冻胀穹丘

由永冻层冰霜侵入膨胀作用造成的现象

冻胀穹丘又称冰核丘，冰丘的上面是泥土层，下面则为冰核。极区永冻层因冰霜侵入膨胀作用造成的穹丘，称为冻胀穹丘。穹丘的隆起量可达五十公尺以上，上有火口状下陷。

简介

冻土层中常夹有未冻结层，未冻结层中的水分，经物理作用，水分在地下慢慢凝聚成冰体，使地面膨胀隆起，形成冻胀穹丘。冻胀穹丘的平面呈圆形或椭圆形，顶部扁平，周边较陡，可达40~50度。冻胀穹丘的顶部表面因地表隆起变形，产生许多方向不一的张裂隙。

冻胀穹丘的规模大小不等。一年生的冻胀穹丘的规模较小，高只有数十厘米至数米；多年生的冻胀穹丘规模较大，高可达十余米至数十米，直径从30米到70米。我国现所见到的最大冻胀穹丘位于青藏公路所经的昆仑山垭口，它的高度约20米，长径70~80米，短径30~40米，现尚在发展中。

冻胀穹丘的结构是顶部为1米至数米厚的粉砂土或泥炭土，其下为纯冰的核心，呈透镜体，冰核心的周围为冻结的砂层或土层，往下常有一米冻结层，再往下才是永冻层。

冻胀穹丘有时能产生强烈的爆炸。在夏季气温上升很快时，上部冻结层迅速融化，使土层急剧降低，这时如冻胀穹丘内含有气体，承压力很高的地下水就可能发生喷水爆炸，形似火山喷发。

形成原因

冻胀穹丘有两种成因类型---封闭型冻胀穹丘和开敞型冻胀穹丘。

封闭型冻胀穹丘

封闭型冻胀穹丘的成因是由于冻土层中有层间水，水与冰具有不同温度和不同蒸气压力，因液相饱和蒸气压大于固相饱和蒸气压，造成水分子和蒸气分子的迁移。液相水体上的蒸气水分子不断转移到固相冰体上凝结起来，使冻土中冰体不断扩大，挤压周围土层，而使地面隆起，形成冻胀穹丘。

封闭型冻胀穹丘在形成过程中的聚冰作用，其水分主要是来自附近未冻结的沉积物中的孔隙水，如没有外来水分的补给，形成的冰层较薄。许多封闭型冻胀穹丘常形成于干枯湖泊的底部，因为湖干以后湖底缺少湖水的保温作用，引起湖底的冻结层加厚，未冻结层缩小，使未冻结层中的孔隙水向冻结层凝聚而成冰核透镜体，形成冻胀穹丘。

开敞型冻胀穹丘

开敞型冻胀穹丘在形成过程中，有外来水分补给。在未冻结层的斜坡，土层中的水由上坡向下渗透，产生很大承压力的地下水。在冻结过程中，水向冻结面转移形成地下冰层，体积不断膨胀，使地面隆起形成冻胀穹丘。如果地下水位较高，地形平坦，松散层较厚，地下水源补给丰富，更有利于冻胀穹丘的发育。昆仑山垭口的冻胀穹丘发育在两组断层交叉部位上，这里有穿越多年冻土层的地下融道，有丰富水分供给，形成14米厚的地下冰透镜体的开敞型冻胀穹丘。

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