疏鬆潮濕土層的凍結與基岩略有不同，它在凍結之初，首先是整個土體發生膨脹；當完全凍透以後，如果土層進一步冷卻，那么土體就開始收縮；在收縮應力作用下，土層常破裂為多邊形裂隙網(或稱裂隙多邊形體)，這是凍土區常見的地面結構形式。組成裂隙網的裂隙稱為寒凍裂隙。當水充填凍結於寒凍裂隙中時，就形成冰脈。冰脈的形成使寒凍裂隙進一步加寬加深，有的甚至可以貫穿到冰凍層的深處。當來年融化時，只有脈凍的上部融化，而永凍層中的那一部分則得以保存；當寒冷氣候再次到來時，又在原來的位置上產生下伸的寒凍裂隙，它重新把永凍層中的早期冰脈劈開，形成新的冰脈。如此年復一年，每年冰脈都要經歷一次劈開一充水一凍結的過程，這種被多次充填的冰脈稱為冰楔。隨著新冰脈的不斷貫入，冰楔就逐漸向兩側張開，致使兩側圍岩受擠壓而向上彎曲，形成冰揉皺。如果冰楔是在多邊形寒凍裂隙網基礎上發展起來的話，它就會形成冰楔多邊形網，而且在地形上也有所表現。
基本介紹
- 中文名：冰楔多邊形
- 外文名：tundra polygon
歷史,極地低地的冰凍過程,典型形態,
歷史
1987年中日西崑侖聯合考察隊在甜水海湖區考察和勘探發現，在現代甜水海湖東南陡岸上發現多處大小不等的冰楔，其中一處冰楔發育較清晰，上覆湖相沉積100厘米，冰楔頂寬80厘米，楔長150厘米，楔底寬10—20厘米，並向南彎曲，(見照片10-1)。從巨觀看有垂直解理和圓型橢圓型氣泡，但未見楔體劈裂的生長跡向。在冰楔體的中部北側觀察到於地表土層成垂直和斜交的砂粘土，證明冰楔形成過程中對兩側地層所給的側向凍脹力，它的形成是凍土地區冬季地表急劇冷卻、表面凍土收縮產生裂隙，其裂隙夏季充水反覆凍結後形成楔狀冰體。加拿大凍土學家馬凱研究認為：年平均氣溫低於-6．0一-8．0℃或更低是冰楔形成的氣候條件。美國學者瓦什本認為，冰楔多邊形要求年較差大，極端氣溫低，也要求地層濕潤(潮濕)，現代阿拉斯加活動的冰楔分布的南界年平均氣溫是-6一-8°C，腹部地帶更低達-8一-12．0°C。據程國棟、彭海雲研究報導，我國東北大興安嶺北坡(50°22'N，121°29'E)年平均氣溫為一5℃，極端最低氣溫為一44．0℃，年降水量694毫米，該地多年凍土平均溫度一1，2℃，屬我國高緯度連續多年凍土：冰楔的形體為楔型和條型，脈凍的平均寬度為100厘米，深度大於150厘米。
極地低地的冰凍過程
冰凍結過程往往通過凍裂成為四邊形、五邊形和六邊形形態，而於平坦的或緩傾斜的沉積層表面開始。多邊形的大小一般受溫室控制，通常為20一40米，有時可達100米左右。一個多邊形的冰楔多邊形網由於凍裂而逐漸發育起來。
典型形態
(1)無邊界的平坦多邊形(冰楔發育的初始階段)；
(2)中心低洼的多邊形(強烈冰楔發育階段)；
(3)邊界高度同等的平坦多邊形(冰楔保存階段)。
