1、冻土专题冻土专题Lorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipisicing elit.冻土成因的分析A冻融作用及其影响 C青藏高原的冻土EBD冻土的分类与分布冻土对交通建设的影响高考考向冻土的定义 冻土是指高纬地区及中纬度高山地区，地温常处零摄氏度以下并含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土（数小时/数日以至半月）、季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（又称永久冻土，指持续二年或二年以上冻结不融的土层）。地球上多年冻土、季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%，其中，多年冻土面积占陆地面积的25%。冻土分布多年冻土层的厚度从高纬到低纬逐渐减薄，
2、以至完全消失。凡是温度在0或0以下，并含有冰的各种岩（土）称为冻土。读下图“北半球多年冻土分布剖面图”，读图完成下列各小题。（1 1）图中所示的冻土分布特点是图中所示的冻土分布特点是A A中纬度的多年冻土随纬度增高而增厚中纬度的多年冻土随纬度增高而增厚 B B不连续多年冻土带多分布在高纬地区不连续多年冻土带多分布在高纬地区C C季节冻土多分布在极地附近季节冻土多分布在极地附近 D D季节冻土水平分布的范围小季节冻土水平分布的范围小（2 2）亚欧大陆自西向东冻土带的分布南界具有纬度高一低一高的变化规律，其主导因）亚欧大陆自西向东冻土带的分布南界具有纬度高一低一高的变化规律，其主导因素为素为A A
3、植被种类与多少植被种类与多少 B B东中西地形差异东中西地形差异C C土体颗粒的组成土体颗粒的组成 D D海洋性气候强弱海洋性气候强弱冻土形成条件https:/u冻土分布区的环境条件存在差异。u冰沼土分布区属苔原气候，大部分地面被雪原和冰川所覆盖，年平均温在0以下，一般都在-10至-17，冬季气温可低至-40，甚至-55，夏季温度也很低，7月份平均温度不超过10，全年结冰日长达240天以上。u高山冻漠土年均温也很低，一般为-4至-12。u冻土区降水很少，欧洲部分为200300毫米，亚洲和北美洲北部在100毫米以下，西藏冻漠土区因地势高、远离海洋，降水更稀少，一般为6080毫米，其北部更少，为2
4、050毫米，其中90%集中于59月。u降水虽然少，但气温低，蒸发量小，长期冰冻，土壤湿度很大，经常处于水分饱和状态，夏季土壤母质融化，砂土可达11.5米，壤土70100厘米，泥炭土3540厘米，以下即为永冻层。冻土指的是零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。一般分为短时冻土、季节冻土和多年冻土。地表覆盖的植被和积雪对冻土的影响非常显著，下面分别是长白山某地冻土冻结初期(图甲)、冻结中期(图乙)和解冻初期(图丙)有无植被覆盖样地的地温深度曲线示意图。读图完成下列各小题。（1）植被覆盖使该地()A冻土冻结期内的温差减小 B土壤表层的温度降低C冻结中期降温最明显 D冻土冻结的深度变浅（2）下列关于
5、该地冻土与积雪的关系，说法正确的是()A积雪越厚越有利于土壤冻结 B积雪越薄越有利于冻土融化C冻土的厚度与积雪多少无关 D冻土分布面积与积雪量无关（3 3）该地冻土使当地植物因干旱而受伤害的季节是）该地冻土使当地植物因干旱而受伤害的季节是()()A A早春早春 B B盛夏盛夏C C晚秋晚秋 D D初冬初冬解析：早春时，气温逐渐回升，植物的蒸腾作用逐渐加强，而此时由于冻土的存在，土壤尚未解冻，根系吸收水分困难，会使植物因缺水而受伤害。所以选A。冻土指的是零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。一般分为短时冻土、季节冻土和多年冻土。地表覆盖的植被和积雪对冻土的影响非常显著，下面分别是长白山某地冻土
6、冻结初期(图甲)、冻结中期(图乙)和解冻初期(图丙)有无植被覆盖样地的地温深度曲线示意图。读图完成下列各小题。冻融是指土层由于温度降到零度以下和升至零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质作用和现象，即冬季冻结，夏季消融。由于温度周期性的发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使冻土层发生冻胀、融沉、流变等一系列应力变形，这一过程成为冻融。冻结状态坚硬、体积膨胀、阻隔地表水的下渗；冻土融化，体积收缩，松软沉陷，土壤含水量增加。冻融（2019年全国3卷）近年来，位于高纬的西伯利亚地区气候发生了明显变化，土地覆被也随之变化，平地上的耕地明显减少，洼地上的草地大量转化为湿地，越年积雪
7、（积雪期超过一年）面积减少。据此完成下面各小题。1.导致西伯利亚地区土地覆被变化首要原因是A.气温升高 B.气温降低C.降水增多 D.降水减少2.湿地面积增加主要是因为当地A.洪水暴涨B.退耕还湿C.地面沉降 D.冻土融化3.西伯利亚地区平地上减少的耕地主要转化为A.林地B.湿地C.草地D.寒漠6.有关冻拔说法不正确的是A.我国北方地区多发 B.土壤含水量大C.地温在 0上下波动 D.我国雨季多发7.预防冻拔比较合适的措施是A.覆盖石块 B.覆盖秸杆C.补水灌溉 D.种植绿肥 8.下列现象中与冻拔原理最相似的是A.东北地区深秋向阳侧树干开裂B.西北地区牧民转场放牧C.东北地区春季电线杆自然倾倒
8、D.西北地区瓜果甜度较高（2019年2月武汉联考）由于土壤夜冻昼消，农作物随表土层上下移动，而被抬出 土外遭受 灾害的现象称为 冻拔。据此完成6 8 题。冻融的危害：土地冻融是地质灾害的种类之一。它可产生一系列灾害作用，从而给生产建设和人民生活造成危害。冻融灾害在我国北方冬季气温低于零度的各省区均有发育。但以青藏高原、天山、阿尔泰山、祁连山等高海拔地区和东北北部高纬度地区最为严重。如东北北部冻土区有10%的路段存在冻融病害，个别线路病害路段达6070%。青藏公路严重的冻融灾害给安全运输、道路养护、施工造成了极大的困难。因此工程建设需要特别关注冻土的影响。冻融危害（2019西安四模）下图为黑龙江
9、某高速公路跨越的河谷剖面示意图，L为桥梁路面，长约50米。甲、乙为谷坡，甲地立柱埋藏深度比乙地立柱深1米，两立柱底部出露地面的部分堆积了2米多厚的大块碎石层。就地取材的碎石中含有大量珊瑚虫化石。据此完成下面小题。6.甲、乙两地立柱埋藏深度不同的原因可能是A.甲、乙两地坡度不同 B.甲、乙两地土壤质地不同C.甲、乙两地坡向不同 D.甲、乙两纬度不同7.甲乙两地立柱底部堆积碎石层的主要作用是A.加固立柱 B.减轻雨水冲刷地面C.减少洪水侵蚀 D.隔热保温8.与冰川时期相比该地区地壳运动的方向是A.向上 向南 B.向上 向北 C.向下 向南 D.向下 向北黑龙江位于我国东北地区，冻土广布，为保证桥梁
10、稳定，甲、乙两地的立柱应该插到永久冻土层，甲地位于河谷的阳坡，热量条件比乙地好，永久冻土层埋藏更深，故立柱埋藏深度深，甲、乙两地立柱埋藏深度不同的原因可能是甲、乙两地坡向不同，C正确；结合图示信息，小区域范围内，甲、乙两地坡度、土壤质地和纬度差异不大，不影响立柱的埋藏深度，A、B、D错误。结合上题分析，该地桥梁立柱的稳定性主受冻土的影响，甲乙两地立柱底部堆积碎石层隔热保温作用可以减少冻土的冻融，D正确；碎石堆积加固作用不明显，A错误；雨水对地面冲刷作用对立柱稳定性影响较小，B错误；结合图中洪水水位，甲、乙两地不受洪水冲刷的影响，C错误。全球变暖，地表温度上升最快的区域正是多年冻土主要分布的区域
11、。1970-2018年全球地表温度上升幅度冻土融化带来灾害的表现：23145大量微生物与病毒复活，威胁人类生存环境。释放甲烷与二氧化碳，加剧全球变暖。影响生物多样性，破坏生态平衡。地表环境发生变化，如地表塌陷、沼泽化。冻土融沉，地基不稳、倾斜，房屋开裂，地面下沉；道路路基变形，威胁行车安全。（20172017天津卷天津卷)冻土是指温度在冻土是指温度在00或或00以下，含有冰的土层或岩层，分为季以下，含有冰的土层或岩层，分为季节冻土和多年冻土。我国科学家考察了全球变暖对青藏高原多年冻土的影响节冻土和多年冻土。我国科学家考察了全球变暖对青藏高原多年冻土的影响及其产生的后果。据此完成下列及其产生的后
12、果。据此完成下列问题。问题。（1）据图文信息判断，下列说法符合事实的是A活动层厚度变小，补给河流的水源增加 B活动层厚度变大，春耕播种的时间推迟C永冻层上界上升，利于喜温植物的生长 D永冻层上界下降，建筑基础稳定性变差（2020华师一试题）近年来，在阿拉斯加北部洼地地带的白桦和黑云杉等浅根系树种森林，出现了一种当地人称之为“醉树”的新景观，大量“醉树”被淹死。如图为阿拉斯加位置示意图。据此完成下列题目。1.阿拉斯加北部低洼地带“醉树”被淹死的主要原因是A迎风坡向，降水较多B暖流经过，降水增加C距海较近，海浪侵蚀D气候变暖，冻土消融2.阿拉斯加“醉树”增多的同A植被覆盖率降低B野生动物栖息范围缩
13、小C粮食大幅度增产D原住居民燃料来源增多答案（2020广州3月调考）近年来，随着全球变暖北极冻土区气温升高造成冻土融化。由于这种融化作用形成的地貌，与石灰岩地区岩溶作用形成的地貌很相似，故称为“热喀斯特”作用；由其形成的低洼地积水成湖，称为“热喀斯特”湖。研究人员在北极地区 11 个“热喀斯特”湖 72 个地点捕获了湖底冻土层释放的甲烷气泡（如下图所示）。分析“热喀斯特”作用对北极地区生态环境的影响。热喀斯特作用使冻土融化，形成湖泊；湖泊的形成加快冻土融化过程；冻土融化过程释放出甲烷温室气体；促进全球进一步变暖，形成恶性循环；冻土融化将原来封冻的古老生物、病毒等释放出来，影响生态环境。由于温度
14、周期性的发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使冻土层发生冻胀、融沉、流变等一系列应力变形而形成的地貌，称为冻土地貌。冻土地貌石海 石海：是强烈寒冻风化、岩石就地崩裂的产物。发育石海的必要条件即地形比较平坦，出露坚硬而多节理裂隙的岩石，温度在0上下大幅度升降变化。硬度小、节理不发育的岩石，如页岩、粘土岩等，经寒冻风化一层层地崩解为细块岩屑，就不利于在原地保存下来。石河 l 石河：在重力作用下顺着湿润的碎屑垫面或多年冻土层顶发生整体运动，就形成石河。石河的运动速度很小，通常年运动速度20.2米运动的结果使岩块搬运到山麓堆积下来。在我国西藏，云南、贵州和四川等地的西部高山上，林
15、线与雪线之间有一个特殊的地带一高山流石滩。它由大大小小的石块构成，这里年均温在一4以下，最热月均湿也在0以下。流石滩上植被稀少，植被的形态特征受地理环境的影响和制约，多具有速生、叶片厚等独特的生理特征。从外观上看，流石滩植物多呈斑块状、簇状匍匐在地面零星分布，为了尽力传播花粉，植物花色艳丽，是许多珍稀独特的高山花卉和药用植物的天堂。（1）推断流石滩的形成过程。高寒地段强烈的紫外线和极大的昼夜温差，产生的寒冻劈碎、热胀冷缩的风化作用，导致了大块的岩石不断崩裂，形成了大大小小的石块,此处写到冰劈、冻融风化作用也可以)；这些岩块与碎石在重力和下部潜流的作用下，沿着山坡缓慢滑动，形成流石滩。多边形构造
16、土：冻土区地表因冻胀而多边形破裂并被砂土充填的产物。多边形破裂与中心部位地下冻胀地面微隆有关。单个多边形土的直径自数十厘米到百米以上不等，通常是气候越干冷凛冽，规模也越大。多边形构造土 石环石环：是石块集中分布在一片细砂土周围。石环的直径0.5-2.0m不等。极区的石环直径可达十余米，常见一个个石环交错排布。石环的形成，首先是融冻分选作用使岩块被抬举到表面，其后是冻胀和冻融作用使顶面的岩块向四周侧向移动，并汇集成环边。石环的形成l冻胀丘：又称冰堆丘，是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起，也是青藏高原多年冻土区经常可以看到的一种冻土地貌冻胀丘（2018
17、福建漳州模拟）阅读图文材料，完成下列要求。材料：中俄石油运输管道漠（河）大（庆）线，全长953千米，其中北部的512千米穿越了多年冻土区。多年冻土分为活动层和多年冻层上下两层。地理学者研究发现多年冻土区的融沉、冻胀丘、冰锥等对管道的安全性构成了潜在的威胁。冻胀丘是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起，称冻胀丘，按其存在时间可划分为季节性冻胀丘和多年生冻胀丘。季节性冻胀丘每年冬季发生，夏季消失。(1)指出加格达奇多年冻土活动层和多年冻层的分界深度，并分别说明其季节特征。（6分）(2)简述b图季节性冻胀丘的形成原因。（6分）(3)说明季节性冻胀丘对管道的危
18、害。（6分）(4)以“治水”为核心，提出防治季节性冻胀丘危害管道的措施。（4分）（1）6米。(2分)多年冻土活动层冻土夏季融化，冬季冻结，(1分)6米以下的多年冻土层全年地温小于0，全年处于冻结状态。(1分)（2）该地地势低洼，(1分)夏季有沼泽分布，(1分)有稳定的地下水补给，(1分)土壤含水量大；(1分)冬季过湿土壤冻结，(1分)体积膨胀上升形成冻胀丘。(1分)（3）夏季冻土融化，管道沉降，(1分)冬季土壤冻结的挤压力抬升管道，(1分)反复冻融使管道位移发生弯曲变形。(2分)（4）地表开挖沟渠，排走地表水和地下水；在管道两侧的地下建设截水墙等阻水工程，阻止地下水流向管道；在冻胀丘上钻孔，排
19、干丘内水分。(一点2分，任答两点给4分，其他答案合理可酌情给分)青藏高原冻土青藏高原抬升对高原及其周边，乃至东亚自然生态环境产生了诸多影响。多年冻土是青藏高原自然生态系统重要的组成部分，因此高原隆升对青藏高原多年冻土形成，地域分异规律，以及历史演变亦有重要作用。由于高原巨大的海拔高度，使其具备了形成和保存多年冻土的低温条件，与同纬度的我国东部地区相比，现今年均气温低1824，具有-3.0-7.0的年均气温。青藏高原冻土成因冻土对铁路建设的危害冻土对温度极为敏感，对铁路的修建有非常大的影响。在冻结的状态下，冻土就像冰一样，随着温度的降低体积发生膨胀，建在上面的路基和钢轨会被它顶起来。到了夏季，冻
20、土发生融化，体积缩小，钢轨也就随之降下去。冻土的反复冻结、融化交替出现，就会造成路基严重变形，整个钢轨出现高低不平，甚至扭绞成麻花状，影响正常通车。一是“热棒”：被称为不用电的“冰箱”。青藏铁路冻土带路基两侧高高竖起的一根根热棒，可以保持沿线多年冻土处于良好的冻结状态。热棒是一种高效热导装置，具有独特的单向传热性能，热量只能从地下向地面传输。热棒是密封的钢管，里面注入液态氨：当路基温度上升时，液态氨受热汽化，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却液化变成了液态氨，又沉入了棒底。这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”。铁路建设克服冻土的三大关键措施LOREM二是“抛石路基”，
21、被称为天然的“空调”。在冻土区修筑路基时，其土层路基的中间，抛填了一定厚度的碎石块，碎石之间的空隙不填实，并且与外界空气相通。当夏季来临时，青藏高原气温升高，抛石路基表面的温度上升，空气密度降低，而路基冻土中的温度较低，空气密度较大，这样热空气与冷空气就不易对流，无形中形成了外界与冻土的隔热层；当冬天来临时，冻土路基的外界温度较低，空气密度较大，而路基冻土层温度较高，空气温度较低，将自然上移，与外界进行温度交换，无形中形成了热冷对流，使路基冻土层温度降低，保护了冻土的完好性。三是“遮阳板路基”，又称旱桥，被称为隔热“外衣”。遮阳板路基，是在路基的边坡上架设一层遮挡太阳的板材，能有效地减弱太阳热
22、对路基温度的影响。W P S/J I M O C H A N P I N B Uh t t p s:/w w w.w p （2015年全国1卷）阅读图文材料,完成下列要求。多年冻土分为上下两层,上层为夏季融化、冬季冻结的活动层,下层为多年冻结层。我国的多年冻土主要分布于东北高纬地区和青藏高原高海拔地区。东北高纬地区多年冻土南界的年平均气温在-11,青藏高原多年冻土下界的年平均气温约-3.5-2。由我国自行设计、建设的青藏铁路格(尔木)拉(萨)段成功穿越了约550千米的连续多年冻土区,是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。多年冻土的活动层反复冻融及冬季不完全冻结,会危及铁路路基。青藏
23、铁路建设者创造性地提出了“主动降温、冷却路基、保护冻土”的新思路,采用了热棒新技术等措施。图a示意青藏铁路格拉段及沿线年平均气温的分布,其中西大滩至安多为连续多年冻土分布区。图b为青藏铁路路基两侧的热棒照片及其散热工作原理示意图。热棒地上部分为冷凝段,地下部分为蒸发段,当冷凝段温度低于蒸发段温度时,蒸发段液态物质汽化上升,在冷凝段冷却成液态,回到蒸发段,循环反复。(1)(1)分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高纬度地区低的原因。比东北高纬度地区低的原因。(8(8分分)(2)(2)图图a a所示甲地比五道梁路基更不稳定所示甲地比五道梁路基更不稳定,请说
24、明请说明原因。原因。(8(8分分)(3)(3)根据热棒的工作原理根据热棒的工作原理,判断热棒散热的工作判断热棒散热的工作季节季节(冬季或夏季冬季或夏季),),简述判断依据简述判断依据;分析热棒倾分析热棒倾斜设置斜设置(图图b)b)的原因。的原因。(8(8分分)青藏高原纬度低,海拔高,太阳辐射强;(东北高纬地区年平均气温低于-11,可以形成多年冻土。)青藏高原气温年较差小,当年平均气温同为-11时,冬季气温高,冻结厚度薄,夏季全部融化,不能形成多年冻土。(1)分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高纬度地区低的原因。(8分)(2)图a所示甲地比五道梁路基更不稳定,请说明原因。(8分)甲地年平
25、均气温更接近0,受气温变化的影响,活动层更频繁地冻融,(冻结时体积膨胀,融化时体积收缩,)危害路基;甲地年平均气温高于五道梁,夏季活动层厚度较大,冬季有时不能完全冻结,影响路基稳定性。(3)根据热棒的工作原理,判断热棒散热的工作季节(冬季或夏季),简述判断依据;分析热棒倾斜设置(图b)的原因。(8分)冬季。依据:冬季气温低于地温,热棒蒸发段吸收冻土的热量,(将液态物质汽化上升,与较冷的地上部分管壁接触,凝结,释放出潜热,)将冻土层中的热量传送至地上(大气)。热棒倾斜设置的原因:使棒体能深入铁轨正下方,保护铁轨下的路基(多年冻土)。青藏高原气候高寒，气温一般低于地温，是我国主要的冻土分布区，冻土
26、土层可分为活动层和多年冻土层两部分。其中，活动层靠近地表，随着外界气温变化或冻或融；多年冻土则常年处于冰冻状态。青藏铁路格(尔木)拉(萨)段成功穿越了约550千米的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。活动层反复冻融及冬季不完全冻结，使冻土的体积发生膨胀和收缩，会危及铁路路基，为此青藏铁路的建设者们创造性地提出了低架旱桥、热棒技术、抛石路基等措施。其中抛石路基即用碎块石填筑路基，利用其通风透气性，隔阻热空气下移，同时吸入冷量，起到保护冻土的作用。左图是青藏铁路分布图，右上图是抛石路基结构示意图，右下图为片石护坡景观图。（1)运用所学知识，根据大气受热过程，分析青藏高
27、原地区气温低于地温的原因。(6分)(2)冻土活动层冬夏季的反复冻融，会对列车运行的安全产生怎样的不利影响，请简述其过程。(6分)(3)根据抛石路基的设计原理，判断其散热效果最显著的季节，并分析其原因。(6分)(4)专家建议，部分东西走向的路段的路基两侧增加片石护坡，且南侧厚度要大于北侧，试分析其可能原因。(4分)（1)运用所学知识，根据大气受热过程，分析青藏高原地区气温低于地温的原因。(6分)青藏高原海拔高，空气稀薄，晴天较多；白天被削弱的太阳辐射较少，到达地面的热量较多，地面吸收后增温；但空气稀薄、云量较少，对地面的长波辐射吸收较少，加之高原地区多大风天气，大部分热量散失掉，气温较低。(2)
28、冻土活动层冬夏季的反复冻融，会对列车运行的安全产生怎样的不利影响，请简述其过程。(6分)冬季的时候，冻土在冻结状态下，体积会发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被顶起；到了夏季，冻土消融，体积收缩，路基和钢轨随之会降下去；以上情况反复出现就会造成路基严重变形，铁轨出现严重弯曲、高低不平，影响列车行车安全。(3)根据抛石路基的设计原理，判断其散热效果最显著的季节，并分析其原因。(6分)根据大气受热原理分析，夏季，外界气温高于路基内部温度，外界热空气不易进入片石通风路基内部，阻止了路基与外界的热交换；冬季，外界气温低于路基温度，路基外比重较大的冷空气下沉，进入片石通风路基的孔隙中，置换比重较小的热空气，形成热对流，从而促进片石通风路基的热散失，使冻土保持较低温度。故而片石通风路基散热效果最显著的季节是冬季。(4)专家建议，部分东西走向的路段的路基两侧增加片石护坡，且南侧厚度要大于北侧，试分析其可能原因。(4分)南侧为阳坡，增温较北侧快，增加片石护坡厚度可减缓外部温度的变化对冻土的影响，从而达到与北侧相近的温度，保持路基两侧降温的一致性。谢谢
