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高考地理小专题——冰楔

栏目:地理专题复习 2023-03-11 

典型例题一:阅读下列材料,完成问题。

材料一冻土分季节冻土和多年冻土,多年冻土又分连续多年冻土和不连续多年冻土,我国东北北部冻土广布。左下图示意我国东北北部冻土分布,右下图示意本区沿122°E经线地下局部剖面。

材料二冰楔是地表水渗入冻土裂隙中冻结成的脉状冰,是年均气温低于-6℃的多年冻土区长期冻融的产物,其形成与周围岩石岩性等要素存在关系,其出现是气候寒冷程度的标志。1983年1月,在我国东北首次发现了冰楔。下图为冰楔的形成示意图。

(1)我国东北北部不连续多年冻土带南界东西走向大致呈“W”形,请分析原因。

(2)请根据材料及所学知识,推测冰楔的形成条件。

(3)请根据材料二和冰楔形成示意图,说明冰楔的形成过程。

参考答案:

(1)受纬度(太阳辐射)因素影响,南界大致东西延伸;受东西两侧高(大兴安岭和小兴安岭)、中间低(松嫩平原)的地形因素影响,气温两侧低中间高,使南界在东西两侧向低纬度(向南)弯曲,在中间向高纬度(向北)弯曲,呈“W”形。

(2)有深入到永冻层中的裂隙(并为脉状冰所填充);冰楔周围岩石是可塑性的(水在裂隙中冻结、膨胀,周围岩石不断受挤压变形,冰楔不断展宽加深);严寒的气候条件(年平均温度一般低于-6℃)。

(3)地表存在裂隙,地表水注人冻结而成脉状冰;夏季活动层的脉状冰融化消失,永冻层中的脉状冰仍然存在;寒冷季节冻土发生体积不均衡膨胀,原有裂隙不断扩大;来年夏季裂隙中再注入水分,冬季再冻结胀裂,如此反复作用,就形成冰楔。

典型例题二:阅读图文资料,完成下列要求。

多年冻土分为上下两层,上层为夏季融化、冬季冻结的活动层,表层有覆盖物(土壤或植被);下层为多年冻结层。在多年冻土分布区,地表水周期性注入到裂隙中再冻结,促使裂隙不断扩大,冰体填充裂隙,剖面呈楔状,称为冰楔。由于全球变暖,多年冻土开始退化,随着地下冰(冰禊)融化、地表土壤失去支撑,从而形成滑塌、沉降等地貌,在平坦的地区逐步发展成为热融湖塘,热融湖塘的扩张以湖岸坍塌为主要形式。热融滑塌使得土壤中有机碳分解速率加快,部分碳转化为温室气体又排放到大气中。图左为多年冻土结构示意图,图右为热融湖塘发育图。

(1)说出冰楔形成的条件及其在热融湖塘形成过程中所起的作用。

(2)简述热融湖塘的发育过程。

(3)简析热融滑塌与全球气候变暖的相互作用机制。

参考答案:

(1)条件:严寒的气候;有深入到冻土层(永冻层)中的裂隙;冰楔围岩具有可塑性。

 

作用:冰楔膨胀挤压裂隙周边土层使之松散,围岩不断受挤压变形;冰楔融化,为热融湖塘提供水源;冰楔融化,导致周边冻土坍塌。

(2)夏季气温升高,冻土活动层融化;水分顺着裂隙下渗冻结形成冰楔;冰楔体积增大挤压裂隙周边土层使之松散;随着气候变暖,冰楔上部融化;地表土壤失去支撑,地表塌陷形成洼地;水(或地下水、雨水)在洼地汇集;水体吸收热量后(或蓄热多)加剧边坡冻土融化滑塌,热融湖塘逐步扩张。

(3)全球气候变暖加剧冰楔融化,地表土壤和覆盖物(土壤或植被)失去支撑,形成热融滑塌;热融滑塌使下部冻土出露地表,接受光照和热量增加,微生物加速有机碳分解,温室气体排放量增多(或冻土蓄闭的二氧化碳逸出);热融滑塌导致地表植被遭到破坏,温室气体吸收减少,加剧全球气候变暖。

典型例题三:阅读图文材料,完成下列问题。

热融湖是多年冻土区地下冰融化引起地表塌陷形成的凹坑集水而成。冻土是指0℃以下含有冰的各种岩石和土壤。活动冻土层是指多年冻土区夏季融化而冬季冻结的地表层。多年冻结层是指常年处在冻结状态的冻土层,该层中常含有冰楔(水渗入冻土裂隙中冻结成的脉状冰)。近年来,青藏高原的热融湖发展迅速。图1示意冰楔对热融湖形成的作用,图2示意热融湖的扩张及其对碳元素迁移的影响。

 

 

 

 

(1)指出多年冻土层中冰楔形成的主要季节,并说明冰楔的形成过程。

(2)分析近年来青藏高原热融湖数量增多的原因。

(3)说明热融湖不断增多和扩张对地球大气圈的影响。

参考答案:

(1)夏季:夏季温度高,冻土区活动层融化,水分(融水、降水和地表水)顺着多年冻结层的裂隙下渗,遇冷凝结形成冰楔。

(2)近年来伴随全球气候变暖,地温上升,多年冻结层中更多冰楔(地下冰)融化,冻土体积变小,地表塌陷形成的凹坑增多,集水形成的热融湖增多。

(3)加剧冻土融化,释放到大气中的甲烷、二氧化碳等温室气体增多,加剧全球变暖。

典型例题四:阅读图文材料,完成下列要求。

热融湖塘是高纬度冻土发育地区形成的湖泊。部分高纬度针叶林区的地下有大量冰楔发育,这是形成热融湖塘的必要条件。热融湖塘的形成过程,首先是冰楔大量融化,土壤温度升高,微生物大量发育,热融湖塘在扩张时从周边环境中吸收氮、磷和二氧化碳,并以甲烷的形式向空气中释放出大量的温室气体。持续扩张的热融湖塘可能与径流或相邻湖盆相遇,进而排水,水生植物生长。热融湖塘完全排水后,湖底的泥炭和水生植物等出露。热融湖塘的扩张以湖岸坍塌为主要形式,湖边多形成倒向热融湖塘的“醉树”(树木歪斜)景观。下图为热融湖塘示意图。

(1)说出冰楔在热融湖塘形成过程中所起的作用。

(2)分析热融湖塘岸边的“醉树”多倒向热融湖塘的原因。

(3)简述热融湖塘对自然界碳循环的影响。

(4)有人建议在热融湖塘中发展水产养殖。请从下列两方面选择其一作答:方面①热融湖塘发展水产养殖的限制条件。方面②热融湖塘发展水产养殖的意义。

参考答案:

(1)冰楔融化,为热融湖塘提供水源;冰楔融化导致周边冻土坍塌;水源地径流量大,需水量小,可调水量大。

(2)热融湖塘扩张以湖岸坍塌为主要形式;湖岸坍塌后,坡面位置比坡体内部更易下滑;滑体上的树木向滑动方向倾斜,从而使热融湖塘岸边的“醉树”多倒向热融湖塘。

(3)地下冰楔融化,土壤温度升高,微生物活动增强,碳排放增加;湖泊扩张过程中,向空气中释放甲烷气体,增加碳排放;湖水排放后,水生植物开始发育,吸收空气中的二氧化碳,将碳固定蓄积在湖底,减少碳排放。

(4)方面①:热融湖塘纬度高,温度低,不利于鱼类生长;热融湖塘的湖岸经常坍塌,不利于鱼类的养殖、捕捞;热融湖塘反复发生冻融作用,湖泊水位不稳定。方面②:热融湖塘发展水产养殖,鱼类品质高,市场需求量大;能够增加热融湖塘地区的就业,带动热融湖塘地区的经济发展;能够带动旅游业等相关产业的发展。

典型例题五:阅读图文资料,完成下列要求。

永久冻土区是一个特殊的地理单元,它分为上下两部分,下面是永冻层(四季不化),上面是活动层。考察发现,冬季冻土活动层冻结、收缩、开裂,从水平方向看,地表被分割成了多边形网状,即多边形土(下图左);从垂直方向看,活动层和永冻层上部出现的裂隙中就会形成冰楔(下图右)。由于气温变化、大量积水或人们改变冻土环境等原因,导致冰楔融化,地面开始坍塌,热融湖塘开始出现,湖水吸热,传到周边,继续引起周边冰楔融化和下面冻土融化热融湖塘开始扩大,热融湖塘扩张以湖岸坍塌为主要形式。热融湖塘里的甲烷气泡上升过程中,被冰封住,形成美丽的冰泡湖。

 

 

(1)说明永久冻土区冰楔的形成过程。

(2)分析永久冻土区热融湖边出现“醉树(树木歪斜)”现象的原因。

(3)推测永久冻土区热融湖塘甲烷气泡的来源。

参考答案:

(1)冬季地表冻结,土壤开裂形成裂隙;活动层融化,融水和降水顺裂隙下渗;水分到达永冻层后冻结形成冰楔。

(2)冻土活动层消融,土质松软;地下为永久冻土,树木根系较浅;热融湖湖岸坍塌,树木容易倒伏。

(3)热融湖水生植物在湖中生长,其有机体死亡、腐烂后转化为甲烷气体排放出来。

典型例题六:阅读图文资料,完成下列要求。

多年冻土,是指持续多年冻结的土石层。一个典型的多年冻土地表有一些覆盖物(土壤或植被),这一层一般会季节性的消融和冰冻,温度变化较为剧烈,所以叫活动层。在活动层之下是多年冰封的岩石或土壤,即多年冻土,它们的温度较为稳定,维持在0℃以下。左图为冬季和夏季冻土层与活动层的垂直方向地温分布图。在多年冻土分布区,地表水周期性注入到裂隙中再冻结,促使裂隙不断扩大,冰体填充裂隙,剖面呈楔状,称为冰楔(右图)。

 

 

 

 

 

(1)描述多年冻土区地温在垂直方向上的分布特点。

 

 

 

 

(2)概括冰楔形成的条件。

 

 

 

 

(3)简述多年冻土区冰楔不断展宽的过程。

参考答案:

(1)冬季地温随深度增加而升高,活动层和冻土层低于0℃,不冻层高于0℃;夏季地温随深度的增加先降后升,活动层和不冻层大于0℃,冻土层小于0℃。

(2)严寒的气候条件;有深入到冻土层(永冻层)中的裂隙;冰楔围岩具有可塑性。

(3)寒冷季节,冻土体积不均衡膨胀,原有的裂隙不断扩大;温暖季节,上部活动层的冰融化,裂隙中注入水分;寒冷季节再次到来,水在裂隙中冻结、膨胀,围岩不断受挤压变形,冰楔不断展宽。

 

 

 

 

典型例题七:阅读图文资料,完成下列要求。

 

 

 

 

冻土是指0℃以下含有冰的各种岩石和土壤。多年冻土是指持续多年冻结的土石,一般为上下两层,上层为夏季融化、冬季冻结的活动层,下层为常年处在冻结状态的多年冻结层;多年冻结层中常含有冰楔(水渗入冻土裂隙中冻结成的脉状冰),冰楔融化后地表土壤失去支撑而塌陷形成洼地,洼地集水成湖,称为热融湖。近年来,青藏高原的热融湖不断增多。下面左图示意冰楔对热融湖形成的作用,右图示意热融湖的扩张及其对碳元素迁移的影响。

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)指出多年冻土层中冰楔形成的主要季节,并说明冰楔的形成过程。

 

 

 

 

(2)分析近年来青藏高原热融湖数量增多的原因。

 

 

 

 

(3)热融湖不断增多和扩张会加剧全球变暖,试用地理原理进行解释。

 

 

 

 

参考答案:

 

 

 

 

(1)夏季。夏季温度高,冻土区活动层融化,水分(融水、降水和地表水)顺着多年冻结层的裂隙下渗,遇冷凝结形成冰楔。

 

 

 

 

(2)近年来伴随全球气候变暖,地温上升,多年冻结层中更多冰楔(地下冰)融化,冻土体积变小,地表塌陷形成的凹坑增多,集水形成的热融湖增多。

 

 

 

 

(3)加剧冻土融化,释放到大气中的甲烷、二氧化碳等温室气体增多,加剧全球变暖。

 

 

 

 

典型例题八:阅读材料,完成下列问题。

 

 

 

 

材料一热融湖塘是因热融作用引起地表塌陷形成的凹坑集水而成,又被称为“热喀斯特地貌。”近年来,我国青藏高原上的热融湖发展迅速,冬季湖泊冰面可见一串串甲烷气泡冻结在冰层中。有些热融湖也会出现停止生长现象,湖盆会被水生植物、泥炭和沉积物充填。

 

 

 

 

材料二夏季活动层(季节性冻土层)融化,融水和降水顺着裂隙下渗,到永冻层上部再次冻结,使得裂隙中的冰体积逐渐变大。根据裂隙的形态,冰会冻成上大下小的锥形,像楔子一样顺着裂隙往下方坠,被称为“冰楔”。

 

 

 

 

材料三热喀斯特湖演化过程中的碳循环示意图。

 

 

 

 

 

 

(1)说出“热喀斯特地貌”与喀斯特地貌地表特征的相似之处与成因上的差异。

 

 

 

 

(2)简述热融湖塘对大气圈的影响。

 

 

 

 

(3)简述热融湖塘演化过程中的碳循环过程。

 

 

 

 

参考答案:

 

 

 

 

(1)特征相似处:地表坑坑洼洼、凹陷不平。成因差异处:热喀斯特地貌,冻土区的冻融作用;喀斯特地貌是流水侵蚀可溶性岩石而形成的。

 

 

 

 

(2)释放出甲烷等温室气体,改变大气成分;湖塘增多,水域面积扩大,温差变小,空气湿度提高。

 

 

 

 

(3)湖底微生物分解有机残体,释放甲烷等温室气体;水生植物生长,吸收二氧化碳固碳;热融湖塘完全排水后,变成冻土地表,再次形成热融湖塘,进行下一次碳循环。

 

 

 

 

典型例题九:阅读图文材料,完成下列要求。

 

 

 

 

热融湖塘是高纬度冻土发育地区形成的湖泊。部分高纬度针叶林区的地下有大量冰楔发育,这是形成热融湖塘的必要条件。热融湖塘的形成过程,首先是冰楔大量融化,土壤温度升高,微生物大量发育,热融湖塘在扩张时从周边环境中吸收氮、磷和二氧化碳,并以甲烷的形式向空气中释放出大量的温室气体。持续扩张的热融湖塘可能与径流或相邻湖盆相遇,进而排水,水生植物生长。热融湖塘完全排水后,湖底的泥炭和水生植物等出露。热融湖塘的扩张以湖岸坍塌为主要形式,湖边多形成倒向热融湖塘的“醉树”(树木歪斜)景观。下图为热融湖塘示意图。

 

 

 

 

 

 

(1)说出冰楔在热融湖塘形成过程中所起的作用。

 

 

 

 

(2)分析热融湖塘岸边的“醉树”多倒向热融湖塘的原因。

 

 

 

 

(3)简述热融湖塘对自然界碳循环的影响。

 

 

 

 

(4)有人建议在热融湖塘中发展水产养殖。请从下列两方面选择其一作答:方面①热融湖塘发展水产养殖的限制条件。方面②热融湖塘发展水产养殖的意义。

 

 

 

 

参考答案:

 

 

 

 

(1)冰楔融化,为热融湖塘提供水源;冰楔融化导致周边冻土坍塌;水源地径流量大,需水量小,可调水量大。

 

 

 

 

(2)热融湖塘扩张以湖岸坍塌为主要形式;湖岸坍塌后,坡面位置比坡体内部更易下滑;滑体上的树木向滑动方向倾斜,从而使热融湖塘岸边的“醉树”多倒向热融湖塘。

 

 

 

 

(3)地下冰楔融化,土壤温度升高,微生物活动增强,碳排放增加;湖泊扩张过程中,向空气中释放甲烷气体,增加碳排放;湖水排放后,水生植物开始发育,吸收空气中的二氧化碳,将碳固定蓄积在湖底,减少碳排放。

 

 

 

 

(4)方面①:热融湖塘纬度高,温度低,不利于鱼类生长;热融湖塘的湖岸经常坍塌,不利于鱼类的养殖、捕捞;热融湖塘反复发生冻融作用,湖泊水位不稳定。方面②:热融湖塘发展水产养殖,鱼类品质高,市场需求量大;能够增加热融湖塘地区的就业,带动热融湖塘地区的经济发展;能够带动旅游业等相关产业的发展。

 


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