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1、东北大小兴安岭多年冻土分区郭东信王绍令?中国科学院 兰州冰 川 冻土研完所? 鲁国威?林业部内蒙古牙克石林业勘察设计院?戴竞波李恩英?铁道部第三设计院?我们于? ? ?一? ? ?年编制了? ?万 我国东北大小兴安岭多年冻土分区图,目的是揭露和反映多年冻土形成、分布及发育的地带性和区域性规律,及其与自然因素的 关系,同时为该区生产建设及远景规划合理布局提供依据。此文是该图 的文字说明和补充,在本文中该图已缩成? ?万,图中界线作了修改?图?。一、地区的基本特征编图 区南起北纬? ?度,北至国境线,长约? ?公里,东西起止东、西国境线,跨越近?,? ? ?公里。本区地貌上总 的是以丘陵山地为主,
2、大小兴安岭沿北东、北西方向纵贯西、东部,嫩江河谷插入中间。因此地形总的趋势是东西高,中间略低。西部大兴安岭为不对称山地,西缓东陡。西坡为平缓的山地丘陵?东坡陡峭,流水作用 强烈,山地深切,河谷发育,大量物质带入嫩江河谷平原,形成较厚 的松散层。小兴安岭海拔高度比大兴安岭低得多,?卷?期一般? ?一? ? ?米,高于? ?米的 山峰不多,山形和缓,河 谷多呈树枝 状,与大兴安岭地貌明显有别。本区虽区域广大,自然条件多变,但就其气候、植 被等自然条件,由南而北、自东南而西 北具有明显的纬度地带性规 律,即依此方向,年 平 均气温 由?一?递 降到一?年降水量由? ?一? ?毫米减少到?。毫米以下。
3、由于温 度及 水分条件是 其 他自然条件的 基础,在湿度、水分 主一导因素控制影响下,土壤、植被以及自然景观等亦有上述规律。正如中国综合自然区划?中将 本区划成两个自然带,即寒温带及 温带。对温带由东南而 西北 又划出湿 润地区、半湿润地区、半干 早地区。植被 的水 平分带非 常 清楚,南部可以种植农作物,为农 业区,往北过 渡为森林草原,再往 北是针阔叫一混交林,最北部即寒温带所占的位置,属针叶林带。二、分带?区?的原则及依据众所周知,冻土层的形成是岩石圈与大气圈热交换的产物。上述各种 自然因素积极参与这一热交换过程,对冻土的形成、分布、以及发育规律有着极大 的影响与控制作用。因此,自然条件
4、?主要是气候、植被?的纬度地带性规律,在冻土 的形成、发育过程中必须得到充分再现?同时,由于 地貌及山脉走向的影响,使冻上层纬度地带性受到一定于扰。因此,该区冻土 的形成、分布、发育既有纬度地带性又有区域性规律。前者是基础,区域性是 以纬度地带性规律为背景展现出来的。上面所述,是我们对该区冻土 分区的思想基础和根据。纬度地带性是级次较高的规律?区域性是级次较低的规律。因此,分区的原则及方法,首先是冻土纬度地带性得到充分表现,同时又能使区域性规律有明显反映。由于冻土层的地带性特征是以气候因素的分布为基础的,因此气候因素在很大程度上决定和控制着冻土 的纬度地带性规律。同时,该区冻土的实际分布状况及
5、主要特征与年平均气温有密切关系,并与某些气温 等值线大致吻一 合。基于这点,我 们以年 平均气温为一 级分带的主要依据,将 全区划成四个 带?年平均气温一?线以北的地方 为大 片连 续 多 年 冻土带?一?一一?线之间的范围为岛状融区多年冻土带?一?线与多年 冻土南 界?自 然地理南界?之 间为岛状多年冻 土带?南界线以南地区为季节冻土带。地貌特征、山脉走向,以及岩性、水文地质条件等因素是冻土 形成区域性差异 的重要原 因,而 上 述诸因素与地质构造有密切关系,随不 同地 质构造一单元明显有别,从而对冻土特征、分布规律影响不 同,形成了冻土层 的区域性差异。因此,依据大地构造三四级构造单元界线
6、?,将岛状多年冻土带划分成如下五个二级区?,呼伦贝尔高原丘陵岛状冻土区?。大兴安岭西 坡 丘陵岛状冻土区?。大兴安岭东坡丘陵岛状冻土区?皿?小兴安岭低山丘陵岛状冻土区户?。松嫩平原北部边缘岛状冻土区。应该指出,带与区的界线划分依据并非是绝对的。各冻土带的划分除了依据年平均气温等值线外,同时又考虑到地貌地势因素对冻土的影 响,因此,出现图中各带界线与年平均气温等值线不完全吻合的情况。再有,?,与?区由于所处大地构造单元不 同,二者地形、海拔高度亦有差异。亚?区?见分区图?的 出现,海拔高度起了主 导作用,该区海拔? ? 米以上,导致这里 形成年平均气温一?的封 闭线,以此划出了?。区?二二一大兴
7、安岭阿尔山 山地岛状融区冻土区。? ?年?一? ?月及? ?年?一?月先后?地质部地质科学院地质研究所等编,? ?万嫩江幅大地 构 造图及说 明 书,? ? !一? ?年。冰川冻土两次对嘉荫、五营、伊春、铁力、德都、大杨树、南木、巴林、伍叉沟、阿尔山、新巴尔虎东旗、新巴尔虎西旗、满洲里等十余个点进行了实地考察。在大量调查资料的基础上,确定了多年冻土 的自然地理南界。关于南界的确定已有另文阐述?。确定各分带?区?界线在边境附近 的走向,参考了邻区有关资料?、?、?。三、各带?区?自然 条件特征及冻土分布?、大 片连续多年冻土带该带位于大兴安岭西坡的北部,西、北边以额尔古纳河、黑龙江为界?西南部沿
8、莫尔道嘎、得尔布尔一线向南至 图里河?东边顺大兴安岭岭脊线东侧向黑龙江至漠河,其面 积约? ? 万平方公 里。本区所处大 地构造属大兴安岭海西褶皱带,南部为额尔古纳复背斜及部分海拉尔复向斜,北部为上黑龙江中断陷。区内深大断裂广泛发育,上述三个构造单元均以深断裂接触?。大面积的海西期花岗岩及中生 代火山岩喷出,构成了本区的主要地层。地面长期经受剥蚀作用,形 态和缓,山顶浑园,河网密布,谷底沼泽湿 地非常发育。地面总的是南高北低,自南而北,拔海高度邮,? ?米变化到?一?米。本带位于我国的最北部,属寒温带。年平均气温低?一?以下?,气温年较差大? ?度以上?,冻结指数大于?,? ?度?日,冻结期长
9、办?个月左右,足以表明此带为典型 的雪林气候。这里气候严寒,土壤瘩薄,为耐寒及对环境具有很大可塑性的兴安落叶松的生存提供了适宜的生长条件。因此本带成为以兴安落叶松占绝对优势的原始针叶林带,偶而混生有少量樟子松及兴安白桦。林下有大叶杜鹃、越桂、都斯等灌木和苔草。沿河两岸及山 间盆谷经常积水的地方,苔草、塔头极为茂密,在这些地方苔草下 沼泽 土及泥炭亦相当发育。上述严寒的气候条件,茂密的草被,多湿地 沼泽的松散层,以及尚未开发的原始森林,是本带多年冻土得以保存和发育的主要因素。再者,夏季多雨,冬季降水稀少,积雪不厚更有利于地层散热及降温,有利于冻土 层的保存与发育。本带除深大断裂充水带及大河河床下
10、及部分 阳坡外,多年冻土在水平方向基本上连续分布,为大小兴安岭多年冻土温度最低、厚度最大的地带,冻土面积占总面积 的? ?一? ? 。河流对河床下冻土的热作用,即融区宽度及贯穿与否,视河流大小、水温不 同而异。本带一般大河 河床下都存在贯通融区。诸如黑龙江在漠河一带河床融区扩 展到 河床两侧? ?一? ?米,河床沉积物的年平均温度约为?。阿木尔河和贝尔茨河,现有勘探资料表明为贯穿融区。它们的支流,大林河、老潮河、牛耳河、金河等,其河床下也常有贯穿与不贯穿融区存在。? ? ?年?一?月金 河嘎拉牙兴跃大桥桥址工程地质钻探时“?,河床中间两孔未见冻土?图?。一月尹产了厂、丁丁图?嘎拉牙兴跃大桥桥址
11、剖面此外,对于本带河谷融区的产生,深大断裂的存在,亦是不可忽视的 因素。此带深断裂?林业部牙克石林业 设计院等,? ? !年,东北大小兴安岭多年冻土南界 考察报告。?地质部地质科学院地质研究所等编,?。万漠河幅大地构造图及说明书,? ? !一? !年。?据牙克石林业勘察设计院翁炳林 同志资料。?卷?期十分发育,多数河流在断裂带基础上发育形成,深层地下水沿断裂循环上升?安格林、多拉吉玛一带,牛耳河、嘎拉牙、达赖沟等处承压深 层裂隙水的揭露可为旁证?,一方面减少了冻土 层厚度,另一方面促进了河谷融区形成。本带多年冻土在水平与垂直方向基本上是连续的,但以坡向、植被、地表水等因素差异,其厚度、温度及地
12、下冰等变化很大。冻土厚度以? ?一? ?米居多,在背阴塔头茂密的山间谷底及沼泽化洼地和低级阶地,冻土厚度可达到? ?一? ?米,或大于 ? ?米。同时,这些地方厚层地下冰非常发育,冰层厚度由数厘米至?一?米,延续深度可达到?一?米,乃 至十余米深。牛耳河、金林、嘎拉牙,以及 阿木尔、老潮河一带,厚层地 下冰的分布最为典型,金林至牛耳河 间在河 漫滩及低级阶地上地下冰断续分布达几十公里?,在阿木尔 一带地表下?米多仍见厚层地下冰。同时,在上述地点基岩裂隙冰也很发育,冰层厚?一?厘米至?一?厘米。据打井资料,在? ?一? ?米深仍有?一?厘米厚的裂隙冰出现。相反,在树木稀少、松散层较薄的 阳坡及半
13、阳坡地方,一般冻土厚度较小,同时薄层状地下冰代替了厚层地下冰。在 河谷阶地,由于冲积层潜水作用,冻土层在垂直剖面上有不衔接的情况。其融化间层厚度取决于含水层厚薄,一般在?米左右,满归附近孟贵河?贝尔茨河支流?一级阶地即属之。?、岛状融区多年冻土带这一带是大片连续多年冻土带与岛状多年冻土带之间的 过渡类型,它的冻土特征也介于其间,其地理分布与后二者的界线也不十分清楚。与?带相比,此带融区大 量 增多,冻土面积约为? ?一? ? 。按冻土分布的地貌单元及冻 土特征不同,将此带分成两个区。?、大兴安岭北部山地岛状融区多 年冻土区此区是年平均气温一?与一?等值线之 间的地带,呈半环状。北及东北部与?带
14、相接?西南部以三河、拉布达林一线 为界,与?区相邻?东南边大致 以乌尔其汗、甘河、十八站一线与?区接壤,其面 积约? ?万平方公里。本区在大地构造上占居 了海拉尔复向斜的大部及上黑龙江中断陷的东部,其地质历史发展及地貌过程与?带有许多相 同之处。深大断裂广泛发育,海西期花 岗岩及中生代火 山岩遍布全区。本区南北长达? ?公里,气候、植 被 等自然条件自南而北变化较大。大 兴安岭西坡及伊勒呼里山岭以北年平均气温为一?左右?大兴安岭东麓及伊勒呼里 山以南,气温稍高,一般一?一一?。降水量 亦有上述规律,前者? ?一? ? 毫米,后者在? ?毫米左右。自南而北,植物种类及其组合复杂多变。南部乌尔其汗
15、、库都尔地区及 三河、拉布达林以东一带,呈现出森林草原,或以阔叶树为 主 的针阔叶 混交林?往北,草原植物品种减少,林木增多,逐渐过渡为以针叶树为主 的针阔叶混交林或针叶林带。由于气温升高,地表水、地下水,以及其它自然条件的改变,本区岛状融区出现渐多。不仅大河河床、深大断裂充 水 带为融区,同时中河河床,部分小河河床,阳坡以及植被稀少或裸露的半阳坡亦为融区,多年冻土面积与?带相比大大减小,不超过 ? ? 。冻土厚度因具体条件不 同,由? ?米变化到? ?米。冻土温度变化一?一一?,一般是靠近岛状冻土带略高?接触大片连续多年冻土带的地方偏低。已有勘探资料表明?呼玛河、多布库尔河、根河、得尔布干河
16、,以及一级支流河床下 一般无多年冻土。由于气温升高?与?带相比?,河水温度随着升高,河水对河床下冻土的热作用增强,致使融区扩大。呼玛河冰川冻土及其支流瓦拉干河、塔河一带河床两侧? ?一? ?米未见多年冻土?,在十八站呼玛河大桥附近,不仅河床下为贯穿融区,河床两侧?一?公里内也 无多年冻土“?。不良冻土 现象在本区非常发育,与?带 相比,不仅常年性和季节性冰椎、冰丘广泛分布?在此区的南部,热融湖亦有出现。它表明冻土温度升高,有退化的趋势。?、大兴安岭阿尔山山地岛状融区多年冻土区本区位于编图区的西南部,是大 兴安岭中段的岭脊,南 自阿尔山、伊尔施,北至绰尔河源头的狭长地带,其面积约? ? 万平方公里。这一区最大的特点,是海 拔 高?,? ?一?,? ?米,立于邻区之上。由于海拔高 度的控制与影响,气温、植被等
