[科普中国]-冻裂作用

冻裂作用又称“冰劈作用”、“冰楔作用”，地表水进入土岩层裂缝冻成脉冰，体积增大，向缝壁施加压力，使之破碎，或扩大裂隙。在松软土层内可使缝壁受挤压生成小弯曲。此种作用称“冻裂作用”。1

简介冻裂作用又被称为冻融风化。这种风化作用在温度接近冰点的山区十分常见。霜会引起风化，虽然其原因常被指为水在裂缝中结冰后膨胀而成，其实大多数都和此现象没有关系。很久之前人类已经知道湿润的泥土在冻结时，在未冻结的地方的水会经由薄层在增长中的底冰（icelenses）中收集，因而引起膨胀或冻胀（frostheave）。同样的现象亦发生在岩石的细孔中。它们会因为吸收邻近的液态水而不断增大。冰晶的增长引致岩石弱化，最后分裂。在矿物表面、冰及水之间的分子间作用力（Intermolecularforces）维持一层不结冰的薄层，用作运送水份及在底冰累积时造成矿物表面间压力。

现象1、这样冻结、融化频繁进行，使裂隙不断扩大，以至使岩石崩裂成为岩屑。

2、在干旱区，当岩石裂隙中的水，溶解着大量的盐类矿物时，一旦含水量蒸发，浓度达到饱和，盐类再结晶，使体积增大，对围限它的裂隙产生膨胀压力，使裂隙扩大加深，也可以使岩石崩裂。

归类冻裂作用属于风化作用中的机械风化作用的一种。机械风化包括热力风化和冻融风化。冻融风化即为冻裂作用。

发生位置因为冻结而引起的风化作用主要发生在有水气及温度在冰点上下波动的环境，如高山气候（alpine climate）地区及冰川边缘的（periglacial）地区。易受冻结影响的岩石的例子有白垩，因其多孔的特性令冰晶可以生长。此现象可以在达特穆（Dartmoor）以突岩（tor）的形式观看到。

寒冻楔裂寒冻楔裂（Frost wedging）以前被认为是无孔岩石的风化作用的主要因素，但近年来的研究发现其重要性不及预期般高。

冻裂作用，亦被称为冰晶生长、寒冻楔裂、冰冻楔裂（ice wedging）或冻融作用。在岩石裂缝及接口的水冻结及膨胀发生。水在−22°C可以施加高至二千一百万帕斯卡（2100千克力（kilogram-force）每平方厘米）的压力。此压力通常可以比大部分的岩石的抵抗力高，并令其破碎。

当水进入岩石裂缝冻结后，冰块向裂缝两边的墙施力，令裂缝加深及加阔。这是因为水的容量在冻结后有9%的增长。当冰块融化后，水会再流入裂缝加深的地方，当温度降低至冰点以下时再冻结，便会令裂缝更为增大。不断重复的冻融作用弱化岩石，在裂缝被破开，形成有角的石块。角状石块在山坡下集合，形成岩屑坡（talus slope）或碎石斜坡（Scree slope）。岩石被沿着裂缝被破开成为石块被称为块状分裂（block disintegration）。分裂的石块会因岩石结构而出现不同的形状。

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学