凍土地貌在我國(guó)的分布及其特征,類型,成因初探

1、地貌學(xué)及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)結(jié)課報(bào)告 凍土地貌在我國(guó)的分布及其特征，類型，成因初探.班級(jí)學(xué)號(hào)： 1803100130 姓 名： 岳佳明 任課教師： 隋志龍 二一一年十二月廿五日凍土地貌在我國(guó)的分布及其特征，類型，成因初探.一、引言凍土，一般指溫度在0或0以下，并含有冰的各種巖土和土壤。按土的凍結(jié)狀態(tài)保持的時(shí)間長(zhǎng)短，凍土一般又可分為短時(shí)凍土（數(shù)小時(shí)、數(shù)日以至半月）、季節(jié)凍土（半月至數(shù)月）以及多年凍土（數(shù)年至數(shù)萬年以上）三種類型。凍土是地球五大圈層之一，冰凍圈的重要組成部分，它覆蓋全球陸地表面的很大面積，地球上多年凍土，季節(jié)凍土和短時(shí)凍土區(qū)的面積約占陸地面積的50%，其中，多年凍土面積占陸地面積的25%。

2、在北半球，多年凍土約占陸地表面的24%，季節(jié)凍土約占30%。在全球各大洲均有季節(jié)凍土發(fā)生, 在歐亞大陸, 系統(tǒng)凍結(jié)區(qū)(每年發(fā)生)南界一般可到30N , 在南半球季節(jié)凍土凍結(jié)面積比北半球小得多。由于凍土分布廣泛且具有獨(dú)特的水熱特性, 這使它成為地球陸地表面過程中的一個(gè)非常重要的因子。一方面, 凍土是氣候變化的靈敏感應(yīng)器, 氣候變化將引起凍土地區(qū)環(huán)境和凍土工程特性的顯著變化, 這一點(diǎn)正在被冰凍圈檢測(cè)所證實(shí)。另一方面,凍土的變化也反作用于氣候系統(tǒng), 因?yàn)閮鐾劣绊懙疥懙乇砻娴臒崞胶? 當(dāng)土壤凍結(jié)或消融時(shí), 會(huì)釋放或消耗大量的融化潛熱, 土壤的熱特性也隨之改變。同時(shí), 凍土的變化也會(huì)對(duì)建立在其上的生態(tài)環(huán)

3、境造成很大的影響。凍土研究目前主要集中在北半球。過去數(shù)十年的研究表明, 多年凍土在普遍的融化, 季節(jié)凍土的范圍在縮小, 在西伯利亞地區(qū)、北美的加拿大、阿拉斯加地區(qū)都觀測(cè)到了地溫升高, 凍土退化的事實(shí), 科學(xué)家們認(rèn)為過去數(shù)十年永久凍土和季節(jié)凍土區(qū)的變化是氣候增暖的結(jié)果。全球變暖導(dǎo)致了多年凍土的退化和消融, 從而導(dǎo)致存儲(chǔ)在凍土中的碳的釋放, 這又進(jìn)一步加劇了全球變暖。在我國(guó), 凍土也有廣泛的分布, 季節(jié)性凍土和多年凍土影響的面積約占中國(guó)陸地總面積的70 % ,如果算上短時(shí)凍土其面積則要占到90 %左右, 其中多年凍土約占22.3 % , 凍土對(duì)我國(guó)人民生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著舉足輕重的影響。對(duì)我國(guó)凍土的

4、研究目前主要集中在青藏高原地區(qū), 對(duì)高原以外地區(qū)的凍土?xí)r空分布特征、變化趨勢(shì)以及年代際變化了解得不多。在全球變暖的背景下, 中國(guó)的凍土是否也隨之出現(xiàn)了顯著的退化現(xiàn)象, 而由此帶來的一系列的生態(tài)退化問題將會(huì)引起更多的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)問題和更為廣泛的社會(huì)關(guān)注。由于我國(guó)的凍土研究主要利用樣本較少的野外勘探資料, 因此觀測(cè)資料成為首先要解決的問題, 本文通過對(duì)中國(guó)氣象臺(tái)站凍土觀測(cè)資料的整理和分析, 揭示了中國(guó)凍土的時(shí)空變化特征, 以及在全球變暖背景下中國(guó)凍土的變化趨勢(shì)。二、我國(guó)凍土的分布和類型1.凍土的類型前面提到，凍土分為多年凍土，季節(jié)凍土和短時(shí)凍土三個(gè)類型。處在不同氣候帶的地方，冷半年（月平均氣溫低于零

5、度）及熱半年（月平均氣溫高于零度）延續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短不同。自南而北，由低往高，冷半年延續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)。由此而產(chǎn)生了多種類型的凍土。凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)三年或三年以上的土（巖）層為多年凍土。根據(jù)我國(guó)具體情況，決定多年凍土形成與存在的自然條件不同，又分為高緯度多年凍土和高海拔多年凍土兩種。高緯度多年凍土的形成與存在是與緯度有密切的關(guān)系；高海拔多年凍土是由海拔高度所決定的。冬季凍結(jié)，夏天完全融化的土（巖）層稱季節(jié)凍土。根據(jù)季節(jié)凍土的下墊土（巖）層及其關(guān)系又分為兩種，即季節(jié)凍結(jié)層夏季融化，冬季凍結(jié)（存在時(shí)間大于個(gè)月）時(shí)不與多年凍土銜接或其下墊融土的土（巖）層；季節(jié)融化層夏季融化，冬季凍結(jié)并下墊多年凍土的土（巖）層短時(shí)

6、凍土冬季凍結(jié)持續(xù)時(shí)間小于一個(gè)月，其余時(shí)間處于融化狀態(tài)的土（巖）層。2.凍土的分布中國(guó)多年凍土又可分為高緯度多年凍土和高海拔多年凍土，前者分布在東北地區(qū)，后者分布在西部高山高原及東部一些較高山地（如大興安嶺南端的黃崗梁山地白山、五臺(tái)山等）。1.東北凍土區(qū)為歐亞大陸凍土區(qū)的南部地帶，凍土分布具有明顯的緯度地帶性規(guī)律，自北而南，分布的面積減少。本區(qū)有寬闊的島狀凍土區(qū)（南北寬200400 公里），其 中國(guó)凍土類型分布圖熱狀態(tài)很不穩(wěn)定，對(duì)外界環(huán)境因素改變極為敏感。東北凍土區(qū)的自然地理南界變化在北緯46364924，是以年均溫0等值線為軸線擺動(dòng)于0和1等值線之間的一條線。東北多年凍土分布的特點(diǎn)表現(xiàn)在：主要

7、受緯度地帶性制約，自北而南，隨年平均氣溫升高（-5至0）、年平均氣溫較差減?。?0至40），多年凍土所占面積的百分比由80%減至5%以下，由大片分布至島狀和稀疏島狀甚至零星分布；年平均地溫升高，由北部-4到南部的0-1，而融土的溫度由1至34；多年凍土的厚度由上百米減至幾米。海拔高度影響的疊加使東北多年凍土分布更具特色。一是表現(xiàn)在大興安嶺地區(qū)的多年凍土比小興安嶺地區(qū)更為發(fā)育，大片、大片-島狀分布的多年凍土集中在大興安嶺，而在小興安嶺只有島狀和稀疏島狀凍土分布；凍土層的溫度由西向東升高；東北多年凍土區(qū)的自然地理南界，在西部可到4630N，東部知道4748N。二是與俄羅斯境內(nèi)的多年凍土相比，我國(guó)東

8、北多年凍土區(qū)與西伯利亞南部的三個(gè)凍土亞區(qū)（多年凍土南區(qū)）的特征相似（下表）；我國(guó)東北凍土的年平均溫度，甚至還與西伯利亞多年北區(qū)的一部分相當(dāng)，就是說，我國(guó)東北多年凍土（主要是大興安嶺）較鄰近的西伯利亞南部地區(qū)更為發(fā)育。此現(xiàn)象早已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。咋看起來似不好理解，但對(duì)比地形條件則可看出，大興安嶺北部海拔高度在1000m左右，而西鄰額爾古納河的東外貝加爾地區(qū)的海拔高度一般在350400m，為地形和緩的中山區(qū)，北鄰黑龍江的低山區(qū)海拔僅200400m（局部到700800m），該低山區(qū)東部則為阿穆爾結(jié)雅平原?？梢?，在我國(guó)東北多年凍土的發(fā)育中，尤其是大片多年凍土的出現(xiàn)，海拔高度起了重要的作用。三是東北

9、多年凍土區(qū)的自然地理南界呈“W”字形，正是在緯度地帶性制約下，同時(shí)又受到東西方向上兩高（大興安嶺和小興安嶺）夾一低（松嫩平原）的地形影響所致。在南界以南，只在一些高山（如長(zhǎng)白山、黃岡梁山等）上才有多年凍土出現(xiàn)。低洼處凍土條件更為嚴(yán)酷。在我國(guó)東北大片凍土區(qū)，山間洼地和河谷階地有苔蘚生長(zhǎng)和泥碳層的沼澤化地段，凍土溫度最低（-3-4），地下冰最發(fā)育，凍土厚度也最大（100m及其以上）。這一現(xiàn)象發(fā)生于土的巖性和含水量具體相關(guān)。但冬季逆溫層的存在實(shí)為決定因素，而且在地形切割的地區(qū)尤為突出。在與我國(guó)東北凍土區(qū)毗鄰的凍土區(qū)，這也是顯著的特點(diǎn)。東北島狀、稀疏島狀和零星分布凍土區(qū)南北寬達(dá)200400km，其面積

10、比大片和大片-島狀凍土兩個(gè)區(qū)的面積大得多。這一廣闊地帶，實(shí)際上是多年凍土與季節(jié)凍土相互過度的地帶，對(duì)地表熱交換條件變化反應(yīng)敏感的地帶，也是生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常遇到的凍脹，融沉等不良凍土工程地質(zhì)現(xiàn)象的地帶。2.在西部高山高原和東部一些山地，一定的海拔高度以上（即多年凍土分布下界）方有多年凍土出現(xiàn)。凍土分布具有垂直分帶規(guī)律，如祁連山熱水地區(qū)海拔3480 米出現(xiàn)島狀凍土帶，3 780 米以上出現(xiàn)連續(xù)凍土帶；前者在青藏公路上的昆侖山上分布于海拔4200 米左右，后者則分布于4350 米左右。青藏高原凍土區(qū)是世界中、低緯度地帶海拔最高（平均4000 米以上）、面積最大（超過100 萬平方公里）的凍土區(qū)，其分布

11、范圍北起昆侖山，南至喜馬拉雅山，西抵國(guó)界，東緣至橫斷山脈西部、巴顏喀拉山和阿尼馬卿山東南部。在上述范圍內(nèi)有大片連續(xù)的多年凍土和島狀多年凍土。在青藏高原地勢(shì)西北高、東南低，年均溫和降水分布西、北低，東、南高的總格局影響下，凍土分布面積由北和西北向南和東南方向減少。高原凍土最發(fā)育的地區(qū)在昆侖山至唐古拉山南區(qū)間，本區(qū)除大河湖融區(qū)和構(gòu)造地?zé)崛趨^(qū)外，多年凍土基本呈連續(xù)分布。往南到喜馬拉雅山為島狀凍土區(qū)，僅藏南谷地出現(xiàn)季節(jié)凍土區(qū)。中國(guó)高海拔多年凍土分布也表現(xiàn)出一定的緯向和經(jīng)向的變化規(guī)律。凍土分布下界值隨緯度降低而升高。二者呈直線相關(guān)。凍土分布下界值中國(guó)境內(nèi)南北最大相差達(dá)3000 米，除阿爾泰山和天山西部積

12、雪很厚的地區(qū)外，下界處年均溫由北而南逐漸降低（由-3-2以下）。西部?jī)鐾料陆绫妊┚€低10001100 米，其差值隨緯度降低而減小。東部山地凍土下界比同緯度的西部高山一般低11501300 米。三、各凍土區(qū)特征1.東部?jī)鐾链髤^(qū)寒冷是該區(qū)氣候的主要特征，尤其是冬季因受西伯利亞、蒙古高壓控制，較強(qiáng)的冷空氣流長(zhǎng)驅(qū)直入，氣溫大幅下降。夏季，本區(qū)受太平洋高壓影響，東南季風(fēng)增強(qiáng)，南來的暖濕空氣與貝萊的冷空氣在本區(qū)交匯，形成多雨天氣。這樣在一定程度上抑制了氣溫增高。因此年平均氣溫低是該去能保存和發(fā)育多年凍土的基本條件也是歐亞大陸多年凍土南界于本區(qū)明顯向南突出的主要原因之一。大小興安嶺多年凍土的厚度及溫度一般規(guī)

13、律：眾所周知，隨著緯度增加而年輻射量逐漸減少，在赤道附近達(dá)最大值，為220kcal/（cma），到極圈以內(nèi)出現(xiàn)最小值。正因如此，該區(qū)多年凍土溫度厚度與其分布及發(fā)育程度相一致，由南界往北，隨年平均氣溫降低，凍土溫度由0降到-3.0，最低可達(dá)-4.2；厚度由幾米增加到5080m，最大計(jì)算值達(dá)140m。由下圖可以看出，凍土溫度厚度點(diǎn)并非成斜線，而是有一定的離散度，表明凍土溫度厚度總體格局受緯度控制的同時(shí)，還受其他自然地理地質(zhì)條件影響。此外，該區(qū)氣溫和年均地溫具有明顯的緯度地帶性規(guī)律，凍土冷生組構(gòu)及含冰量分布也展現(xiàn)出一定地帶性規(guī)律。據(jù)多年觀察和資料表明，該區(qū)自南而北，隨氣溫及年均地溫降低，凍土總含冰量

14、有明顯增加趨勢(shì)，而凍土冷生組構(gòu)類型多是整體狀、微博層狀，總含冰量一般10%30%，很少大于40%。而在大興安嶺北部，含冰量變化到80%90%。對(duì)于地下冰的礦化度及化學(xué)成分，取決于形成并的水分來源、圍巖性質(zhì)及冰的成因等。由于凍結(jié)析鹽作用使生成的地下冰的礦化度小于原來補(bǔ)給水源礦化度的結(jié)果。同時(shí)，地表水、凍結(jié)層上水、降水與地下冰的水化學(xué)類型極為相近，給出下表。.東北、華北溫帶-暖溫帶季節(jié)凍土區(qū)本區(qū)北自東北多年凍土區(qū)南界，南至“秦淮線”，處于東北、華北中溫帶-暖溫帶內(nèi)。由北而南，年平均氣溫114，年平均氣溫較差4527。在北部，10月下旬地面開始穩(wěn)定凍結(jié)，3月中達(dá)最大季節(jié)凍結(jié)深度；在南部，12月中旬開

15、始穩(wěn)定凍結(jié)，1月中下旬即達(dá)最大凍結(jié)深度。季節(jié)凍結(jié)層地面的平均溫度自北而南，由34升高至15。按季節(jié)凍結(jié)層地面的平均溫度，發(fā)育長(zhǎng)期穩(wěn)定型（25）、穩(wěn)定性（510）、南方型（1015）的季節(jié)凍結(jié)。按地面年平均溫度較差，發(fā)育增強(qiáng)大陸型和大陸型的季節(jié)凍結(jié)?，F(xiàn)參照中國(guó)自然地理給出下表來表示一部分本區(qū)的地貌凍土情況。.華中及華東亞熱帶短時(shí)凍土區(qū)本區(qū)位于我國(guó)東部溫帶-暖溫帶季節(jié)凍土區(qū)以南，即北以秦嶺-淮河線為界，由三門峽往東，經(jīng)開封北，商丘直抵連云港。南界東起福州北，向西南方向經(jīng)韶關(guān)，然后答題沿北緯25線向西至中緬國(guó)境線。在本區(qū)北部，地面開始凍結(jié)的時(shí)間在12月下旬至1月上旬，最大凍深在1月中旬即可到達(dá)，保存

16、時(shí)間約5天左右（如開封，商丘）至20天（如三門峽），即為短時(shí)凍土。.華南亞熱帶-熱帶為非凍土區(qū)。2.西北凍土大區(qū)我國(guó)西北的凍土大區(qū)位于賀蘭山以西（含賀蘭山）、祁連山-阿爾金山-昆侖山以北的廣大地區(qū)，包括新疆全境、甘肅河西走廊及內(nèi)蒙古阿拉善。主要由高大山系和沉陷盆地組成。該地區(qū)的高海拔確定了不同高度氣候不同的先決條件，這對(duì)與該區(qū)的凍土特征和分布有重大的影響。氣候條件隨高度的變化顯得最為突出。隨著海拔增高，氣溫在降低，降水量增加，使得高山區(qū)才成為在溫帶-暖溫帶干旱大陸性氣候背景下的冷島和濕島，有利于高山冰川和高山凍土的形成。每一個(gè)地方能否發(fā)育和保存多年凍土，主要取決于它的海拔高度是否高于多年凍土下

17、界。每一個(gè)地方的季節(jié)凍結(jié)和季節(jié)融化類型，也首先決定于海拔高度。第二，高山與盆地相間分布的地貌輪廓，決定了新生界松散-半膠結(jié)沉物的分布特征。 高山為大盆地提供水源和固體的物質(zhì)來源，在盆地內(nèi)形成了巨厚的新生界松散-半膠結(jié)沉積物。在凍結(jié)季節(jié)內(nèi)，冷波雖可波及較大的深度，但因?yàn)橥恋膬鼋Y(jié)溫度低，它具有遲凍結(jié)，早融化的特點(diǎn)。反之，對(duì)潮濕細(xì)顆粒土，當(dāng)它的含鹽量較低時(shí)，它具有較高的凍結(jié)溫度，所以一般凍結(jié)較早，但冷波傳導(dǎo)深度一般較小，并且土的融化過程較緩慢。在高山冰緣環(huán)境下形成的沉積物，同樣有其凍結(jié)-融化特點(diǎn)。大孔隙的大塊崩積物易于儲(chǔ)存冷空氣，因而在年平均氣溫為正值的地方也可能形成多年凍土或隔年凍土。緩坡及山間洼

18、地中形成富含粉?；蚋迟|(zhì)的沉積物，有利于形成富冰凍土。沙漠邊緣的山坡，在一定條件下能接受和形成黃土或黃土狀土。在干燥時(shí)黃土或黃土狀土要在較低溫度下才能凍結(jié)，而在潮濕時(shí)，它的凍結(jié)溫度略低于0，并具有強(qiáng)凍脹性。在地形、氣候及其他因素的共同作用下，形成了本大區(qū)凍土分布的總格局。歸納起來有如下幾個(gè)方面：由于氣溫在三度空間變化中，海拔高度是主要的控制因素，因而，凍土的分布就顯示出明顯的隨高度變化的規(guī)律。也就是說，從盆地到高山，隨著海拔高度的增加，氣溫、地面溫度、年平均地溫等均趨于降低。在盆地內(nèi)及低、中山，一般只發(fā)育季節(jié)凍土，季節(jié)凍結(jié)深度隨海拔高度上升而加大。到了一定海拔高度上便出現(xiàn)多年凍土。多年凍土年平

19、均溫度也隨海拔上升而下降，其厚度也隨海拔高度的增高而加大，由季節(jié)凍土轉(zhuǎn)為多年凍土的最低地點(diǎn)的海拔高度，稱為多年凍土下界。一般說來，年平均地表溫度0可以是多年凍土形成與保存的必要條件。具備了必要條件，還要具備充分條件，例如，土質(zhì)、植被、低溫梯度、雪蓋都比較合適，才能形成和保存多年凍土。氣溫在三度空間變化中，緯度是居第二位的控制因素，因而，凍土的分布也是呈現(xiàn)緯度變化。在各盆地中，位于北部的準(zhǔn)格爾盆地年平均氣溫和地溫均低于塔里木盆地，前者季節(jié)凍結(jié)深度一般大于1m，而后者一般小于1m。在河西走廊-阿拉善地區(qū)，也有類似情況：在阿拉善地區(qū)北部，季節(jié)凍結(jié)深度為1.52m，阿拉善地區(qū)南部及河西走廊的大部分11

20、.5m.也反應(yīng)出南北差異，河西走廊處于祁連山山前，地勢(shì)自北而南升高，這種情況使得南北溫度差別縮小。氣溫在三度空間變化，還包括氣溫自西而東的降低。雖然經(jīng)度對(duì)氣溫的影響不如海拔和緯度那樣顯著，也對(duì)凍土的分布產(chǎn)生影響。例如，大致處在相同緯度的范圍并且海拔也大致相當(dāng)?shù)乃锬九璧睾秃游髯呃?阿拉善地區(qū)，前者季節(jié)凍結(jié)深度一般小于1m，后者則加大到1m以上。天山多年凍土下界亦有向東下降的趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)表明，在緯度、海拔相同的情況下，經(jīng)度增加1，多年凍土下界下降10.6m。降水-積雪對(duì)凍土的形成和分布有很大的影響。一般來說，冬季降雪與積雪是一個(gè)保溫因素，它阻礙土的凍結(jié)；夏季降雪，雪的反射作用和融雪時(shí)消耗熱量，是一

21、個(gè)冷卻的因素，它有利于凍土的保存。眾多的觀測(cè)資料證明了冬季積雪對(duì)土壤的保溫作用。例如在哈薩克斯坦外伊犁阿拉套山的大阿爾瑪欽卡凍土站，在海拔2579m處，根據(jù)14年觀測(cè)資料的平均值，朝北坡和朝南坡的積雪深度分別為65m和15m，其土的凍結(jié)深度分別為60m和113m，基本上無雪的陽坡，其土的凍結(jié)深度比陰坡大一倍。其他局地條件對(duì)凍土的發(fā)育的影響。云杉林是降溫因素，在濃密云杉林中得苔蘚被之下，在89月間仍能保存東曾。例如在外伊犁阿拉套山，這樣的凍層出現(xiàn)在海拔1840m處。在中國(guó)天山冰川站，它出現(xiàn)在海拔2200m處，盡管這里林外年平均氣溫為正值，因而是處在高山多年凍土下界之下。此外，處在高山凍土下界之下

22、的大孔隙倒石灘，也可因?yàn)槔淇諝庀鲁炼幱诙嗄曦?fù)溫中。在該區(qū)劃分中，地貌條件是主要的依據(jù)，因?yàn)樗鼘?duì)凍土的形成與分布起著決定性的作用。各區(qū)劃分如下：阿爾泰山-北塔山高寒帶-溫帶山地多年凍土區(qū)準(zhǔn)噶爾西部盆地以西高寒帶-溫帶山地多年凍土區(qū)準(zhǔn)噶爾盆地溫帶季節(jié)凍土區(qū)天山高寒帶多年凍土區(qū)塔里木盆地暖溫帶季節(jié)凍土區(qū)河西走廊-阿拉善高原溫帶季節(jié)凍土區(qū)3西南（青藏高原）凍土大區(qū)該區(qū)包括的范圍大致為394028N，72103E，實(shí)際上此范圍包容了青藏高原全部及其邊緣山地，因此也稱青藏高原凍土大區(qū)。青藏高原地貌總的特征是：地勢(shì)高聳，高原腹部地區(qū)海拔高度達(dá)4500m以上，其邊緣地區(qū)也多在3000m以上；地勢(shì)總趨勢(shì)是西北

23、高，東南低；高原周邊有高大山脈環(huán)繞，峽谷深切；其內(nèi)部基本上沿NW-SW或近EW方向相間排列的山脈、高平原、盆地、寬谷組合、青藏高原自北而南有如下地貌組合。多年凍土是青藏高原自然生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，因此高原隆升對(duì)青藏高原多年凍土形成，地域分異規(guī)律，以及歷史演變亦有重要作用。主要表現(xiàn)如下幾方面：由于高原巨大的海拔高度，使其具備了成形和保存多年凍土的低溫條件，與同緯度的我國(guó)東部地區(qū)相比，現(xiàn)今年均氣溫低1824，具有-3.0-7.0的年均氣溫。晚更新世末期受全球氣候波動(dòng)控制，氣溫普遍下降。晚更新世冰盛期降臨青藏高原，形成了現(xiàn)今存在的高原多年凍土的主體?？梢姡F(xiàn)今青藏高原具有的低溫條件，為高原晚更新

24、世以來及現(xiàn)存多年凍土的形成與保存提供了必要的氣候環(huán)境。青藏高原的抬升對(duì)高原多年凍土發(fā)生、發(fā)展及保存起了決定性作用。青藏高原既是我國(guó)地貌的第三階段，有時(shí)歐亞大陸上最高最大的地貌臺(tái)階，南北跨越1011個(gè)緯度，東西穿越了30多個(gè)經(jīng)度。青藏公路可視為縱貫青藏高原南北的剖面，其上凍土分布及南，北凍土下界變化亦反映了上述規(guī)律。青藏公路由格爾木至拉薩1150m，由西大灘的6061道班之間至兩道河以南的124125道班之間，長(zhǎng)約650km左右為高原凍土區(qū)。其中由昆侖山埡口至安多北山為大片多年凍土，長(zhǎng)約550650km。由于6061道班之間至昆侖山埡口和安多北山至124125道班之間，分別為青藏公路北、南段島狀

25、凍土區(qū)，北段凍土分布下界為海拔41504250m；南段凍土分布下界為海拔46404680m，自南而北大致緯度升高1N、凍土下界降低80100m。此外，巨大的高原及其東西部地勢(shì)和氣候的差異，也會(huì)帶來多年凍土在經(jīng)向上的變化。隨著頻繁的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，沿構(gòu)造線有多期巖漿侵入、火山噴發(fā)及水熱汽活動(dòng)，使高原成為我國(guó)最強(qiáng)烈的地?zé)岙惓^(qū)，具有較高的地?zé)岜尘爸?。較高的地?zé)岜尘埃瑳Q定了后期青藏高原多年凍土形成具有地溫高、厚度薄，構(gòu)造-地?zé)崛趨^(qū)發(fā)育的特點(diǎn)。青藏高原上山地、盆地、谷地、高平原相間的地貌格局，由于各地理區(qū)域地質(zhì)，地理?xiàng)l件組合不同，而使后期多年凍土的發(fā)生、發(fā)展形成明顯的地域差別。在同一氣候波動(dòng)下，山地因其海拔

26、高于盆地、谷地、高平原，而具有溫度更底的氣候環(huán)境，再加上地勢(shì)高聳有利于熱量散失，以及基巖裸露具有較大導(dǎo)熱率等原因，因此形成的多年凍土溫度較低，厚度較大；高平原、盆地、谷地由于地勢(shì)較低，氣溫相對(duì)較高，加上形成時(shí)間較晚，以及地表水、地下水影響等，故而高平原、盆地、谷地形成了溫度高、厚度薄的多年凍土層。在青藏高原的主體，以緯度展布的構(gòu)造單元為基礎(chǔ)，自北而南劃分出五個(gè)水熱條件完全不同的凍土區(qū)。即：阿爾金山-祁連山高寒帶山地多年凍土區(qū)。凍土類型以山地多年凍土為主，山谷、山麓中分布中-深季節(jié)凍土。柴達(dá)木盆地溫帶季節(jié)凍土區(qū)，因其海拔較低，未能達(dá)到多年凍土分布下界位置，一般只發(fā)育中-深季節(jié)凍土。青南-藏北高原

27、北部高寒帶大片多年凍土區(qū)，以大片多年凍土為主，也有較發(fā)育的山地多年凍土。在長(zhǎng)江河源高平原上，由于第三系-早第四系泥巖發(fā)育，有利于地下冰的形成。由于水流作用，局部發(fā)育融區(qū)。藏北高原南部高寒帶大片-島狀多年凍土區(qū)。主要由于地?zé)岜尘拜^高，只在沼澤化濕地及高山發(fā)育大片、島狀多年凍土及中-深季節(jié)凍土。部分河谷發(fā)育淺季節(jié)凍土或短時(shí)凍土。喜馬拉雅山高寒帶山地多年凍土區(qū)，以山地多年凍土為主，并有種-深季節(jié)凍土，山南谷地有淺季節(jié)凍土及短時(shí)凍土。青藏高原東緣高寒帶島狀山地多年凍土區(qū)。此處南北向的高山峽谷相間，越往南部割切深度越大，受南部季風(fēng)影響，河谷濕潤(rùn)與溫暖，只有山峰上在雪線附近能發(fā)育山地多年凍土，多數(shù)地段以中

28、-深季節(jié)凍土為主，南部深谷下有淺季節(jié)凍土及短時(shí)凍土。就青藏高原上的多年凍土，給出祁連山和青藏公路沿線多年凍土的數(shù)據(jù)。四、凍土成因氣候凍土分布區(qū)的環(huán)境條件存在差異。冰沼土分布區(qū)屬苔原氣候，大部分地面被雪原和冰川所覆蓋，年平均溫在0以下，一般都在-10至-17，冬季氣溫可低至-40，甚至-55，夏季溫度也很低，7月份平均溫度不超過10，全年結(jié)冰日長(zhǎng)達(dá)240天以上。高山凍漠土年均溫也很低，一般為-4至-12。凍土區(qū)降水很少，歐洲部分為200300毫米，亞洲和北美洲北部在100毫米以下，西藏凍漠土區(qū)因地勢(shì)高、遠(yuǎn)離海洋，降水更稀少，一般為6080毫米，其北部更少，為2050毫米，其中90%集中于59月。

29、降水雖然少，但氣溫低，蒸發(fā)量小，長(zhǎng)期冰凍，土壤濕度很大，經(jīng)常處于水分飽和狀態(tài)，夏季土壤母質(zhì)融化，砂土可達(dá)11.5米，壤土70100厘米，泥炭土3540厘米，以下即為永凍層，高山凍漠土在寬谷、湖盆永凍層深度80厘米，山坡上可達(dá)150厘米。5植被由于凍土區(qū)氣候嚴(yán)寒，植被是以苔蘚、地衣為主組成的苔原植被，草本植物和灌木很少，常見的植物有：石楠屬、北極蘭漿果、金鳳花等開花植物，南緣有云杉、落葉松、樺、白楊、柳、山梣等，生長(zhǎng)緩慢，矮小且畸形，各種植物的年生長(zhǎng)量均不大，苔原地帶每年有機(jī)質(zhì)的增長(zhǎng)量為400公斤/公頃，是世界各自然地帶中最少的。高山凍漠土區(qū)植被為多年生和中旱生的草本植物、墊狀植物和地衣，常見的

30、有鳳毛菊屬、葶藶屬、桂竹香屬、虎耳草屬、點(diǎn)地梅屬、銀蓮花屬、金蓮花屬、紅景天屬等，一簇簇地生長(zhǎng)在石隙之間，或在冰雪融水灌潤(rùn)的地方局部呈小片分布。五顏六色的粗糙碟衣、地圖黃綠衣、巖表黃綠衣等則著生于石塊上面。5地形、母質(zhì)凍土發(fā)育的地區(qū)，因剛脫離冰川覆蓋不久，冰川地形保持得相當(dāng)完整。凍漠土分布區(qū)的地形主要是陡峭的山坡，角鋒、刃脊、第四紀(jì)和近代冰川所形成的冰斗和冰磧垅堤，寬谷，湖盆的湖積平原等。成土母質(zhì)的差異較大，加拿大、西伯利亞地盾區(qū)是前寒武系基巖。其他地區(qū)有古生代各種灰?guī)r、石英砂巖、板巖、中生代的灰?guī)r、紅色鈣質(zhì)砂泥巖及近代泥礫和沖積物，殘積物，冰磧物，冰水沉積物等。5凍土成土過程 凍土凍土形成以

31、物理風(fēng)化為主，而且進(jìn)行得很緩慢，只有凍融交替時(shí)稍為顯著，生物、化學(xué)風(fēng)化作用亦非常微弱，元素遷移不明顯，粘粒含量少，普遍存在著粗骨性。高山凍漠土粘粒的K2O含量很高，可達(dá)50克每千克，說明脫鉀不深，礦物處于初期風(fēng)化階段。凍土區(qū)普遍存在不同深度的永凍層。在濕凍土分布區(qū)，夏季，永凍層以上解凍，由于永凍層阻隔，融水滲透不深，致使永凍層以上土層水分呈過飽和狀態(tài)，而形成活動(dòng)層，活動(dòng)層厚度為0.6米至4米，若永凍層傾斜，則形成泥流；冬季地表先凍，對(duì)下面未凍泥流產(chǎn)生壓力，使泥流在地表薄弱處噴出而成泥噴泉，泥流積于地表成為沼澤，因其下滲較弱，泥流、泥噴泉又混和上下層物質(zhì)，使土壤剖面分化不明顯，而在南緣永凍層處于較深部位，水分下滲較強(qiáng)處，剖面層次分化較好。在干旱凍土分布區(qū)，白天由于太陽輻射強(qiáng)烈，地面迅速增溫，表土融化，水分蒸發(fā)；夜間表土凍結(jié)，下層的水汽向表面移動(dòng)并凝結(jié)，增加了表土含水量，反復(fù)進(jìn)行著融凍和濕干交替作用，促進(jìn)了表土海綿狀多孔結(jié)皮層的形成。此外，暖季，白天表土融化，夜間凍結(jié)，都是由于由地表開始逐漸向下增溫或減溫總是大致平行于地表水平層次變化著的，所以，在干旱的表土上，強(qiáng)烈的凍結(jié)作用往往形成表土的龜裂。在極地冰沼土區(qū)，由于低溫，蒸發(fā)量小，地勢(shì)低平處排水不暢，土壤水分經(jīng)常處于飽和狀態(tài)，致使土壤有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)處于嫌氣條件下，雖然有機(jī)質(zhì)形成數(shù)量不多，但在低溫嫌氣條件下分解緩