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的降雪是冰川形成的物质基础。只有在雪线以上,年降雪量大于年消融量的
地方才能形成冰川。
地球上的气候是有波动性的。在漫长的地质历史上,尽管温暖时期是主
要的,但也曾经出现过几次寒冷的时期。在寒冷时期里,全球冰川面积扩大,
称为冰期。在较温暖的时期里,冰川面积缩小,称为间冰期。目前已经确认
在6~7亿年前的震旦纪、2~3亿年前的石炭二迭纪和距今2~3百万年以来
的第四纪,都曾出现过大规模的冰川。我们现在是处在第四纪冰期向间冰期
的过渡时期。地质历史上古老的冰川由于年代久远,它们的遗迹遭受后期地
质作用的破坏,很难再了解它们活动的具体情况,只能根据沉积岩层的特点,
确定当时曾经发生过冰川活动。第四纪大冰期,由于年代较近,尚可查清其
活动情况。现已查明第四纪大冰期中,有几个亚冰期和间冰期。第四纪最大
冰期时,冰川覆盖面积占陆地总面积的32%,当时的北美和欧洲的广大地区
均为冰川覆盖,属于大陆冰川类型。
冰期气候来临,必然引起动植物的迁移,甚至引起一些种属的灭亡。巨
厚的冰层,在地面缓慢流动,必然引起地面形态的巨大改造。在山岳冰川地
区往往形成鱼鳍状的岭脊——刃脊、尖角状的山峰——“U”形谷等冰川刨蚀
作用形成的地貌。冰川在运行过程中,像巨大的推土机工作时的情景一样,
铲刮着地面的岩石,在岩石上留下磨光面、擦痕;被掘起、搬运的物质毫无
分选地堆积在一起,大小混杂、排列无序,这是冰川作用的堆积——冰碛物
的重要特征。这些冰碛物分布在冰床的底部、冰川的侧缘、冰舌的尾端,形
成底碛陵、侧碛堤、终碛垅等冰川堆积地貌。
冰川作用形成的地貌和堆积物,与流水作用形成的地貌和堆积物具有明
显的区别。这样冰川的刨蚀与堆积作用形成的地貌、冰川的特殊堆积物以及
寒冷生物群的存在,就成为古冰川地质作用的依据。地质、地理学家正是通
过对它们的研究去恢复第四纪的地质历史。
欧洲和北美的第四纪冰川的遗迹,早在 100多年以前就有人提出并进行
了研究。从上世纪末到本世纪初,虽有一些外国地质、地理学家在我国进行
地质调查,足迹遍于南北,但没有人明确提出过中国东部存在第四纪冰川问
题。最早提出我国东部有第四纪冰川存在的是李四光先生。早在1922年,他
在大同盆地和太行山东麓等处,发现漂砾 (冰碛物中较大的冰碛石),有些
漂砾上留下了经冰川磨擦形成的条痕,并据此断定其为冰川作用的产物。但
因冰川地貌大多已经毁灭,因而太行山东麓冰川流行之说,并未得到人们的
公认。
1931年李四光到庐山考察,首先发现这里的第四纪冰川遗迹,尤其对山
上及山麓的冰碛物特别重视,为证明其第四纪冰川活动的存在,他于山上山
下反复搜集证据。在山上,他确认了大坳、鼓子寨、黄龙、五乳寺等冰斗,
王家坡、大校厂、七里冲等“U”形谷以及悬谷等冰蚀地貌;在山上和山麓还
发现广泛分布的冰川泥砾、冰川漂砾和纹泥等冰川堆积物,以及它们堆积而
成的终碛堤、侧碛堤、中碛堤等冰川堆积地貌;在一些基岩或岩块上还发现
条痕石、冰溜面、羊背石等冰溜遗痕。
李先生从冰川地貌、冰碛物及冰溜遗迹三方面的论证论证了庐山第四纪
冰川的存在之后,又根据冰碛物的特征和分布特点,研究了第四纪冰川作用
的历史,把庐山第四纪大冰期划分为三个亚冰期。他认为庐山冰碛物中绛色
坚硬泥砾,代表了最老一次冰期的堆积物,命名为鄱阳湖冰期;赭色疏松泥
砾,代表了较新一次冰期的堆积物,命名为大姑冰期;分布在庐山800米以
上的、黄色极疏松的泥砾,代表了最新的次冰期的堆积物,命名为庐山冰期。
其中大姑冰期规模最大,冰流直达山麓地带,庐山冰期是规模较小的山谷冰
川,冰流活动仅限于海拔800米以上。
李先生将这些观点于1937年写成专著——《冰期之庐山》。因为抗日战
争爆发,直到1947年,才得以国立中央研究院地质研究所专刊的形式正式发
表。这部专著在国内影响很大,为中外许多学者所承认,在我国大专院校有
关教科书中被广泛应用,庐山成为我国研究第四纪冰川的标准地点,作为第
四纪冰期对比的依据。后来李先生在安徽的黄山、九华山及浙江天目山等地,
陆续发现第四纪冰川遗迹。如此,中国东部存在第四纪冰川地质作用的观点,
为更多的人所接受。
地球上的气候,在第三纪的晚期(距今1000~1200万年前)已经明显变
冷,第四纪以来曾有过几次寒冷与温暖的交替,这已被古冰川作用的遗迹、
古生物以及第四纪冰川沉积物的研究所证实。欧洲和北美的第四纪冰川经过
长时间的研究,划分为四次冰期和三次间冰期,并得到一致的公认。英国和
前苏联划分的冰期次数更多。虽有人对冰期次数的划分有分歧意见,但对上
述地区的第四纪冰川遗迹从未发生过怀疑。早年在中国的外国人,只有匈牙
利人劳兹和德国人塔裴尔等少数人,认为中国西部高原冰蚀地貌和冰碛物分
布颇广,其海拔高度较现今冰川所在之地为低,但也未提及东部古冰川问题。
德国人李希霍芬在我国从事地质工作前后近30年,也认为中国东部无第四纪
冰川可言。
当李四光发现庐山第四纪冰川遗迹之后,中外地质、地理学家产生了极
大的兴趣。赞成者有,反对者也有,正如李先生所说:“然疑者疑之,反对
者仍如故也。”当时在中国工作的、曾看过北欧很多冰川遗迹的瑞典人安特
生,认为这些冰川遗迹与北欧不像 (一样),而持怀疑态度。也有的人背地
里对李先生说:“这在欧洲就是冰川遗迹,在中国嘛……。”言外之意这在
中国就不是冰川。德国人费斯曼教授本来持怀疑态度,后来两次去黄山,改
变了原来的看法,表示赞同。尽管如此,但持不同看法者仍大有人在。巴博
尔对庐山地貌和沉积物的成因,解释为流水作用和坡积、洪积所产生的结果。
巴博尔和德日进断定中国无第四纪冰期存在,至少不过有数次干冷与湿热的
循环而已。在我国,丁骕教授对庐山第四纪冰川也持有异议。否定派主要的
论点是:中国所处纬度较低,冰期来临之时,温度虽下降,但还不足以发育
成冰川;或认为第四纪之初,中国的气候过于干燥,没有足够的降雪量,也
不足以演变为冰流;甚至还有人认为地球两极位置有变化,当时北美及北欧
更接近于寒带,所以发育有大陆冰川,而中国更近于赤道,气候未必寒冷,
不可能形成冰川。可见当时的反对者未从事实上提出反驳意见,实际工作做
得不多,只限于从冰川形成的气候条件上去否定。正如李先生所说:“惜其
议驳空疏,多未中要肯。”所以,他力排众议,仍完成《冰期之庐山》专著。
《冰期之庐山》发表后,中国第四纪地质历史的研究,由此另开一幕。
几十年来,尤其是解放以后,地学工作者先后在我国东部的大兴安岭、太行
山东麓、大别山、黄山、九华山、天目山及鄂西山地等也发现了许多冰川遗
迹,划分了冰期。并以庐山地区为标准,进行不同地区的冰期对比。60年代
初,前苏联科学院院士纳里夫金,波兰的库萨尔斯基等人都著文支持李四光
的见解。这样,我国许多地质、地理工作者对庐山第四纪冰川的存在,似乎
已不再怀疑,有的地方还直接用冰期和间冰期的概念,来划分第四纪地层的
相对新老。实际上对庐山冰川问题,仍有人持不同的看法。
1963年黄培华首先在《科学通报》上著文,对庐山地区的冰川遗迹问题,
提出了不同的意见。继而地质力学研究所的曹照垣、吴锡浩等人先后又在《科
学通报》上发文反驳。然后黄培华又从沉积物、地貌、冰川形成条件和古生
物等方面,动摇庐山存在第四纪冰川的观点。30年代争论的问题,过了30
年之后,纷争再起。但在当时的历史条件下,论战只能在僵持中平息。
近几年来,在第四纪地质或第四纪冰川的有关学术会议和刊物上,对庐
山冰川问题持不同意见的人,纷纷著文发表自己的见解。中国科学院兰州冰