冻土的利用与改良
冻土地区气候极端寒冷或干燥，存在永冻层，土壤自然肥力低，未经改造不宜用于农业。冰沼土上生长的地衣是鹿的主要饲料，因此发展养鹿业是利用冰沼土的重要途径之一。冻土地区气温低，土层冻结，降水少，外力作用不显著，冻融作用成为地貌发育的主要因素。随着冻土区温度周期性变化，冻土层中水分发生相变与迁移，导致岩石破坏，沉积物分选和干扰，冻土层变形，产生冻胀、融陷和流变等复杂过程。冻融作用包括融冻风化、融冻扰动和融冻泥流作用。冻土地区岩层或土层中存在裂隙和孔隙，常被水分充填，冬季和夜晚气温下降，水分逐渐冻结、膨胀，对围岩造成破坏，裂隙不断扩大。夏季或白昼温度上升，冰体融化，地表水再次注入。这种固态温度周期性变化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，称为冻融风化。冻融风化不仅造成地面物质松动崩解，形成大量碎屑物质，还在沉积物或岩体中产生冰楔、土楔等冰缘现象。地表水周期性地注入裂隙中再冻结，使裂隙不断扩大并为冰体填充，形成冰楔。冰楔规模大小不一，小的楔宽数十厘米，深不足1米；大的楔宽可达5～8米，最大深度可达40米以上。融冻扰动一般发生在多年冻土的活动层内。当活动层每年冬季自地表向下冻结时，由于底部永冻层阻挡，中间未冻结的融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，在重力作用下，沿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，有时可将泥炭、草皮等卷进活动层剖面中，产生褶皱和圆柱体等构造形态。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，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。石海在我国青藏高原、高原西部高山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。
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。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，是一母双胎，同族姐妹；也有人认为，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。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。
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，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。冻胀丘按存在时间，可分为
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