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[小科普：随我看地球 - XXIII]
中华新闻网 2024-12-07 16:13
浙江雁荡山有过第四纪冰川吗？
中华新闻社多伦多电（记者 马淼） 在我们的蓝色地球呱呱坠地以来的46亿年时间里，她曾经遭受过多次大规模的雪虐风饕岁月, 地质学上称之为“冰川”或“冰期”。
根据地层中的冰碛物和冰积物，岩石表面的冰川滑痕、飞来石，冰斗、冰川漂砾、刃脊、冰石林、冰塔、悬谷、U型谷、石洼地、冰痕、羊背石、鼓丘、冰臼、氧-18/氧-16 (18O/16O)等指标，科学家们发现地球曾经历过五次特大冰期。它们分别是：1），休伦冰期，发生在加拿大休伦湖地区，距今约24至21亿年间；2），瓦兰吉尔冰期：发生在距今8至6.4亿年期间，地质历史上称“成冰纪-Cryogenian Period”。这次冰期是地球历史上最严重的一次，人们管叫它为"雪球-Snowball Earth"）。此时的冰川几乎覆盖了整个地球，只留下狭窄的赤道地区未被完全覆盖，为藻类、苔藓类等微生物提供了有限的滋长空间 （图1），自此以后地球便开启了生物多样性的大门，造就了后来的寒武纪(5.3亿年前)生命大爆发；3），安第-撒哈拉冰期，发生于约距今4.5至4.2亿年间；4），卡鲁冰期，约距今3.6至2.6亿年间；5），更新世冰期，从距今258万年至今。
图1，成冰纪时期的“雪球”。蓝色部分为水体，
白色部分为冰 （图片来自网络）
大冰期的成因可能与太阳系在银河系的运行周期有关。一些科学家认为，当太阳运行到近银心点区段时，光度最小，导致行星变冷，形成地球上的大冰期。银河系中物质分布不均也可能影响太阳的辐射能量，从而影响地球的气候。此外，地轴倾斜度，地轴进动（即岁差）及地球轨道偏心率都对气候起着举足轻重的作用。
也许很多人已经知道，对我们人类产生深刻影响的当属第五次第四纪冰期。正如前述，第四纪冰期的时间从258万年前一直延伸到今天，是新生代（6500万年）以来最寒冷的一个时期。迄今为止，我们仍然处于这次大冰期之中，只不过我们当前暂时享受着一个冰期中的温暖期 - "间冰期"。在这个2百多万年的第四纪冰期中有一段极其寒冷的时期，地质界称其为"末次冰川极盛期（Last Glacial Maximum, 简称LGM）。这个极盛期的时间大约为26,500-15,000万年，地球上大部分冰川遗迹都源自这个时期。极盛期时冰川覆盖了地球表面的8%面积，相当于25%的陆地面积，在北美洲、殴洲和亚洲北部地区大多被冰层覆盖，冰层厚达2,000米，平均大气温度为摄氏8度，比今天低了6度，全球海平面也下降了130米左右，在中国东海则下降了150米左右。
研究第四纪冰川既有特殊的理论意义也有普遍的现实意义。冰川的出现对全球气候和生物发展的影响很大，特别是第四纪冰川，直接作用于人类的生存环境。研究和确认第四纪冰川不仅有助于理解地质历史，气候变化和气候变化趋势，还对当前的生态环境和人类活动也有重要指导意义。自李四光1931年发现庐山第四纪冰川以来，中国境内有大量的第四纪冰川遗迹报道，如太行山、内蒙青山、大同、四川、湖南、湖北、江西、安徽、秦岭、河南、河北、辽宁、吉林、山东崂山、江苏、浙江等地。因此，可以说，极盛期时的中国大多省份，尤其是山区，多少都曾受冰川的影响。
浙江温州的雁荡山素有“海上名山，寰中绝胜”之誉， 它以其独特的破火山地貌而享誉全球，2005年被联合国教科文组织评选为“世界地质公园”。雁荡山的火山和火山地貌早已声名远扬， 广为人知，然而，却从未报道过有第四纪冰川的事儿。 迄今为止，地质学家们在雁荡山周围的万马渡、天姥山、四明山、上虞覆卮山、庆元、宁波市，温州苍南都发现有第四纪冰川的痕迹。那么， 雁荡山也有第四纪冰川吗？一次偶然的机会，我发现了有关雁荡山羊角洞的一张风景照片。这张照片记录着酷似冰川的壶穴 - 冰臼 (Glacier Moulin, 或Glacier Mill, 或Glacier Mortar，图2-4）。那么，什么是冰臼，它们又是怎么形成的？冰臼的形状十分类似于古代的舂米石臼，一般而言，具有口小、肚大、底平的特点。冰臼的形成过程也彼为传奇。冰臼地貌形成于冰川后期，由于冰川融水携带大量的冰屑、岩屑等物质，并沿着冰川的圆柱形冰洞自上而下作圆周扰动，对冰层内部造成巨大的压力。然后，融水和砾石以“圆柱体水钻”或“水滴石穿”的方式对下覆基岩或冰川大型漂砾等岩石进行强烈的冲击和研磨，最终形成类似于旧时用于舂米的石臼坑。
此外，如果仔细观察双龙谷冰臼右侧的岩崖表面（图2），不难发现其上有密密麻麻的几近垂直的平行条纹(Glacier Striations 或Scratches）。 冰川条纹是由移动冰川底部的岩石碎片在基岩表面划出的一系列长、直、平行的凹线或凹槽。它们通常形成于相对耐侵蚀的坚硬岩石上，如，花岗岩，流纹岩， 片麻岩，石英岩。从照片上看, 可以初步认为这些纹痕应是冰川流动时在岩石表面留下的擦痕。
图2，雁荡山羊角洞双龙谷冰臼 图3，雁荡山羊角洞双龙谷冰臼 （图片 图4. 雁荡山羊角洞双龙
(图片来源： 视频号“陌城浅秋”） 来源：温州古道 北雁独行: 谷冰臼（图片来源：B. Xu
https://www.sohu.com/a/459003154_100143647） https://mp.weixin.qq.com/s
/3xT00_IJlg4FMhlx-OoyCQ）
2024年10月21日，为了查看究竟我决定和太太郑丽莎驱车前往羊角洞实地考察，以确认究竟是不是冰臼和冰痕。羊角洞之行并不如愿。我们到了羊角洞和方山顶后才发现方山顶上除了二个小湖，並未见到什么冰臼。当晚，前雁荡山博物馆馆长郑智盛来访，我们随便聊起冰臼一事。哪知他对雁荡山景点如数家珍，非常熟悉。他告诉我："这个景点是在双龙谷，不在羊角洞和方山，目前尚未开发，很难爬攀进去”。翌日，前侨办主任李琼文来访，他告诉我他去过双龙谷，此路没有开发，野草丛生，不仅需要爬山，还要涉水，行走困难。由于一日后我必须离华返回加拿大，怕有安全闪失，所以不敢冒险前往考察。
类似的冰臼也见于雁荡山净名谷(图5)。如图显示，这些壶穴很浅，也没有肚大的现象，从底部看，明显是水蚀的痕迹。然而，从壶穴的顶部边缘看，这些壶穴更像是遭受冰川的研磨后而形成的壶坯或臼坯, 英文可以叫 Primitive Glacier Moulin/Mortar或Semifinished Glacier Moulin/Mortar，后来在水流的作用下才形成现在这样的水蚀壶穴。
图5， 雁荡山净名谷的拟似冰 图6，江西省宜春市靖安县中源乡的中源冰臼 图7， 北京市延庆大庄科乡的冰臼
臼坯(章纪君，2024-10-2摄) (图片来自网络） (图片来自百度百科）
另外，根据当地居民介绍，类似的冰臼在雁荡山显胜门及羊角洞方山南门亦有所见。遗憾的是，由于时间匆促，没有机会亲往一一考察。
值得一提的是，这类冰臼在中国很多地方都有，如江西省宜春市靖安县中源乡境内的中源冰臼 (图6）。在中源乡古河道上的冰臼竟达500之多。世界上最大的冰臼是2010年在北京发现的白龙潭冰臼(图7）。
除冰臼外，在羊角洞东边的台州上保山上有一块巨大的飞来石，景区管理部门在其旁边树有一块石碑，上书"仙人鞋“。这块孤石实际就是冰川漂砾（英文叫Glacial Erratic Bulder, 图8）. 可以想象当时的冰川裹携着这块漂砾向前移动，在动力耗尽后在此处的“羊背石”上停留了下来。
图8， 台州上保山的冰川漂砾和羊背石（图片 图9，加拿大阿尔伯塔Oktoks镇的冰川漂砾
来源: 温州古道 北雁独行: (图片来源于网络)
https://www.sohu.com/a/459003154_100143647）
冰川漂砾的大小可以从小石子大到数万吨。在加拿大阿尔伯达省的Oktoks镇就有一块漂砾重达18,200吨（图9）。
这类大型的第四纪冰川漂砾在全球范围内也相当常见，比如威尼斯，美国的黄石公园，荷兰的Schokland, 美国加州Yosemite国家公园，美国华盛顿的Yeager石，加拿大新斯科舍（图10），山东黄山和崂山等地都屡见不鲜。在加拿大安大略省这类漂砾也随处可见. 图11中的这块片麻岩(Gneiss)漂砾原来位于我家的屋基上，后来造房时被转移到了我对门的邻居草地上。
图10，加拿大新斯科舍的冰川漂砾 图11，加拿大自家门口的冰川
(图片来源于网络） 漂砾 (章纪君摄于2024-11-13）
前面所提到的羊背石也是一个重要的冰川地貌特征。 从不太完整的照片（图6）来看，"仙人鞋"漂砾应座落在一种类似于冰川地貌的羊背石（Roches moutonnées 或 Sheepback Rock)上。“羊背石”这个地质名词是1786年法国探险家邵庶尔（Horace-Bénédict de Saussure）考察阿尔卑斯山时提出的。羊背石的形成主要是由于冰川的磨蚀和刨蚀作用。 在冰川运动过程中，冰川会不断地磨蚀和刨蚀地表岩石，沿途形成一系列的基岩小山丘，既可以是坚硬的基岩，也可以是小山丘。这些小山丘的长轴方向与冰川运动方向平行。羊背石的两侧坡度不对称，朝向冰川上源的一面坡度平缓，表面光滑，属于磨擦刨蚀（Abrasion)面，而另一面则较陡, 系掘蚀面(Plucking)（图12）。羊背石不仅可以指示冰川的存在和运动方向，还能反映冰川的活动历史。根据羊背石的形态和分布，可以推断出冰川的流动路径和速度，对于研究古气候和古环境具有重要意义。另外一个和羊背石地貌非常类似的孪生兄弟叫“鼓丘”（Drumlin）, 只不过后者是由冰川推运的沉积物堆积而成，而非刨蚀和掘蚀而成。
图10，羊背石的形成过程(根据网络图片修改）
1951年， 中国地质学家章人骏在温州苍南的钒山等地也发现有第四纪冰川。苍南冰川直到2008年才最终被确认存在。基于双龙谷和上保山图片所显示的冰臼，冰川漂砾和羊背石地貌特征以及相邻地区冰川的分布情况，基本可以确定雁荡山有第四纪末次冰川存在。必须一提的是，本文的目的是旨在抛砖引玉，烘云托月，希望引起同行专家们的兴趣和关注，并期待进一步的实地细考研究。（章纪君供稿 2024-11-25）
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