凍脹穹丘

凍脹穹丘

凍脹穹丘又稱冰核丘,冰丘的上面是泥土層,下面則為冰核。極區永凍層因冰霜侵入膨脹作用造成的穹丘,稱為凍脹穹丘。穹丘的隆起量可達五十公尺以上,上有火口狀下陷。

基本介紹

  • 中文名:凍脹穹丘
  • 外文名:hydrolaccolith
  • 又稱:冰核丘
  • 定義:由永凍層冰霜侵入膨脹作用造成的
  • 特點:上有火口狀下陷
  • 所屬學科:地理學
簡介,形成原因,封閉型凍脹穹丘,開敞型凍脹穹丘,

簡介

凍土層中常夾有未凍結層,未凍結層中的水分,經物理作用,水分在地下慢慢凝聚成冰體,使地面膨脹隆起,形成凍脹穹丘。凍脹穹丘的平面呈圓形或橢圓形,頂部扁平,周邊較陡,可達40~50度。凍脹穹丘的頂部表面因地表隆起變形,產生許多方向不一的張裂隙。
凍脹穹丘的規模大小不等。一年生的凍脹穹丘的規模較小,高只有數十厘米至數米;多年生的凍脹穹丘規模較大,高可達十餘米至數十米,直徑從30米到70米。我國現所見到的最大凍脹穹丘位於青藏公路所經的崑崙山埡口,它的高度約20米,長徑70~80米,短徑30~40米,現尚在發展中。
凍脹穹丘的結構是頂部為1米至數米厚的粉砂土泥炭土,其下為純凍的核心,呈透鏡體,冰核心的周圍為凍結的砂層或土層,往下常有一米凍結層,再往下才是永凍層
凍脹穹丘有時能產生強烈的爆炸。在夏季氣溫上升很快時,上部凍結層迅速融化,使土層急劇降低,這時如凍脹穹丘內含有氣體,承壓力很高的地下水就可能發生噴水爆炸,形似火山噴發。

形成原因

凍脹穹丘有兩種成因類型---封閉型凍脹穹丘和開敞型凍脹穹丘。

封閉型凍脹穹丘

封閉型凍脹穹丘的成因是由於凍土層中有層間水,水與冰具有不同溫度和不同蒸氣壓力,因液相飽和蒸氣壓大於固相飽和蒸氣壓,造成水分子和蒸氣分子的遷移。液相水體上的蒸氣水分子不斷轉移到固相冰體上凝結起來,使凍土中冰體不斷擴大,擠壓周圍土層,而使地面隆起,形成凍脹穹丘。
封閉型凍脹穹丘在形成過程中的聚冰作用,其水分主要是來自附近未凍結的沉積物中的孔隙水,如沒有外來水分的補給,形成的冰層較薄。許多封閉型凍脹穹丘常形成於乾枯湖泊的底部,因為湖乾以後湖底缺少湖水的保溫作用,引起湖底的凍結層加厚,未凍結層縮小,使未凍結層中的孔隙水向凍結層凝聚而成冰核透鏡體,形成凍脹穹丘。

開敞型凍脹穹丘

開敞型凍脹穹丘在形成過程中,有外來水分補給。在未凍結層的斜坡,土層中的水由上坡向下滲透,產生很大承壓力的地下水。在凍結過程中,水向凍結面轉移形成地下冰層,體積不斷膨脹,使地面隆起形成凍脹穹丘。如果地下水位較高,地形平坦,鬆散層較厚,地下水源補給豐富,更有利於凍脹穹丘的發育。崑崙山埡口的凍脹穹丘發育在兩組斷層交叉部位上,這裡有穿越多年凍土層的地下融道,有豐富水分供給,形成14米厚的地下冰透鏡體的開敞型凍脹穹丘。

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