在天然条件下，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，就会先冻结，水就会向石块附近迁移并在其附近形成冰，水形成冰后体积就会膨胀，使碎石产生移动，这样粗的物质和细的物质就会产生分离，这种现象科学家们称之为冻融分选作用，因为它就象
筛子一样将不同的
物质分离。
在平缓而又粗细混杂的地表层，经冻融分选作用，泥土和小的
岩屑集中在中间，
岩块就会被排挤到周边，呈多边形或近圆形，好像有人有意识的将石头成一圈，这种冻土地貌叫作石环。
是指以
细粒土或碎石为中心，边缘为粗粒所围绕的
石质多边形土。是一种冰川
地貌特征。石质多边形土是如何形成的呢？主要是在反复的
冻融作用下，
松散堆积物发生垂直分选所致。过程如下：粗细物质组成的
冻土层，在冬季地表冻结时，颗粒之间的孔隙
水结冰使整个地面上升，发生
冻胀作用，其中的砾石也被抬高。到了春天解冻时，砾石以外的部分都解冻了，地面又下沉，但是砾石以下的粘土尚未解冻，砾石仍然高出地表；慢慢的，砾石下细土部分也解冻了，缩小了体积，留出了空隙，这空隙很快被周围融化的细土充填，结果砾石再不能回到原来的位置。这样的过程经过反复多次，砾石就被挤到土层的表面上来。到达地面的砾石，再进一步作
水平方向的分选。这种水平分选主要是在活动层上部和表面进行，粗大的砾石被挤压，向边缘的裂隙移动集中，从而形成了网格状的石质多边形土。如果要石质多边形彼此不接触，石边就会加宽，整个多边形趋向圆形转化，而形成石环。
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。