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什麼是凍土

凍土所屬分類：中國地質二字地質學術語地球科學
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凍土凍土是指0攝氏度以下，並含有冰的各種巖石和土壤。一般可分為短時凍土（數小時/數日以至半月）/季節凍土（半月至數月）以及多年凍土（數年至數萬年以上）。地球上多年凍土/季節凍土和短時凍土區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%。凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質，含有豐富的地下冰。因此，凍土具有流變性，其長期強度遠低於瞬時強度特征。正由於這些特征，在凍土區修築工程構築物就必須面臨兩大危險：凍脹和融沉。

目錄[隱藏]
1定義
2成土條件
3主要性狀
4成土過程
5凍土分類
6多年凍土
7世界凍土分布
8凍融作用
9相關詞條
10參考資料
凍土-定義

凍土因為土壤裡面或多或少的都含有水分，但溫度降到零度或零度以下，土壤裡的水分就會凝結成冰將土壤凍結，這樣就產生了凍土。但是為什麼我們看到的凍土僅僅是一層，而不是全部凍結呢？原來我們腳下的大地有一個很特別的性質，那就是在它表面溫度是隨深度的增加而降低的，但是到了一定深度它的溫度就不再降低，而是常年保持一個基本恆定的溫度，科學家將這個層稱為恆溫層，在往下因為越來越接近地心，溫度反而逐漸升高。

這樣我們就知道凍土就是一種低於零攝氏度並且含有冰的特殊土體。所以說，凍土不同於黃土、黑土、紅土，它是一種被凍結的土，可以是被凍結的黑土，也可以是被凍結的黃土，當然被凍結的紅土少一些，因為紅土大多發育在南方，而南方溫度低於零度的時候不多。凍土分布區氣候嚴寒或干寒，且有永凍層，土壤自然肥力很低，不經改造不宜於農用，冰沼土上生長有鹿的主要飼料——地衣，所以發展養鹿業乃是利用冰沼土的重要途徑之一。

凍土-成土條件
（一）氣候
凍土分布區的環境條件存在差異。冰沼土分布區屬苔原氣候，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℃，全年結冰日長達240天以上。高山凍漠土年均溫也很低，一般為-4℃至-12℃。凍土區降水很少，歐洲部分為200—300毫米，亞洲和北美洲北部在100毫米以下，西藏凍漠土區因地勢高、遠離海洋，降水更稀少，一般為60～80毫米，其北部更少，為20～50毫米，其中90%集中於5—9月。降水雖然少，但氣溫低，蒸發量小，長期冰凍，土壤濕度很大，經常處於水分飽和狀態，夏季土壤—母質融化，砂土可達1～1.5米，壤土70～100厘米，泥炭土35～40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150厘米。

凍土（二）植被
由於凍土區氣候嚴寒，植被是以苔藓、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，南緣有雲杉、落葉松、桦、白楊、柳、山梣等，生長緩慢，矮小且畸形，各種植物的年生長量均不大，苔原地帶每年有機質的增長量為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，常見的有鳳毛菊屬、葶苈屬、桂竹香屬、虎耳草屬、點地梅屬、銀蓮花屬、金蓮花屬、紅景天屬等，一簇簇地生長在石隙之間，或在冰雪融水灌潤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於石塊上面。

（三）地形、母質
凍土發育的地區，因剛脫離冰川覆蓋不久，冰川地形保持得相當完整。凍漠土分布區的地形主要是陡峭的山坡，角鋒、刃脊、第四紀和近代冰川所形成的冰斗和冰碛垅堤，寬谷，湖盆的湖積平原等。成土母質的差異較大，加拿大、西伯利亞地盾區是前寒武系基巖。其他地區有古生代各種灰巖、石英砂巖、板巖、中生代的灰巖、紅色鈣質砂泥巖及近代泥礫和沖積物，殘積物，冰碛物，冰水沉積物等。

凍土-主要性狀
（一）診斷層和診斷特性：凍土具有永凍土壤溫度狀況，具有暗色或淡色表層，地表具有多邊形土或石環狀、條紋狀等凍融蠕動形態特征。

（二）形態特征：土體淺薄，厚度一般不超過50厘米，由於凍土中土壤水分狀況差異，反映在具常潮濕土壤水分狀況的濕凍土和具干旱土壤水分狀況的干凍土兩個亞綱的剖面構型上有著明顯差異，濕凍土剖面構型為o—oi—cg或oi—cg型，干凍土為j—ah—bz—ck型，

（三）理化性質：凍土有機質含量不高，腐殖質含量為10—20克每千克，腐殖質結構簡單，70%以上是富裡酸，呈酸性或鹼性反應，陽離子代換量低，一般為10厘摩爾（+）每千克土左右，土壤粘粒含量少，而且淋失非常微弱，營養元素貧乏。

凍土-成土過程
凍土形成以物理風化為主，而且進行得很緩慢，只有凍融交替時稍為顯著，生物、化學風化作用亦非常微弱，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50克每千克，說明脫鉀不深，礦物處於初期風化階段。

中國凍土類型分布圖凍土區普遍存在不同深度的永凍層。在濕凍土分布區，夏季，永凍層以上解凍，由於永凍層阻隔，融水滲透不深，致使永凍層以上土層水分呈過飽和狀態，而形成活動層，活動層厚度為0.6米至4米，若永凍層傾斜，則形成泥流；冬季地表先凍，對下面未凍泥流產生壓力，使泥流在地表薄弱處噴出而成泥噴泉，泥流積於地表成為沼澤，因其下滲較弱，泥流、泥噴泉又混和上下層物質，使土壤剖面分化不明顯，而在南緣永凍層處於較深部位，水分下滲較強處，剖面層次分化較好。

在干旱凍土分布區，白天由於太陽輻射強烈，地面迅速增溫，表土融化，水分蒸發；夜間表土凍結，下層的水汽向表面移動並凝結，增加了表土含水量，反復進行著融凍和濕干交替作用，促進了表土海綿狀多孔結皮層的形成。此外，暖季，白天表土融化，夜間凍結，都是由於由地表開始逐漸向下增溫或減溫總是大致平行於地表水平層次變化著的，所以，在干旱的表土上，強烈的凍結作用往往形成表土的龜裂。

在極地冰沼土區，由於低溫，蒸發量小，地勢低平處排水不暢，土壤水分經常處於飽和狀態，致使土壤有機質和礦物質處於嫌氣條件下，雖然有機質形成數量不多，但在低溫嫌氣條件下分解緩慢，表層常有泥炭化或半泥炭化的有機質積累。礦物質也處於還原狀態，鐵、錳多被還原為低價狀態，形成一個黑藍灰色的潛育層，在高山凍漠土分布區，降水較少，土壤淋溶弱，剖面中往往有石膏、易溶鹽和碳酸鈣累積，致使土體呈鹼性，表土結皮和龜裂等。總的來說，凍土成土年齡短，處處呈現出原始土壤形成階段的特征。

凍土-凍土分類

凍土根據凍土的地理分布，成土過程的差異和診斷特征，可分為冰沼土和凍漠土兩個土類。
（一）冰沼土（tundrasoils）
又稱苔原土，中國把冰沼土這一土壤名稱，改為冰潛育土，分布於極地苔原氣候區和我國黑龍江北部。冰沼土是凍土中具有常潮濕土壤水分狀況，具有碳氮比＞13的潛育暗色表層和ph＜4.0的斑紋ab層的土壤。冰沼土土層淺薄，剖面由泥炭層和潛育層組成，土體構型為o-oi-cg或oi-cg型。冰沼土的有機質含量低，陽離子代換量低，呈微酸性至酸性反應，營養元素缺乏。

按布裡奇斯（e.m.bridges：worldsoils）的材料歸納成以下幾個亞類：
1.極地荒漠土（arcticdesertsoils）相當於原始冰沼土。美國分類中的典型冰凍潮濕新成土（typiccryaquent），聯合國分類中的冷凍粗骨土。
分布於北半球最高緯度地帶，在北美的北極島群北端、阿拉斯加和格陵蘭北部、亞洲的北地群島北部等都有分布。土壤粗骨性強，表層有極薄的粗腐殖質層（ah），其下即為礫石或巖石（r），沒有明顯潛育化現象，由於巖石風化以冰凍風化為主，表土多裂為多邊形，因此，也稱多邊形冰沼土。

2.極地潛育土（arcticgleysoils）相當於典型冰沼土，中國分類的典型冰潛育土，美國分類中的冷凍潮濕新成土（cryaquents），部分冷凍有機土，聯合國分類中的冷凍潛育土，冰凍有機土。
廣泛分布於前蘇聯、加拿大北部，系低地永凍層上發育而成。具有泥炭層（oi），厚約8厘米左右，其下為帶有赭色斑點和暗色有機質花紋的淺藍色潛育層（bgsh），母質富含粘粒。荷蘭格爾島的極地潛育土的潛育層可厚達44厘米，a層有機質含量達50克每千克。

3.極地棕色土（arcticbrownsoils）相當於灰化冰沼土。美國分類中的冷凍淡色始成土（cryochrept），聯合國分類中的冰凍始成土。
在地勢較高處，發育程度稍高，除了泥炭層和潛育層之外，還有灰化現象，土體構型為oi（ah）-e-bhs-bg型。阿拉斯加極地棕色土，土色暗棕色，a層細碎屑呈塊狀結構，b層是暗黃棕色的砂壤土，其下是破碎砂巖。

（二）凍漠土（frozendesertsoil）包括高山荒漠土（alpindesertsoil)、高山寒凍土（alpinefrozensoil）。該土壤主要發育在我國青藏高原等高山區冰雪活動帶的下部。一般在海拔4000米以上。
凍漠土是凍土中具有干旱土壤水分狀況，具有淡色表層，無鹽積層和石膏層的土壤。
凍漠土的土層淺薄，石多土少，剖面發育弱，地表多礫石，有多邊形裂隙，具有0.5～1.5厘米厚的灰白色結皮層，有鹽斑，結皮層下有淺灰棕色或棕色微顯片狀或層片狀結構，礫石腹面有石灰薄膜，剖面構型為j—ah—bz—ck型。

凍漠土有機質含量低，一般小於10克每千克，ph8.0～8.5，強石灰反應，caco3含量約50克每千克，石膏約5～10克每千克，易溶鹽、石膏明顯富集在地面結皮內，而碳酸鈣則多在剖面的下層，表層的細土多被風吹失，亞表層粘粒含量相對增高。

中國把凍漠土分為三個亞類：
1.典型凍漠土（typicfrozendesertsoils）具凍漠土類的典型特征。
2.鹽化凍漠土（salinizedfrozendesertsoils）凍漠土中具鹽積特性的土壤。
3.龜裂凍漠土（takyricfrozendesertsoils）凍漠土中具有龜裂特征的土壤，主要分布於西藏羌塘高原北緣，帕米爾高原及昆侖山內部山脈，一般在海拔4200～4500米之間，成土母質中富含碳酸鈣，湖泊周圍澱積物中含鹽量較高，氣候非常干燥寒冷，地表有鹽斑，小礫石和薄的龜裂結皮，碳酸鹽沿剖面分布比較均一。

凍土-多年凍土
當天氣變暖的時候這種凍土就會融化，我們稱這種凍土為季節凍土。除此之外，有些地方還有一種能夠持續多年不化的凍土，那就是多年凍土，比如在北極或者青藏高原，因為那裡常年溫度都在零度以下，所以凍土就會保持常年不化，既使在比較溫暖的年份，融化的也僅僅是表面一小層。

凍土的存在主要受溫度的影響。越往緯度高的地方溫度就越低，因為南半球陸地面積少，所以多年凍土主要分布在亞歐大陸和北美洲的北部。同時我們還知道，越往高處溫度就越低，在一些高山上那裡的溫度常年也低於零度，所以中低緯度的高山和高原上也存在多年凍土，如美洲的安第斯山脈，非洲的乞立馬扎羅山以及我國的青藏高原。

青藏鐵路—向凍土宣戰
人類活動大多集中在溫暖地區或低海拔平原地帶，所以對於凍土的認識不是很多，但是隨著人類活動空間的擴大以及對資源需求的增多，人類逐漸將目光投向了太空、海洋和寒冷的極區。如近四、五十年來，美國、英國、加拿大等國為解決能源危機，加緊開發北極和北極近海的石油和天然氣。但是包括多年凍土在內的寒區有著自己獨特的環

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