廬山真的有第四紀冰川嗎

1、廬山真的有第四紀冰川嗎施雅風（中國科學院）廬山突峙于江西省西部，長江南岸，是也名中外，風景秀麗的旅游勝地.在學術(shù)上，由于己故杰出地質(zhì)學家李四光教授倡導，廬由被 看成我國第四紀冰川的標準地點.早在1931年,李四光教授率學生考察,發(fā)現(xiàn)第四紀冰川遺跡，盡魚當時受到一些學者的反對，李 仍力特眾議，于1937年完成g冰期之廬山3專著（1917年印行），詳細論述廬川多種地形和沉積物并給與冰川成因解祥，劃分出鄱 陽，大姑，廬山三個冰期，認為在前二個冰期，廬山存在大規(guī)模冰泛，即山建冰川，直達鄱陽湖邊：在后一冰期廬山有規(guī)模較小的山 谷冰川，限于山上，未達山施，即山建冰川，直達鄱陽湖邊:在后一冰期廬山有規(guī)模羅小

2、的山谷冰川，即于山上，未達山陷以后李進 一步將這三次冰期與歐洲阿爾卑斯山的恭，民德,里期三次冰期對比，加上抗口戰(zhàn)爭前德國來華學者費斯曼教授提出的大理冰期 （相當阿爾斯山的玉木冰期首次給予中國第四紀以冰期，向冰期相間出現(xiàn)，中國東部中低山區(qū)第四紀冰川廣泛發(fā)育的觀念.李四 光的冰川學說己為很多中外學者所承認和應(yīng)用，但也有許多學者表示懷疑和反對.六十年代，科學通報曾一度對此問題展開討 論,可惜當時條件，不允許充分的辯論，以致中途停止，未得結(jié)果.近年來懷疑論者更為增加，可以窟不與張地說，以廬山為代表的 中南東部第四紀冰川問題是我國地質(zhì)，地理學家爭議最大，認識最分歧的重大問題，有必要認真求得解決.筆者多年

3、從事我國西部 山區(qū)冰川研究，也關(guān)注于東部地區(qū)古冰川問題的爭論.1980年6月，我有機會參加蘭州大學地質(zhì)地理系和蘭州冰川凍土研究所聯(lián) 合組織的冰川沉積研究班的廬山工作了一段時間.筆者認為廬山某些地形和沉積物與冰川迪跡的相似之處，但并非冰川作用所成. 李四光先生對第四冰川現(xiàn)象的認識是值得商榷的我愛我?guī)?，我尤愛真理，這里坦率陳述一些看法，以引導進一步的討論和深入 研究，求得問題的徹底解決.一，對冰川侵蝕形態(tài)的誤解決李先生敘述的廬山多種冰川侵蝕現(xiàn)象中，以冰斗和I；形冰川槽谷核為重要.冰斗是位于雪線附近或稍高處，為冰川提供物質(zhì)來源的 粒雪盆所在.U谷則是雪線以下山谷冰川刨蝕谷地所成兩倒陡峻底部寬展的槽谷

4、，它和山地河流侵蝕的V形谷不同.李氏所舉出的 廬山最顯著的有代表性冰斗是海拔L153米的大月山西北順儼大坳冰斗.這個冰斗是一個陡峭的半瀉斗形凹坡，其上部半圓形 后壁與冰斗有相似之處，但不具備-個典型冰斗所必有的斗門檻和平坦或下凹的斗底,例之,不宜稱為冰斗.其上部半圓形后壁是 位于背斜構(gòu)造傾伏處堅硬砂巖地層受不均勻侵蝕的結(jié)果，其坡腳的倒石堆和坡上的流水溝表明這個大坳冰斗實是山坡塊體運 動和流水侵蝕共同作用的產(chǎn)物，和冰川無關(guān).一般地說，一個山區(qū)的古冰斗常在雪線所在高度上成群出現(xiàn),但在廬山地區(qū)，在大坳 冰斗所處海拔1000-1300米高度上，沒有其它冰斗，相反的是山坡一條條沖溝所表現(xiàn)的流水侵蝕形態(tài).

5、李先生所舉典型的U形谷，即大坳冰斗下側(cè)的王家坡寬谷.該谷作西南至東北走向，長6米，高度從源頭1200女米降至溝口的 200米.這個寬谷確具類似冰槽谷的U形，但它完整的位于一向斜構(gòu)造中，兩側(cè)谷壁是向斜兩翼的硬巖，谷壁的陡峻程度和硬砂巖 的傾角一致,谷地中央原有一套較弱的砂宕地層，己被流水侵蝕掉.這樣王家坡U形谷由受侵蝕的向斜構(gòu)造谷來解釋原是極其方便 的.李先生想不通的是寬谷中河道不流于谷中央軟弱地層上而是流在谷地西刨硬砂巖中切數(shù)十米的V形小峽谷，于是他就用現(xiàn)在 冰川旁常見的融水溝現(xiàn)象來推測這個切入基巖的河道就是冰川側(cè)緣流水溝在冰川退卻后就地下切成峽谷所致.其實李先生的猜 測是多余的.在沒有受到冰

6、川影響的常態(tài)河流侵蝕地區(qū)，?？梢钥吹蒋B置河流遵循故道位翌切入堅硬的基巖而舍棄不遠處較軟弱 的巖層，不需要用冰川成因解釋相反，由于冰川進退變化頻密，冰融水道經(jīng)常遷移其位置，其則緣融水色穩(wěn)定的切入谷地邊緣堅 硬巖層的現(xiàn)象倒是少有的.王家坡西倒支溝承受雨水面積較大，水量較豐，侵蝕能力較強,可能是王家坡寬谷中河道偏流于西例的 原因.李先后所提出的廬山地區(qū)幾條U形谷都是向斜谷或被軟弱地層控制的次成寬谷.而更多的橫切構(gòu)造或橫過地層走向流向山 施的許多溝谷，雖也被李先生解釋成冰川經(jīng)過的谷地，但幾乎都是V形峽谷，而不是U形谷，這也可以反證這些河谷與冰川發(fā)育無 關(guān).二，是冰川堆枳還是泥石流堆積李四光教授所說的廬

7、山冰川堆積主要是指大小混雜，分選性很差的稱之為泥礫的堆積物，其粒徑粗大遠離似巖而帶條狀擦痕的石 塊，更被看作冰川搬運的重要證據(jù).我們觀察該山上部寬谷中的所謂堆積物,一部分是坡超的重力堆積或融凍泥流堆積，雖然大石塊散亂出露于地面，基至以長龍狀 橫攔谷地，但巖性非常單一，同于附近山坡基巖，不能認為是冰川堆積:一部分是泥沙巖塊的混雜物，如王家坡寬谷中的鼓繾嶺，是 一列縱臥在谷地中的低城.李先生稱之為古代冰川的倒碩瓏,我們觀察到,石塊都呈次圓或次性角狀，充填于石塊間的小石礫,砂， 粘土，有粗分選和層理，小礫石磨倒較好，肯定經(jīng)過流水搬運.這類堆積與其用冰川成例解釋，不如說更接受于泥石流堆積.廬山山超的泥

8、礫堆積分布廣泛而復(fù)雜，它構(gòu)成相對高十多米至四，五十米的丘陵地，除表面覆蓋的黃色土層外，整層為紅色沒有層 理的粘土，砂，礫以至直徑二三米的塊石的混雜堆積，最遠的堆積地點己距廬山10米.對其中的大部分，李先生移之大為大姑冰 期的前碩（或稱終碩和冰前排泄物（即冰水沉積）.這和一般河流相堆枳，顯然不同，但能否就此推測為冰川沉積呢我們觀測，這 些泥礫的分布和特征與正常的冰川堆積也不同，它更像古代泥石流堆枳，理由如下：0）廬山各山口外的泥礫堆積都作扇狀分布.例如李先生稱為蓮花冰泛（編者注:蓮花即逢花洞村處）的扇形地,在廬山西魂, 扇頂高330米,扇緣在7 T米外，高50米,扇緣的寬度達S米,我們在泥礫剖而

9、珀測了幾百塊最大的級石塊的直徑，發(fā)現(xiàn)這些 大石塊在扇頂?shù)拈L軸平均直徑為1. 5米，校角完好，向扇的中下部粒徑漸小，磨圓度轉(zhuǎn)好.如在2米外的羊角崎，高度降至220米， 最大一級石塊長軸平均粒徑漸小，磨圓度轉(zhuǎn)好.如在2米外的羊角崎，高度降至220米，最大一級石塊長軸平均粒徑降至1. 26米， 都呈次校角形:至6.5 T-米外的：羅家大屋，其長軸的平均粒徑更降至0.5米，多數(shù)有較好磨閱.這一現(xiàn)象顯然不同于冰川堆符號而 接近于山洪泥石流堆積,1大I為冰川搬運過程是帶塑性的巨脂冰體夾帶若泥沙石塊緩慢運動，可以而且必須將冰川源頭處的直徑數(shù) 米以至二，三十米的巨石直接運至冰川末端停積,而不出現(xiàn)大塊石粒迅速變

10、小的現(xiàn)象.另外，冰川流出山中后冰體可適當放寬，甚 至相互聯(lián)結(jié)成山篇冰川，但必須以其上游有充分的補給水源為條件.但是逢花扇形地的上游即山口以上地段是很小的，只有扇形 地面積的十分之一，即使在冰期時發(fā)有冰川，也決不可能形成那樣規(guī)模的山建冰川.泥礫中礫石的排列方向，粗看是混亂的.但經(jīng)過過堂測統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)較大石塊的扁平而（UP AB面）多數(shù)向上游傾斜，傾角多數(shù)在 20-10度間.這和我們在若干現(xiàn)代泥石流堆積中所看到的現(xiàn)象一致.泥礫中大石塊門的填充物多次見到的是經(jīng)過流水作用的磨園 的細砂礫層,并有較高的粘土成分，這也接近于山洪泥石流堆積.（3）沖度在十余米以上的泥礫剖面，整層都現(xiàn)紅色，紅色泥層中有網(wǎng)狀的蚯

11、蚓狀的口條（主要成分為高嶺土），偶然出現(xiàn)鐵盤，這樣 以層網(wǎng)紋紅土表明它是長期濕熱氣帙強烈化學風化壞境下形成的，不可能是寒冷的冰川環(huán)境的產(chǎn)物.李先后解釋泥礫原始堆積時 不具紅色，只是堆積后經(jīng)歷J間冰期濕熱變化才形成網(wǎng)紋紅土的，那么究竟剖面中有什么物質(zhì)表現(xiàn)原始堆積時的寒冷環(huán)境呢至 今無人能夠指出.（4）李先生著作中多次提到石塊上具有擦傷的條痕和基容上的擦面和為冰川流行的證抿.誠然，在冰川區(qū)經(jīng)常可以看到顯明的條 痕石和石壁上粗大擦痕.但形成條痕石和基巖擦面的動力不限于冰川作用，泥石流：山崩，滑坡和斷層都可以導致這種形態(tài).其具 體特征也有所差別.我們曾在廬山上下將近50個地點的泥礫剖面中搜尋,可是都未

12、找到一塊具清姓3米的石英砂君若干新鮮的粗 而深的擦痕和撞擊所成.在廬山東藤秀峰寺的深切峽谷中，在高距河床數(shù)米處的谷壁上存在若干平行于河床的粗而深的擦痕，這 也不可能是冰川所成，而是現(xiàn)代山洪泥石流產(chǎn)物.在李先生冰期之廬山著作中發(fā)表的七塊條痕石照片中,有六塊是次圓形的， 長徑均小于1米,這就意味若這些石塊先經(jīng)過相當長距禹的滾動，磨成次圓形以后才出現(xiàn)擦痕的.這可能是山洪泥石流的特征而不 應(yīng)是冰川作用的證據(jù).總乙廬山周圍廣泛分布的泥礫堆積更像是特殊氣候地形條件下的山洪泥石流堆積而不像是冰川堆枳.三，冰期廬山氣候不允許發(fā)育冰川在距今二百萬年以來的第四紀,全球氣候出現(xiàn)過多次冰期，間冰期的冷暖交替.冰時期氣

13、溫比現(xiàn)代低數(shù)度至十二，三度，雪線下降 數(shù)百米至一數(shù)百米,冰川規(guī)模比現(xiàn)代大三倍左右.那么，冰期時廬山氣候有無可能發(fā)有冰川呢中國東部屬季風氣候，夏季炎熱多雨，冬季嚴察少雨，中國東部中低山地發(fā)育冰川必須夏季大量降雪為主要條件.據(jù)廬山拈嶺氣象 站同志記錄，該站海拔1165米,年平均氣溫11. 4C,其中七月為22. 6C, 1月為一0. 4P,年降水1834亳米,主要降于4-7月，廬山 的降雪只出現(xiàn)在300米高空溫度低于f C時,那時牯嶺地面溫度低于6C,如要7月就份降雪，則溫度下降值至少為16C,這樣劇 烈的降溫幅度遠超過一般中緯度冰期的降溫幅度，其出現(xiàn)的可能性是很小的.根據(jù)李先例所編挽近地質(zhì)時期廬

14、山冰川分布圖推算大姑冰期時雪線高度在100-600米左右.第四紀末次冰期的雪線高度根 據(jù)確切的古冰斗遺跡，陜西太白山和臺灣玉山均在3500-3700米左右，前者位置偏北，而降水較少，后者&置偏南而降水豐富，雪線 出現(xiàn)在相近高度上.口本本州中部高山降雪多而位置偏北，末次冰期的雪線高度出現(xiàn)在2500米左右.廬山界于上述三地之間，估計 末次冰期時的雪線高度在3000米左右，大姑冰期相應(yīng)于中更新世的民德冰期.當時氣溫比末次冰期冷一些，冰川規(guī)模大一些，但 并非很懸殊.要如李先生意見,廬山在大姑冰期發(fā)育那樣規(guī)模的冰川，使雪線降至100-600米，比末次冰期宵線還低2500米左右, 代溫相差15C左右，這是

15、雅于想象的，實際是不大可能的.為保持冰川發(fā)育的平衡狀態(tài)，冰川在雪線以上的積累區(qū)和當線以下消融區(qū)面積的有一定比例.一般地說，積累區(qū)面積大于消融區(qū)， 歐洲阿爾卑斯的夕大姑冰期冰川分布圖上，即使在雪線低于100-600米的條件下，積累區(qū)面枳仍不到20%（蘭州大學姚檀棟統(tǒng)計）， 如此小的冰川積累區(qū)而能伸展出超過積累區(qū)面積4倍以上的消版區(qū),是違背冰川有學常理的推測.上述從侵蝕地形,堆積特征和氣帙條件三方面論證李四光教授關(guān)于廬山地區(qū)第四紀冰川學說的不能成立.李氏學說提出于五十年 前，當時學者對冰川發(fā)育條件，冰川的侵蝕和堆積過程，冰緣凍土現(xiàn)象和泥石現(xiàn)象等所知很少,對第四紀歷史發(fā)展缺乏系統(tǒng)認識. 李先生把大小混雜,缺乏分選的泥礫堆枳，把具有條痕的石塊，把U形寬谷等一般流水侵蝕區(qū)不常見的現(xiàn)象統(tǒng)作冰川成因看待，提 出自己的見解，是可以理解的.解放以后，我國第四紀研究有J很大進展，古泡粉，古冰川與冰緣資料不僅定性甚至定量的說明冰 期氣