天然条件下,地表物质常常是粗细混杂的。由于石块和土的导热性能不同,因此冻结速度也各不一样。碎石导热率大,则先冻结,水分就先向碎石附近迁移,并于碎石周围形成冰。水变成冰后体积膨胀,则使碎石产生位移,这样就产生了粗细物质的分异。久而久之,粗细物质相对集中,呈现出各种形态。这一过程被称为冻融分选作用,它可以形成下述冰缘地貌形态。
石环:平缓而又粗细混杂的地表层,经冻融分选作用,使泥土岩屑集中在中间,岩块被排挤到周边,呈多边形或近圆形,形成所谓的石环。形成石环地段地松散层一定是岩块和泥土粗细混杂;要有充足的水分条件,含水量一般要在30%以上;气温在0℃上下波动的持续时间要比较长。石环常见于河漫滩、洪积扇前缘及山前缓坡地带,因为这些地貌部位常常具备石环形成的条件。但也有例外,在中天山海拔3850~3950米的古冰斗底部,曾发现直径1~4米的石环群。为什么石环会在这里出现呢?据考察,这是因为陡峻的冰斗壁,经长期寒冻风化和雪融作用,在冰斗底部堆积了比较丰富的粗细粒物质。同时冰斗内存在积雪,就是夏天也有断续积雪。积雪融化,给石环发育提供了水分条件。
斑土:形成机制和过程与石环十分近似,地表呈现出岩块、岩屑遍布,泥土呈斑装嵌在碎石之间,格外引人注目。有人比喻石环与斑土,是一母双胎,同族姐妹;也人有认为,斑土是石环发育的初级阶段,因此岩块环形显示还不完全。
石条:常常与岩屑坡同时存在,碎石与细粒物质呈条形相间顺坡排列,登高俯视,宛如田野沟。它是由于岩屑坡上的碎石经反复冻融及冻融分选使碎石汇集于低处,又经策略作用碎屑顺坡向下延伸而形成的。
冻胀草环:在地表面构成草皮的多边形或近似圆形,其间裸露,布满岩屑碎石。中间赤黄,周边碧绿,异彩夺目,是冻土区少见的一种冰缘地貌形态。目前对它的形成机制和过程还不十分清楚。人们认为,在草皮破裂处或老鼠洞地点,草皮下部泥土碎石经反复冻融拥出地表形成斑土,斑土继续发展扩大,多个相邻斑土如此发展扩大,最后草皮呈环状排列成草环。
1.斑土
2.冻胀草环
3.石环
4.石条