凍裂作用

凍裂作用又稱“冰劈作用”、“冰楔作用”，地表水進入土岩層裂縫凍成脈冰，體積增大，向縫壁施加壓力，使之破碎，或擴大裂隙。在鬆軟土層內可使縫壁受擠壓生成小彎曲。此種作用稱“凍裂作用”。

基本介紹

• 中文名：凍裂作用
• 外文名：frostaction
• 又稱：冰劈作用或冰楔作用
• 定義：在土層內可使縫壁受擠壓生成彎曲
• 屬於：機械風化作用
• 所屬學科：地理學

簡介

凍裂作用又被稱為凍融風化。這種風化作用在溫度接近冰點的山區十分常見。霜會引起風化，雖然其原因常被指為水在裂縫中結冰後膨脹而成，其實大多數都和此現象沒有關係。很久之前人類已經知道濕潤的泥土在凍結時，在未凍結的地方的水會經由薄層在增長中的底冰（icelenses）中收集，因而引起膨脹或凍脹（frostheave）。同樣的現象亦發生在岩石的細孔中。它們會因為吸收鄰近的液態水而不斷增大。冰晶的增長引致岩石弱化，最後分裂。在礦物表面、冰及水之間的分子間作用力（Intermolecularforces）維持一層不結凍的薄層，用作運送水份及在底冰累積時造成礦物表面間壓力。

現象

1、這樣凍結、融化頻繁進行，使裂隙不斷擴大，以至使岩石崩裂成為岩屑。

2、在乾旱區，當岩石裂隙中的水，溶解著大量的鹽類礦物時，一旦含水量蒸發，濃度達到飽和，鹽類再結晶，使體積增大，對圍限它的裂隙產生膨脹壓力，使裂隙擴大加深，也可以使岩石崩裂。

歸類

凍裂作用屬於風化作用中的機械風化作用的一種。機械風化包括熱力風化和凍融風化。凍融風化即為凍裂作用。

發生位置

因為凍結而引起的風化作用主要發生在有水氣及溫度在冰點上下波動的環境，如高山氣候（alpine climate）地區及冰川邊緣的（periglacial）地區。易受凍結影響的岩石的例子有白堊，因其多孔的特性令冰晶可以生長。此現象可以在達特穆（Dartmoor）以突岩（tor）的形式觀看到。

寒凍楔裂

寒凍楔裂（Frost wedging）以前被認為是無孔岩石的風化作用的主要因素，但近年來的研究發現其重要性不及預期般高。

凍裂作用，亦被稱為冰晶生長、寒凍楔裂、冰凍楔裂（ice wedging）或凍融作用。在岩石裂縫及接口的水凍結及膨脹發生。水在−22°C可以施加高至二千一百萬帕斯卡（2100千克力（kilogram-force）每平方厘米）的壓力。此壓力通常可以比大部分的岩石的抵抗力高，並令其破碎。

當水進入岩石裂縫凍結後，冰塊向裂縫兩邊的牆施力，令裂縫加深及加闊。這是因為水的容量在凍結後有9%的增長。當冰塊融化後，水會再流入裂縫加深的地方，當溫度降低至冰點以下時再凍結，便會令裂縫更為增大。不斷重複的凍融作用弱化岩石，在裂縫被破開，形成有角的石塊。角狀石塊在山坡下集合，形成岩屑坡（talus slope）或碎石斜坡（Scree slope）。岩石被沿著裂縫被破開成為石塊被稱為塊狀分裂（block disintegration）。分裂的石塊會因岩石結構而出現不同的形狀。