冰丘

“冰丘”是“凍脹丘”的同義詞。

凍脹丘遺跡

凍脹丘是由于土中水分凍結(jié)所造成的地表局部隆起現(xiàn)象。有季節(jié)凍脹丘和多年凍脹丘之分。由凍結(jié)層上水補(bǔ)給水的，一般形成一年生凍脹丘；由深部凍結(jié)層下水補(bǔ)給的形成多年生凍脹丘。青藏公路62道班的凍脹丘，是多年生凍脹丘的典型代表，也是目前我國已知最大的冰丘。它高大罕見，在學(xué)術(shù)界享有盛名。

Ibyuk 冰睪

凍脹丘（frost mound）是由于土中水分凍結(jié)所造成的地表局部隆起現(xiàn)象。根據(jù)生長期長短，分為季節(jié)性凍脹丘和多年生凍脹丘。季節(jié)性凍脹丘冬季隆起夏季消失，既可以發(fā)生于季節(jié)凍土區(qū)，也既可以發(fā)生于多年（永久）凍土區(qū)。本詞條重點(diǎn)討論多年生凍脹丘。

多年生凍脹丘也常被稱為冰皋， 是英文 Pingo 的音譯。Pingo 起源于愛斯基摩語， 是指具有一個冰核的多年生冷丘體。冰皋是多年凍土區(qū)所特有的冰緣地貌現(xiàn)象之一。它的直徑由幾米到上百米，高度可達(dá)50m（見圖）。大多冰皋成圓丘形，也有的成拉長丘形。 根據(jù)是否與下層非凍土相連，冰皋被分為封閉型和敞開型兩種。

冰皋在高山，高原， 和極地多年凍土區(qū)均有分布， 但極地凍土區(qū)的冰皋遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于高山高原區(qū)。這與極地地區(qū)土顆粒細(xì)水源充足有關(guān)。加拿大更新世馬更些三角洲是世界上冰皋最發(fā)育的多年凍土區(qū)， 大概有1350個大小不等的冰皋，占世界冰皋總數(shù)的四分之一。 右圖是位于距 Tuktoyaktuk 村4 公里處的 Ibyuk 冰皋，它高約50m， 年齡約在1000 年 （Mackay，1998）。中國有名的凍脹丘（已塌陷）發(fā)育于青藏高原昆侖山埡口的62道班附近。

冰皋都有一個厚度不一的覆蓋層（土壤和植被），覆蓋層下面的成分有的以冰核為主， 也有的以冰透鏡體和土夾層為主。內(nèi)部成分以泥炭土和冰夾層為主的凍脹丘被稱為泥炭丘 （Palsa）。野外觀測表明， 有大塊冰核的冰皋，其內(nèi)部成分沙質(zhì)往往占優(yōu)勢， 沙土中常有侵入冰。大塊冰核下面往往有一個水透鏡體。而冰透鏡體多的冰皋，其內(nèi)部粉質(zhì)土成分較多。這些因素，都與冰睪的主要成因有關(guān) （詳后）。石質(zhì)凍脹丘也曾有報道， 但很少。

季節(jié)性凍脹丘的形成有的是由于水流局部受阻而凍結(jié)所致（季節(jié)凍土區(qū)），有的是由于雙向凍結(jié)過水?dāng)嗝孀冃∷?nbsp;（多年凍土區(qū)）。每到夏天，凍土融化， 障礙消失， 過水?dāng)嗝嬖龃螅竟?jié)性凍脹丘也隨之消失。

對冰皋而言，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同， 其成因也不同。如果其內(nèi)部以冰透鏡體和粉質(zhì)土體交錯為主， 其主要成因為水分向凍結(jié)鋒面遷移形成分凝冰而產(chǎn)生的巨大凍脹力， 這種凍脹力會超過上層土覆蓋層的壓力而使地表上升。實(shí)驗表明， 水分遷移在粉質(zhì)土中十分發(fā)育。

加拿大更新世馬更些三角洲約1350冰睪中，幾乎無一例外的都有一個相當(dāng)純的大塊冰核。加拿大凍土研究之父大不列顛哥倫比亞大學(xué)地理系的約翰.羅斯.馬凱教授對其中一些冰皋進(jìn)行了長期定位觀測和調(diào)查研究。他甚至疏干了一個湖泊，目睹并記錄了湖底從沒有多年凍土和冰皋到有多年凍土和冰皋生長的全部過程。他對溫度，多年凍土厚度，冰皋范圍和高度進(jìn)行了系統(tǒng)觀測。同時， 他對另外的冰皋進(jìn)行了打鉆，水壓測量，和放水試驗。經(jīng)過50多年野外和室內(nèi)研究，馬凱教授總結(jié)了這些冰皋的成因。

沙質(zhì)洼地或湖底在雙向凍結(jié)過程中產(chǎn)生驅(qū)水作用，由于系統(tǒng)的封閉作用， 驅(qū)出的水承受壓力很大。 這種壓力遠(yuǎn)大于覆蓋層所施加的重力和凍結(jié)力而導(dǎo)致地表上升。驅(qū)水作用同時為大塊冰核的形成提供水源。大塊冰核的生長會向上施加巨大的凍脹力， 從而有助于冰皋隆升。

冰皋是多年凍土進(jìn)化的標(biāo)志之一，當(dāng)多年凍土退化后，冰皋內(nèi)部的冰也會消失， 只留下冰皋遺跡或化石冰皋， 它們的存在說明多年凍土曾發(fā)育過。所以冰緣學(xué)家們利用它們來恢復(fù)古環(huán)境和古氣候。