混凝土冻融试验快冻法视频(神奇的地貌——石环)

Posted 2023-06-01

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混凝土冻融试验快冻法视频(神奇的地貌——石环)

高山大川、河流湖泊都是我们熟悉的地形地貌，但在广袤的地球上，还存在着一种神奇的地貌——石环。石环是一种怎样的地貌？它有何特点？

石环，是指在冻融分选作用下形成的呈多边形或近圆形的冻土地貌，又称为“几何形土”。当冻土地面松散物质因冻裂和冻融分选形成各种微地貌和沉积构造时，就会出现一定的几何形态，如多边形、环形、条带形。根据组成物质的不同，构造土又可分为泥质构造土(或称“无分选构造土”)和石质构造土。

石环产生的第一要素是冻土。所谓冻土，指温度在0℃以下并含有冰的各种岩土。冬季冻结而夏季全部融化的冻土为季节性冻土；冻结持续多年而不融化的冻土为多年冻土。其中，多年冻土又分为上下两层，上层为夏季融化而冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。在多年冻土地区，由于气温变化和季节更迭，地表物质经常处于冻结与融化相交替的状态，土层受到强烈的扰动和破坏，由此会形成许多奇特的地面现象，石环便是其中一例。

石环的产生具有偶然性，由松散沉积物组成的地面，会因冻结作用产生许多裂隙，这种裂隙常常会构成一些具有对称多边形形态的网眼。每个网眼的直径小的大约几米，大的则有百余米，网眼中间通常略微突起，如果地面物质由均匀的细土构成，那么这种由裂隙网罗的地面就称为多边形土。如果地面物质由大小混杂的土石组成，那么在冻融过程中，还会发生物质的重新分选。例如我们在冻土中设置一个石桩，当整个活动层上部发生冻结时，由于土壤中的水分冻结膨胀，也会使活动层上部发生体积膨胀，此时，原本在冻土中的石桩会随着地面的胀起而抬升，同时在石桩的底下出现一段小小的空隙，这个空隙慢慢地会被尚未冻结的松土填塞。当活动层上部解冻时，地面重新回降到原来的位置，而石桩由于底部空隙被填塞，便不能回到原来的位置，就会伸出一段到地面上来，冻融过程反复地进行，石桩在这样周而复始的过程中不断抬升，从冻土中解放出来，到达一定的次数后就会完全露出地面。

在长期的融冻分选下，冻土下层的碎石被推向地表，接近地表的碎石又被挤向多边形的边缘，便形成了一个以粗砾为外缘的石多边形。假如在这个石多边形的旁边架上一台摄像机，你会发现如果石边不断加宽，整个多边形会向圆形转化，从而形成典型的石环。

石环虽得名“环”，但却不是一个规整的圆形，它在不同的地形上，会表现出不同的面貌。例如在斜坡上，石多边形会因重力作用被拉长，从而形成椭圆形的石圈。在陡坡上，则会形成长条形的石带。

石环的形成需要满足多种要素，既需要冻土环境，又需要一定的松散沉积物，并且只在特定的季节才会出现。我国的可可西里地区就有石环地貌，这里广布现代冰川，冰川总面积达2000平方公里，有布喀达坂冰帽冰川、马兰山冰川、岗扎日冰川等。

本文由中国人民大学附属中学第二分校一级教师王和意进行科学性把关。