高考地理：凍土、凍融風(fēng)化、凍土地貌專題一、凍土

凍土是指零攝氏度以下，并含有冰的各種巖石和土壤。

一般可分為短時凍土、季節(jié)凍土以及多年凍土（又稱永久凍土，指的是持續(xù)二年或二年以上的凍結(jié)不融的土層）。

如果土層每年散熱比吸熱多，凍結(jié)深度大于融化深度，多年凍土逐漸變厚，稱為發(fā)展的多年凍土，處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。

如果土層每年吸熱比散熱多，地溫逐年升高，多年凍土層逐漸融化變薄以至消失，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為退化的多年凍土。

永凍層的深度自上部冬凍夏融，稱之“活動層”。

在凍土區(qū)修筑工程構(gòu)筑物就必須面臨兩大危險：凍脹和融沉。

隨著氣候變暖，凍土在不斷退化。

由于凍土區(qū)氣候嚴(yán)寒，植被是以苔蘚、地衣為主組成的苔原植被，草本植物和灌木很少。二、凍融風(fēng)化作用①在凍土地區(qū)的巖層或土層中，存在著大小不等的裂隙和孔隙，它們常被水分充填；②隨著冬季和夜晚氣溫的下降，水分逐漸凍結(jié)、膨脹，對圍巖起著很大的破壞，使裂隙不斷擴大；③夏季或白晝因溫度上升，冰體融化，地表水可再度乘隙注入。這種溫度周期性變化而引起的凍結(jié)與融化過程交替出現(xiàn)，造成地面土（巖）層破碎松解，這種作用稱為凍融風(fēng)化。

凍融風(fēng)化不僅造成地面物質(zhì)的松動崩解，形成了凍土地區(qū)大量的碎屑物質(zhì)，而且在沉積物或巖體中還能產(chǎn)生冰楔、土楔等冰緣現(xiàn)象。由于地表水周期性地注入到裂隙中再凍結(jié)，使裂隙不斷擴大并為冰體填充，形成了上寬下窄的楔形脈冰，稱為冰楔。

當(dāng)冰楔內(nèi)的脈冰融化后，裂隙周圍的沙土充填于楔內(nèi)，形成沙楔。沙楔也可能是地面凍裂以后，沒有形成脈冰，砂土就直接填充在裂隙中。三、凍土地貌

又稱冰緣地貌。由多年凍土層中的凍融作用而形成的各種形態(tài)的總稱。如石海、構(gòu)造土、冰丘、冰椎、融凍泥流階地等。

石海：寒凍風(fēng)化作用產(chǎn)生的大量大小不等的棱角狀巖塊及巖屑，在地形平緩條件下，大多在原地殘留下來，形成碎石覆蓋地面，這就是石海。石海是我國青藏高原、高原西部高山及大興安嶺北部凍土區(qū)均有分布。發(fā)育石海不僅要巖石堅脆、節(jié)理發(fā)育，如花崗巖、石英巖、玄武巖、石灰?guī)r、硬砂巖、板巖等，而且還要有一定的水熱條件，既要有一定的水分，同時溫度為0℃上下持續(xù)波動的時間要長。顯然，年平均氣溫為0℃的等溫線附近具備上述溫度條件。

石河：由寒凍風(fēng)化產(chǎn)生的巖塊、巖屑，在重力作用下匯集到斜坡溝槽內(nèi)，碎石沿溝槽徐徐向下移動，故取名石河。

石環(huán)：平緩而又粗細(xì)混雜的地表層，經(jīng)凍融分選作用，使泥土巖屑集中在中間，巖塊被排擠到周邊，呈多邊形或近圓，形成所謂的石環(huán)。形成石環(huán)地段地松散層一定是巖塊和泥土粗細(xì)混雜；要有充足的水分條件，含水量一般要在30%以上；氣溫在0℃上下波動的持續(xù)時間要比較長。石環(huán)常見于河漫灘、洪積扇前緣及山前緩坡地帶，因為這些地貌部位常常具備石環(huán)形成的條件。（石環(huán)）

冰丘（也稱凍脹丘）：冬天季節(jié)融化層，由上而下和由下而上凍結(jié)，因過水?dāng)嗝婵s小，凍結(jié)層上水處于承壓狀態(tài)；同時，凍結(jié)過程中水向凍結(jié)面遷移而產(chǎn)生聚冰層。隨凍結(jié)面向下發(fā)展，當(dāng)凍結(jié)層上水的壓力和冰層膨脹力大于上覆土層強度時，地表就發(fā)生隆起，便形成了冰丘。（凍脹丘）

熱融湖：由于天然或人為的因素改變了地表狀況，引起季節(jié)融化深度加深，導(dǎo)致層狀地下冰或高含冰凍土融化，而使地面下陷或改變地表形態(tài)的過程被稱熱融作用。熱融可以形成熱融滑塌、熱融洼地、熱融湖、熱融溝等。

??熱融地貌類型多出現(xiàn)在地下冰發(fā)育或含冰量較高的平緩坡地、山間谷地、高平原地帶。（熱融湖）四、例題分析

根據(jù)以下材料回答問題。

青藏高原氣候高寒，氣溫一般低于地溫，是我國主要的凍土分布區(qū)，凍土土層可分為活動層和多年凍土層兩部分．其中,活動層靠近地表，隨著外界氣溫變化或凍或融；多年凍土則常年處于冰凍狀態(tài)。青藏鐵路格（爾木）拉（薩）段成功穿越了約550千米的連續(xù)多年凍土區(qū)，是全球目前穿越高原、高寒及多年凍土地區(qū)的最長鐵路。活動層反復(fù)凍融及冬季不完全凍結(jié)，使凍土的體積發(fā)生膨脹和收縮，會危及鐵路路基，為此青藏鐵路的建設(shè)者們創(chuàng)造性地提出了低架旱橋、熱棒技術(shù)、拋石路基等措施。其中拋石路基即用碎塊石填筑路基，利用其通風(fēng)透氣性，隔阻熱空氣下移，同時吸入冷量，起到保護凍土的作用。左圖是青藏鐵路分布圖，右上圖是拋石路基結(jié)構(gòu)示意圖，右下圖為片石護坡景觀圖。（1）運用大氣受熱過程，分析青藏高原地區(qū)氣溫低于地溫的原因。

（2）凍土活動層冬夏季的反復(fù)凍融，會對列車運行的安全產(chǎn)生怎樣的不利影響，請簡述其過程。

（3）根據(jù)拋石路基的設(shè)計原理，判斷其散熱效果最顯著的季節(jié)，并分析其原因。

（4）專家建議，部分東西走向的路段的路基兩側(cè)增加片石護坡，且南側(cè)厚度要大于北側(cè)，試分析其可能原因。

參考答案

（1）青藏高原海拔高，空氣稀薄，晴天較多;白天被削弱的太陽輻射較少，到達地面的較多，地面吸收后增溫；但空氣稀薄云量較少，對地面的長波輻射吸收較少，加之高原地區(qū)多大風(fēng)天氣，大部分熱量散失掉，氣溫較低。

（2）冬季的時候，凍土在凍結(jié)狀態(tài)下，體積會發(fā)生膨脹，建在上面的路基和鋼軌就會被頂起；到了夏季，凍土消融，體積收縮，路基和鋼軌隨之降下去;反復(fù)出現(xiàn)就會造成路基嚴(yán)重變形，鐵軌出現(xiàn)嚴(yán)重彎曲、高低不平，影響列車行車安全。

（3）冬季冬季氣溫較低，凍土易凍結(jié)，拋石路基