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高中地理重点知识总结--冻胀丘、石环

归属:地理基础知识 2023-12-05 

一、冻胀丘

在冻土地区,冻胀地层在冻结和融化过程中均造成地面变形,产生各类工程破坏活动,而冻胀丘是冻胀作用的极端表现形式,下面我们一起来看看这个神奇的地貌。

土体冻结时,由于水分的迁移和相变发生冻胀,可以使地面抬升数毫米到数十厘米,如果水分补给充分,甚至可以使地面隆起数米到数十米高,形成孤立的丘状地形,称为冻胀丘。

冻胀丘的形成主要依赖于地下水的分凝作用或(和)侵入作用。地层自上而 下 冻结时,在毛细作用和冷吸作用下,未冻部分的水分向冻结锋面迁移相变成冰的过程称为分凝作用;在合适地段,表层地层冻结后可以使得下部水分具有承压性,在水头压力作用下水分向冻结锋面迁移过程称为侵入作用。本质上,冻胀丘的形成过程即是地层中冻结锋面上水分迁移集聚的过程,因此,冻胀丘下通常发育厚层地下冰或高含冰量地层,一般情况下,地表隆起的高度即代表了地下冰层的累积厚度。冻胀丘是一类典型的冻土地貌(冰缘地貌),无论其在形成阶段还是消融阶段,都会引起地表形态强烈的改变。

冻胀丘分类

• 冻胀丘具有形成、发展、消亡的“生命周期”,按照存在时间的长短,可以分为季节性冻胀丘和多年生冻胀丘。季节性冻胀丘发育在多年冻土区或深季节冻土区的活动层中。在冬季活动层开始回冻以后形成,

随着活动层的完全消融而逐渐坍塌消亡。

一般规模较小,底面直径不超过10米 ,隆起高度不超过 3米 。多年生冻胀丘的形成需要数十年、上百年的时间,同时其保存时间更长,一般具有上千年或万年的历史。多年生冻胀丘通常发育规模较大,底面直径可达数百米,隆起高度可达数十米。

• 按照迁移水分的来源,可将冻胀丘分为开放型冻胀丘和封闭型冻胀丘。开放型冻胀丘一般发育在山坡坡脚部位,地层一般以细颗粒土为主。封闭型冻胀丘通常分布在平原地区,在高纬度地区比较常见。

典型例题:阅读材料,回答问题。

中俄石油运输管道——漠(河)大(庆)线,全长953 km,其中北部的512 km穿越了多年冻土区。多年冻土分为活动层和多年冻层上下两层。地理学者研究发现多年冻土区的融沉、冻胀丘、冰锥等对管道的安全性构成了潜在的威胁。冻胀丘是指多年冻土区由土和地下水受冻胀作用形成的丘状地形,按其存在时间可划分为季节性冻胀丘和多年生冻胀丘。季节性冻胀丘每年冬季发生,夏季消失。

(1)指出加格达奇多年冻土活动层和多年冻层的分界深度,并分别说明其季节特征。

(2)简述季节性冻胀丘的形成原因。

(3)说明季节性冻胀丘对管道的危害。

(4)以“治水”为核心,提出防治季节性冻胀丘危害管道的措施。

[答案] (1)6 m。多年冻土活动层冻土夏季融化,冬季冻结;6 m以下的多年冻土层全年地温小于0℃,全年处于冻结状态。

(2)该地地势低洼,夏季有沼泽分布,有稳定的地下水补给,土壤含水量大;冬季过湿土壤冻结,体积膨胀上升形成冻胀丘。

(3)夏季冻土融化,管道沉降,冬季土壤冻结的挤压力抬升管道;反复冻融使管道发生弯曲变形。

(4)地表开挖沟渠,排走地表水和地下水;在管道两则的地下建设截水墙等阻水工程,阻止地下水流向管道;在冻胀丘上钻孔,排干丘内水分。(任答两点即可)。

二、石环

石环是由较细粒土和碎石为中心,周围由较大砾石为圆边的一种环状冻土地貌。它们在极地、亚极地以及高山地区常有发育。石环的直径一般为0.5~2.0 m,在极地区可达十余米。石环形成在有一定比例的细粒土地区,细粒土一般不少于总体积的25%~35%,并且土层中要有充足的水分,所以石环多发育在平坦的河漫滩或洪积扇的边缘。

形成石环的地段一定要岩石块和泥土粗细混杂,并且还要求有充足的水分,气温在零度上下波动的持续时间要长一些。

石环是饱含水分、大小土石颗粒混杂的土层反复结冰和融化的结果,它的形成要经过垂直分选和水平分选两个步骤。

石块周围孔隙比较大,容易积聚较多的液态水,结冰膨胀,石块被抬高,但是融化的时候它却不能回到原地,因为石块的边缘被掉落下来的土块支撑住了,就这样石块一步步从地下“挖”出来了。#百度秋冬打卡挑战赛#

那么跑到地面的石块是怎样围成神秘的环状的呢?

含水较多的细粒沙层,冻结时体积膨胀要大于含水较少的粗粒碎石层,结果细粒沙层就形成一个个微微向上凸起的膨胀中心,慢慢把碎石挤到边缘,组成一个个石头圆环,就这样,冰和水就像永不知疲倦的建筑工人,在大地上拼出石环这样奇异的图案。

习题链接

在天然条件下,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,就会先冻结,水就会向石块附近迁移并在其附近形成冰,水形成冰后体积就会膨胀,使碎石移动,这样粗的物质和细的物质就会产生分离,这种现象科学家们称之为冻融分选作用,经冻融分选作用,泥土和小的岩屑集中在中间,大的岩块被排挤到周边,呈多边形或近圆形,好像有人有意将石头摆成一圈,这种地貌叫作石环。读图完成1~2题。

1.以下条件和石环地貌的形成无关的是( )

A.地势平坦 B.岩石颗粒均匀

C.有充足的水分 D.气温在零摄氏度上下波动持续时间长

2.以下地区最易出现石环地貌的是( )

A.青藏高原地区 B.巴西高原 C.南极洲 D.亚马孙平原

解析: 第1题,从材料中“粗的物质和细的物质”“泥土和小的岩屑集中在中间,大的岩块被排挤到周边”可以判断石环地貌区的岩石颗粒大小不一。第2题,结合上题分析即可判断,青藏高原满足石环地貌出现的条件;巴西高原和亚马孙平原气温太高;南极洲气温太低。 

答案: 1.B 2.A


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  • 关键词:高中地理 冻胀丘 石环
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