 塌 落 ， 并 使 新 的 冰 层 继 续 露 出 。 如 此 往 复 ， 经 过 几 个 夏 天 的 滑 塌 ， 就 滑 塌 到 坡 顶 。本 世 纪 六 十 年 代 初 ， 我 国 曾 有 人 在 风 火 山 一 带 目 睹 过 热 融 滑 塌 发 育 过 程 的 片 断 。7 8 月 间 的 十 来 天 ， 就 有 一 块 土 层 塌 落 下 来 ， 一 个 夏 天 塌 落 了 6 7 次 。 这 一 过 程 是由 于 冰 层 融 化 ， 上 覆 土 层 一 块 一 块 地 塌 落
49、 的 ， 故 取 名 热 融 滑 塌 。 青 藏 公 路 其 它 地 段 、 天山 ， 以 及 大 兴 安 岭 冻 土 区 也 曾 见 过 上 述 现 象 ， 但 由 于 地 下 冰 层 厚 度 不 大 ， 其 规 模 还 不 及风 火 山 地 区 。热 融 滑 塌 垮 落 的 土 体 呈 流 塑 状 态 ， 顺 坡 向 下 蠕 动 ， 土 流 常 常 覆 盖 路 面 ， 阻 塞 行 车 ，严 重 地 段 需 采 取 工 程 措 施 进 行 拦 截 片 。热 融 洼 地 、 热 融 湖 ： 由 于 天 然 或 人 为 因 素 （ 铲 除 草 皮 、 砍 伐 森 林 等 ） 的 影 响 ， 地 下冰 层 融 化 ， 使 地 表 沉 陷 成 的 负 地 形 ， 被 称 为 热 融 洼 地 ； 地 下 冰 层 融 化 ， 融 水 渗 浸 进 入 或地 表 水 汇 聚 于 洼 地 ， 便 形 成 了 热 融 湖 。热 融 洼 地 和 热 融 湖 在 我 国 多 年 冻 土 区 有 广 泛 分 布 ， 特 别 是 青 藏 公 路 沿 线 的 楚 马 尔河 高 平 原 上 更 为 多 见 。 有 人 认 为 ， 高 平 原 上 热 融 湖 的 形 成 ， 可 能 与 几
