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冻融侵蚀与冰川侵蚀终稿剖析课件

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冻融侵蚀与冰川侵蚀终稿剖析课件_第1页
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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,第七章 冻融侵蚀与冰川侵蚀,目 录,7.1,冻融侵蚀,7.2 冰川侵蚀,7.3,冻融侵蚀及冰川侵蚀防治,7.1.1,冻土作用机制,7.1.1.1,冻土基本特征,冻土,是指温度在摄氏零度以下,含有冰的土(岩)层而有些土层的温度很低,但没有冰的存在则不能叫做冻土,只能叫低温寒土冻土的主要外力作用是,冻融作用,冻土一般分为两层,上层为夏融冬冻的活动层,下层才是常年(多年)不化的永冻层活动层在夏季融化后称为季融层,在冬季冻结后称为季冻层上层土的冻结膨胀,就会对下面还未冻结的含水土层施加压力,使未冻结层在刚性的永冻层上面发生塑性流动而产生揉皱变形,这种现象称为,冻融搅动构造,(如图),世界上的冻土总面积约为3500万平方千米,占地球大陆面积的25%。

我国冻土分布主要在东北北部山区、西藏高山区及青藏高原地区,冻土面积约215万平方千米,占国土总面积的22.3%左右7.1.1.2,冻土厚度,多年冻土的厚度从,高纬,到,低纬,逐渐减薄,以至完全消失多年冻土从高纬度向低纬度方向延伸,不仅厚度变薄,而且由,连续,的冻土带过渡到,不连续,的冻土带多年冻土不连续带是由许多分散的冻土块体组成,有人把这些分散的冻土块体称为,岛状冻土,中、低纬度的高山高原地区多年冻土的厚度主要受海拔的影响多年冻土的厚度虽然受纬度和海拔高度的影响,但在同一纬度和同一海拔高度处的冻土厚度还有一定差别,这和以下自然地理条件有关1)构造冰,构造冰具有明显的垂直分带性,它反映出在土层的不同深度上冻结条件、水分补给条件及土层本身的岩性和构造差异胶结冰 一般分布于土层的上部,由土层颗粒间的孔隙水直接直接冻结而成这种冰可以把松散颗粒胶结起来形成坚硬的冰体,故称胶结冰分凝冰 是通过聚冰作用在土层中形成的冰体裂隙冰 可分为并脉和冰楔两种充填于岩土裂隙中的冰叫冰脉在多年冻土区,地表水周期性注入裂隙中再冻结,使裂隙不断扩大并为冰体填充,剖面成为楔状,称为冰楔如图是冰楔形成示意图7.1.2,冻土层中地下冰和地下水,7.1.2.1 地下冰,冻土内所含的冰称为地下冰。

地下冰分为,构造冰,、,洞穴冰,和,埋藏冰,3种类型构造冰又分为,胶结冰,、,分凝冰,、,侵入冰,和,裂隙冰,等侵入冰 是承压的地下水侵入到冻土中凝固而形成的冰,如冰丘等2)洞穴冰,在永冻土分布的地区,存在着一些地下洞穴,这些洞穴可以是岩溶洞穴,也可以是埋藏冰溶解以后产生的,“,热岩溶,”,洞穴,充填在这些洞穴中的冰叫洞穴冰3)埋藏冰,埋藏冰是要分布在冰川前缘地区,是冰川融化后残留下来的,“,死冰,”,,后来又被新的沉积物所覆盖而形成7.1.2.2,冻土区地下水,冻土区地下水按其与永冻层的关系分为3种:层上水、层间水、层下水1)层上水,分布在活动层中的地下水,它以永冻层为隔水底板,每年都发生一次溶化和冻结层上水的另一特性是具有季节承压性当秋季冻结时,冻结作用从上层开始,因此首先在上层形成一个隔水顶板,从而使下层未冻结的水失去自由水面,并且缩小了活动空间,在一定条件下,下层水就会产生承压性例如,在低地中,这种承压性就表现得特别明显在来年解冻以后,承压性就消失了2,)层间水,永冻层中个别融层和融道中的地下水,它在永冻层中的连续运动是使其保持液态的主要原因层间水可以看作是层上水与层下水的联系纽带。

3,)层下水,层下水是位于永冻层以下不冻层中的地下水,它们大多数都具有一定的承压性由于温度周期性地发生正负变化,冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移,使土层产生冻胀、融沉、流变等一系列应力变形,这一复杂过程称为,冻融作用,冻融作用是寒冷气候条件下特有的外营力作用它使岩石遭受破坏,松散沉积物受到分选和干扰,冻土层发生变形,从而塑造出各种类型的冻土地表类型7.1.3,冻土地表类型,7.1.3.1 石海与石川,石海,是冰冻风化作用的直接结果在平坦而排水较好的山顶或山坡上,经冰冻风化形成的大小石块直接覆盖在基岩面上,这种地形称为石海石川,是在不太陡的山坡和凹地中,大量的风化产物,巨砾块在重力的作用下沿着下伏的湿润细粒土层表面整体的或部分的向下滑动,这移动着的石块群体称为石川或石河7.1.3.2,冰冻结构土,在冻土层表面,常出现碎石按结合图案做规则排列的图像,具有这种现象的冻土称为,冰冻结构土,按照碎石排列形态,冰冻结构土还可进一步划分为石环、石圈、石多边形、石条等类型一般来说,在水平地面上发育石多边形或石环;在平缓的凸坡上发育石圈;在较陡的斜坡上发育石条冰冻结构土的形成是冰冻搅动锁产生的分选作用的结果。

其有两种形式:,垂直分选,和,水平分选,小型冰冻结构土类型,7.1.3.3,融冻泥流,融冻泥流,指冻结的饱水松散土层和风化层解冻后,在重力作用下沿斜坡发生缓慢流动或蠕动的现象其堆积物称冻融泥流堆积融冻泥流的移动主要发生在融水丰富的夏季;到冬季后,移动停止,到来年夏季解冻后移动又重新发生在融冻泥流作用下,形成的堆积物称为,融冻泥流堆积,融冻泥流作用可以形成多种地貌形态,最典型的是泥流阶地7.1.3.4,冻胀丘与冰丘,下部未冻结的岩土和地下水就会从冻结压力大的地方向压力小的的地方集中,结果就会在冻结深度小的地方把地面鼓起来形成丘状地形称为,冻胀丘,冰丘,是溢出到河湖水面、雪面、地面的地表水或地下水经冻结而成的丘状冰体7.1.4,热融作用,由于自然因素(如气候转热,温差增大)或人为的作用(如砍伐森林、开辟荒地、修水库蓄水、挖水沟、铲除草皮进行工程建筑等),破坏了地面上原有的保温层,使土层中温度升高而致使地下冰融化,土体在重力作用下沿冻融界面移动或产生各种负地貌过程,称为,热融作用,热融作用分为,热融滑塌,和,热融沉陷,两种7.1.4.1,冻融界面的热融机理,平坦地表因地下冰的融化而产生各种负地貌。

称为,热融沉陷,随着冰冻层的融化,冰冻层以上的土层也要随之而产生塌陷这种沉陷作用所形成的地形称为,热融地形,由,热融沉陷形成,的地貌有,沉陷漏斗,、,洼地,、,沉陷盆地,等7.1.4.,2 热融作用的负地貌过程,7.2.1.1,冰川分布,现在世界上冰川覆盖面积约为1550万平方千米,占陆地面积的10%左右,总体积约为2600万平方千米,主要分布于高山和南极、北极地带我国现代冰川覆盖面积约为5.7万平方千米,主要集中分布在青藏高原及西北高山地带青藏高原是我国现代冰川分布最多的地区,全部青藏高原及边缘山地的现代冰川为94554平方千米,其中国境内现代冰川占49%7.2,冰川侵蚀,7.2.1.2,冰川类型,在雪线以上的积雪,积累到一定厚度并转化成冰川冰后,如地面或冰面有一坡度,冰川冰就会沿坡向下移动,形成各种冰川现按冰川的形态、规模和所选的地形条件,把冰川划分为以下,4,种类型:,山岳冰川,、,大陆冰川,、,高原冰川,、,山麓冰川,1)山岳冰川,山岳冰川是发育在高山上的冰川,主要分布在中纬和低纬地区山岳冰川形态和所在的地形条件有很大的关系,根据冰川的形态和部位可分为冰斗冰川,悬冰川和山谷冰川3种。

2)大陆冰川,大陆冰川是在两极地区发育,面积广、厚度大的一种冰川它不受下伏地形影响如冰川表面中心形状凸起似盾状,叫冰盾还有一种规模更大的、表面有起伏的大陆冰体,叫冰盖3)高原冰川,高原冰川是大陆冰川和山谷冰川的一种过渡类型,由于它发育在起伏和缓的高地上,所以叫高原冰川,又称冰帽有时,在高原冰川的周围伸出许多冰舌4)山麓冰川,当山谷冰川从山地流出,在山麓带扩展或汇合成一片广阔的冰原,叫山麓冰川7.2.2,冰川运动,冰川运动速度比河流水流流速要小得多,一年只前进数十米至数百米即使有一些突然性的快速运动冰川,运动速度也不及河流水流速度山谷冰川的运动,7.2.3,冰川侵蚀过程,(一)冰川侵蚀作用,拔蚀作用,:在冰川运动的过程中冰体将与其冻结在一起的冰床基岩拔起并带走的过程磨蚀作用,:冻结在冰川底部或边部的岩块在运动中,像锉刀一样不断研磨和刮削谷地及两侧的基岩,其本身也同时被磨损的过程冰蚀作用的产物:,冰蚀谷,、,冰斗,、,角峰与刃脊,、,冰溜面,、,条痕石,、,羊背石,冰蚀谷,冰斗,角峰与刃脊,冰溜面,条痕石,羊背石,(二)冰川搬运作用,冰川将刨蚀的产物以及坠落冰面的风化物一并冻结于冰体之中,像传送带一样将它带到冰川的前端,称为,冰川的搬运作用,。

搬运方式:推移、载运三)冰川堆积作用,冰川的堆积作用发生在它消融的时候,堆积位置多半在雪线以下冰川的前端和大陆冰盖的边缘地区,雪线以上冰川局部融化时,冰碛也可以暂时堆积下来冰川的堆积作用按其性质条件的变化情况可分为冰川堆积和冰水及冰湖堆积两大类7.3,冻融侵蚀及冰川侵蚀防治,7.3.1 防治原则,(1)统筹兼顾原则,(2)分类处理原则,对于冰川危害,多在下游灾害区采用各种工程措施,拦截、排导,变水害为水利,固定冰碛物不使其流失7.3.2,主要防治措施及其应用,7.3.,2.1,冻胀危害的防治,基土换填,基土强夯,防渗隔水与排水,保温,7.3.,2,.2 冰椎与冻胀丘的整治,开挖冻结沟,修建截水墙,修建保温排水渗沟,抽水形成降位漏斗,7.3.,2.,3 热融危害防治,防治热融危害的各类措施,其基本出发点是尽量避免扰动厚层地下冰和融沉性较强的多年冻土包括填方、热桩,7.3.,2.,4 冰川湖溃决洪水防治,冰川溃决洪水的主要防治措施有:加强河道工程建设如加强坡岸的防护、提高河道的设计标准等等水利工程措施;进行水位的观测和预警;加强水库调节能力;加强居民区、交通设施等基础设施的防护措施如护村坝、护场坝等等。

7.3.,2.,5,雪崩工程治理,适合我国雪崩防治的工程类型可分为防、稳、导、缓、阻等主要类型包括:,防止雪崩源头风吹雪措施,稳定山坡积雪措施,导雪工程措施,缓冲阻止雪崩措施,THE END,THANK YOU!,。

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