山东蒙山第四纪冰川组合遗迹的发现及初步研究

本文介绍了山东蒙山地区南坡保存的丰富而清晰的第四纪冰川遗迹,重点展示了兰溪山谷的冰石河、侧碛堤组合,并对相伴产出的擦痕、磨光面、颤痕等冰川遗迹进行了调查与测量。同时对冰石河、侧碛堤的分布、规模、物质组成、岩石特征进行了介绍。根据侧碛堤的排列位置及砾石的风化程度,初步确定为末次冰期的冰碛遗迹;对山谷两侧磨光面上的擦痕进行了测量统计,显示谷壁磨光面上擦痕的长宽比具有10:1左右的比例规律;根据侧碛最大高度法(MELM),结合对于蒙山侧碛的调查,对蒙山雪线的高度进行了估算,初步估算蒙山南坡末次冰期时的雪线高度约为700 m左右。蒙山地区这些组合冰川遗迹的发现,为中国东部第四纪冰川的研究提供了直接的证据。

第四纪冰川遗迹的判别标准与方法问题——兼论蒙山巨砾堆积堤之成因

判断中国东部中低山地冰川作用遗迹的真伪,只能通过科学实践检验和学术争鸣加以解决。利用实地考察所测数据资料,证明山东蒙山确无第四纪冰川遗迹。包括蒙山在内的山东中低山丘陵,迄今为止没有发现符合判别标准的末次冰期冰川地貌三要素组合。蒙山兰溪峡谷的谷形指数(0.07~0.24)与世界各地真正的冰川槽谷不符,被当作冰川证据的蒙山兰溪峡谷谷壁擦痕和拦马墙巨砾堆积堤砾石擦痕,不具有作为冰川地貌证据的唯一性或专属性,而是砾石沿河谷滚动、拖拽摩擦和撞击的结果。不连续、不对称分布于兰溪下游凹岸的拦马墙巨砾堆积堤,沿流向延伸或呈流线构造,具有平行主流的平顶、陡坡砾石堆和立石等景观,砾石的圆度、分选和砾组构造均指向泥石流堆积堤或特大洪水巨石边滩。它可能是1668年7月25日郯城大地震保存下来的群发性灾害遗迹。

山东蒙山冰川遗迹的类型、特征和年代——答王乃昂教授、李吉均院士质疑

鉴于王乃昂教授、李吉均院士等否定了蒙山拦马墙等冰川遗迹的冰川成因,本着学术的辩论是接近科学真相的有效途径,故撰写本文。重点就王乃昂教授在其论文中采用人工采样坑作为地震撞击坑的证据问题、冰川擦痕认知的局限性问题进行了阐述。详细描述了蒙山存在的擦痕、颤痕、新月形裂纹、新月形裂口、新月形凿口、钉头鼠尾擦痕等类型丰富的冰川遗迹,并与四川海螺沟现代冰川槽谷各类擦痕、美国缅因州的颤痕等进行了对比。就争议较大的拦马墙巨石垄的组构特征、形成过程与形成时代进行了研究分析。在此基础上就冰川与洪水、泥石流之间的动力学差异进行了讨论。研究发现,脱离了"冰是固体"这一基本的认知范畴,必然导致泥石流论的泛滥。蒙山类型丰富、形迹清晰的冰川擦痕,为我国第四纪冰川遗迹的研究提供了实物样本。

大兴安岭南段赛罕乌拉石海剖面分析及其与蒙山拦马墙石河结构对比

石海(石河/冰石河)作为冰缘地貌的重要标志之一,在国内地学界尚未引起足够的重视,以至于缺少介绍石海结构特征的中文文献,更未建立判别标准,在地貌认知阶段就发生很多误判。为了揭示石海的剖面结构特征,笔者等对位于大兴安岭南段的赛罕乌拉国家级自然保护区乌兰坝石海首次进行了开挖解剖,从而归纳了原生石海的基本结构特征:岩块棱角鲜明,呈镂空状堆积,岩块直径总体上上大下小。根据野外调查确认,赛罕乌拉海拔1800 m以上的区域至少还存在着局部现代石海,也就是说,还残存着不连续冻土带,而且保持年平均气温0℃左右的气候环境。根据赛罕乌拉现今气候记录和石海分布,笔者等估算了全新世初期赛罕乌拉石海开始发育时的地表温度在0^-4℃,而今天年平均气温已经升高到2℃,升温幅度2~6℃。根据赛罕乌拉石海剖面结构特征,笔者等对山东蒙山石河进行了结构对比,认为二者剖面结构基本一致,排除了前人近年来争议明显的冰川侧碛堤和泥石流成因说。结构对比揭示山东蒙山境内全新世早期至少局部存在过冰缘气候环境,而这也为山东境内更新世冰川地貌研究提供了重要的信息。此外,本研究也为中国冰缘地貌解剖和资源调查提供了一个可以参考的研究实例。