地質(zhì)第四紀(jì)報告打印

1、西安科技大學(xué) 必 修 課 論 文冰臼與壺穴的爭議學(xué)科專業(yè) 地質(zhì)工程1001班 姓 名 湯 廉 超 學(xué) 號 1009040119 摘 要本文通過將冰臼說與壺穴說對比分析，進(jìn)行了一個全面綜合的論述，主要對其學(xué)說形成原因及理論依據(jù)進(jìn)行了介紹，詳細(xì)的分析了兩種學(xué)說的爭議點，并給予了解答。在此基礎(chǔ)上，筆者通過大量的分析和思考提出了自己的看法和見解，論證了冰臼說的的正確性。關(guān)鍵字:冰臼、壺穴、冰川作用、河流作用、剝蝕、侵蝕0 引言 第四紀(jì)冰川研究所的研究員韓同林韓教授在家鄉(xiāng)旅游時意外的發(fā)現(xiàn)，對中國地質(zhì)學(xué)界產(chǎn)生了巨大的影響。他的發(fā)現(xiàn)證明了中國東部中低部地區(qū)存在古冰川作用，發(fā)生過古冰川運(yùn)動。而在此之前，從未有

2、過任何證據(jù)可以證明中國東部中低部地區(qū)曾經(jīng)出現(xiàn)過古冰川作用。而他發(fā)現(xiàn)的東西則是古冰川作用的直接產(chǎn)物冰臼。冰臼的發(fā)現(xiàn)以及其周圍U型谷、刃脊、角峰等冰川剝蝕作用形成地貌的出現(xiàn)，有力的證明了當(dāng)?shù)睾颖必S寧發(fā)生過古冰川作用。針對與韓教授所提出來的冰臼學(xué)說，有些學(xué)者發(fā)表了不同的看法，認(rèn)為該處的穴狀微地貌為壺穴，是由于河流的侵蝕作用所形成的，而非冰川作用。因此一場學(xué)說爭議便由此而產(chǎn)生了，而本文也將對這兩種學(xué)說進(jìn)行綜合全面的論述。冰臼的傳統(tǒng)定義1為在古冰川作用范圍內(nèi)，冰川內(nèi)或冰川下的急流冰水，攜帶石塊快速旋轉(zhuǎn)。沖擊，使下覆的巖層產(chǎn)生漩渦狀的凹坑，而韓教授通過大量的實驗與分析對冰臼賦予了一個新的定義，將在下文盡心

3、介紹。1 冰臼說1.1 冰臼及其分類 韓教授通過大量的研究對冰臼進(jìn)行了新的定義，冰臼1是指冰川融水?dāng)y帶冰碎屑、巖屑物質(zhì)，沿冰川裂隙自上而下以滴水穿石的方式對下覆基巖進(jìn)行強(qiáng)烈沖擊和研磨作用形成的似我國古代用于舂米的石臼，故稱之為冰臼。大多數(shù)的冰臼其特征為口小肚大，多呈圓形，近圓形，底部較平坦。根據(jù)冰臼的分布將其分為山頂冰臼或山脊冰臼，山谷冰臼或河谷冰臼。山頂冰臼多分布于山峰上，如韓教授所發(fā)現(xiàn)的河北豐寧佛珠洞山頂冰臼、以及后來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的內(nèi)蒙巴林左旗平頂山冰臼群5、秦皇島祖山冰臼群。山谷冰臼則多分布于河流中，如海南羅平村南圣河冰臼群、重慶市黃瓜山長灘河冰臼群、四川夾江縣吳場鎮(zhèn)冰臼群。還有一些由于冰川

4、作用將大型礫石搬運(yùn)到谷底形成的漂礫冰臼，如廣西揭西石肚溪茶煨爐狀的漂礫冰臼、廣東饒平青嵐河中巨大的蛤蟆石冰臼。圖1.1 廣東仁化丹霞山飛花水瀑布圓形河谷冰臼1 圖1.2 河北豐寧佛珠洞山頂冰臼 圖1.3 廣西揭西石肚溪茶煨爐狀的漂礫冰臼 圖1.4 廣東饒平青嵐河中巨大的蛤蟆石冰臼 1.2 理論依據(jù)起初韓教授在河北豐寧佛珠洞山頂?shù)奶炻冻厣习l(fā)現(xiàn)了一個花崗巖塊，在其上有一個穴狀微地貌，他無法確定這到底是什么以及是如何形成的，于是他通過分析首先排除了差異性風(fēng)化的作用，由于風(fēng)化作用產(chǎn)生在結(jié)構(gòu)或成分上不同于母巖的表層物質(zhì)，因為此處的花崗巖表面成分均一，無其他巖石成分在其中，因此不具備風(fēng)化作用的條件，顧可排

5、除。其次韓教授也排除了河流的侵蝕作用，由于其位于山脊上，集水面積有限，無法形成流水作用，并且其方向近于水平無法產(chǎn)生垂直向下的河流沖擊，故也可排除。則最后韓教授通過對周圍地貌的觀察，將此處的穴狀微地貌的形成原因歸于冰川作用1，同時暫時將其命名為冰臼。隨后韓教授又帶其研究成果，走訪多名有關(guān)專家學(xué)者，如我國著名冰川學(xué)家孔殿卿院士、曹照垣、吳錫浩、段萬倜研究員等，還在天津請教了原地礦部第四紀(jì)顧問周幕林教授。他們一致認(rèn)為河北豐寧喇嘛山發(fā)現(xiàn)的冰臼群是古冰川作用的直接產(chǎn)物，是古冰川運(yùn)動存在的有力證據(jù)。證明了中國東部中低部曾出現(xiàn)過古冰川作用。2 壺穴說2.1 壺穴對與分布在河流中的冰臼，有些學(xué)者對其提出了質(zhì)疑

6、，認(rèn)為在河流中的穴狀地貌應(yīng)該為壺穴，即是由于河流的侵蝕作用形成的。而壺穴2-3的定義為由于急流漩渦夾帶礫石磨石河床形成的近壺形的凹坑，由于水流中攜帶的礫石對坑穴的側(cè)壁進(jìn)行不斷刮擦，使得坑穴壁光滑如鏡，其形似井，地貌學(xué)上稱之為壺穴。其特征為口小、肚大、底平，壺壁光滑。2.2 理論依據(jù)多數(shù)這些穴狀地貌分布于河流中，而該地區(qū)年降雨量較為多，這就保證了該區(qū)現(xiàn)代河流具有豐沛的水量和充足的水動力資源，為河床中壺穴的形成創(chuàng)造了前提條件，由于是急流旋渦產(chǎn)生的，因此應(yīng)該為壺穴。其次在穴狀地貌的內(nèi)壁和礫石表面并無冰川擦痕4，無法證明該地貌是冰川作用所產(chǎn)生的，因此為河流作用的產(chǎn)物。并且冰川的形成存在于高海拔，高緯度

7、地區(qū)，而廣東并無兩高6，又怎能形成冰臼呢？3 冰臼與壺穴的成因及其爭議分析3.1 冰臼形成環(huán)境冰臼的形成必定伴隨著冰川作用，冰臼是由于冰川融水?dāng)y帶冰碎屑沿冰裂隙自上而下運(yùn)動所形成的1，而存在于漂礫上的冰臼則是由于冰川對礫石的搬運(yùn)分布于上頂或山谷中。山頂冰臼一般未見任何磨圓的礫石分布，是由于位于山頂?shù)谋嫔衔匆娪谢鶐r出露，因此才會導(dǎo)致冰臼中無礫石存在。但山谷冰臼中卻有礫石的分布，因為山谷冰川兩側(cè)為基巖山，崩塌的巖塊在冰面上大量分布，經(jīng)磨蝕后變成了礫石，存在于冰臼中。3.2 壺穴形成環(huán)境壺穴必需經(jīng)急流漩渦沖磨溝谷而成，但反過來，有湍流而無巖性較為均一的基巖河床，則也形成不了壺穴。急流沖磨巖性均一的

8、基巖河床，其必要條件是塊狀整齊，節(jié)理少，這樣才會較易產(chǎn)生壺穴。同時山區(qū)河流河床比較大，水流急，跌水和瀑布多，易形成旋轉(zhuǎn)的渦流。旋轉(zhuǎn)的渦流帶動礫石滾動，旋轉(zhuǎn)磨蝕河床，形成洞口向上，洞身向下的小圓洞，即為壺穴。3.3 爭議的產(chǎn)生與分析1、韓教授1認(rèn)為壺穴的形成主要因為河流的急流漩渦所形成的，但在某些有急流漩渦處并無冰臼的產(chǎn)生，而有冰臼發(fā)育區(qū)，卻無急流漩渦存在。在深切峽谷地貌區(qū)，有急流旋渦未曾見到冰臼的發(fā)育，在山谷山脊上，既無流水更無急流漩渦，但為何存在著冰臼。2、河流大多數(shù)只具有水平方向的作用力，冰臼的產(chǎn)生需要有垂直向下強(qiáng)有力的沖擊才能形成。3、冰臼的形成在前，而流水作用在后，兩者之間是切割關(guān)系，

9、不是因果關(guān)系。4、冰川擦痕在固態(tài)狀態(tài)下強(qiáng)大擠壓應(yīng)力作用下才可以形成的，而在液態(tài)條件下冰川融水所形成的冰臼中自然不能找到擦痕了。5、冰川的形成只與氣溫和降雪量有關(guān)，只要一個地區(qū)的年平均氣溫小于0攝氏度，又有足夠的降雪量，便可以形成冰川。6、在某些山峰冰臼中存在著巨大的冰川漂礫，試想此處無河流也無急流漩渦，怎么掉落其中的呢？4 河谷冰臼的新設(shè)想對于以上介紹，我想基本上可以排除掉山頂?shù)难钗⒌孛矠閴匮ǖ恼f法，具體原因如上所述。但對于河谷的穴狀微地貌，我想稱之為冰臼不完全正確，在這里筆者同意韓教授的冰臼說，但只是承認(rèn)山頂冰臼，對于河谷冰臼說并不完全贊同。據(jù)資料表明河谷中的冰臼的底部不平，而山頂冰臼的底

10、部較平整，且河谷冰臼整個形態(tài)與山頂冰臼有很大的差異，明顯的遭受到了一定的外力破壞。而這真是由于流水作用所產(chǎn)生的。韓教授表示過，冰臼形成在先，流水作用在后，因此在河谷冰臼形成后，遭受了流水的侵蝕，此時并不需要垂直的應(yīng)力，只需水平應(yīng)力便可將其形態(tài)破壞。使其殘缺不全，支離破碎。因此才會有少數(shù)河谷冰臼內(nèi)部出現(xiàn)連通的現(xiàn)象。故筆者認(rèn)為將河谷冰臼完全命名為冰臼并不準(zhǔn)確，因此筆者在此提出新的命名，將其稱為“冰壺”，既體現(xiàn)了冰川作用又同時反應(yīng)了后期流水的作用，但這只是筆者本人的一種設(shè)想。4 結(jié)語通過對冰臼說與壺穴說的論述，筆者詳細(xì)的介紹了冰臼及壺穴的成因，同時也對其存在的爭議進(jìn)行了分析，也許這種爭議永遠(yuǎn)沒有答案

11、，但也正是由于這種學(xué)術(shù)上的爭議的提出，才顯出學(xué)術(shù)的重要性和可貴之處。筆者依稀還記得，在韓教授發(fā)現(xiàn)冰臼20年前，有一個人具體名字已記不清了，他在自己家的山上發(fā)現(xiàn)了類似與盆狀一樣的地貌，現(xiàn)在將其稱為“石盆子”，但他由于一直未對其進(jìn)行研究調(diào)查，也就并未在意，20年后，隨著韓教授冰臼說的問世，“石盆子”的真面目也被揭開了，這就是第四紀(jì)冰川遺跡冰臼。拋開冰臼說是否正確來說，倘若20年前，那個人可以進(jìn)一步的去研究調(diào)查，那么我想發(fā)現(xiàn)中國東部存在第四紀(jì)冰川遺跡將提前好幾年，這也將會早一些為人類帶來新的思考與啟迪。所以在最后筆者希望無論是本專業(yè)的學(xué)者，還是其他領(lǐng)域的專家，只要對某一事物存在質(zhì)疑，就應(yīng)該去進(jìn)行思考

12、并且將其賦予實踐。這樣的學(xué)問才可謂真正的學(xué)問。致 謝在本論文完成之時感慨太多，靜下心來好好回顧了一下，既有困難又有收獲，欣慰的是總算用不懈的努力完成了這篇論文，也許這篇論文并不是很多，僅僅只有七八頁，但在這個過程中我卻體會到了很多很多。也許是第一次寫這樣的一篇論文，因此對于我來說真的很不容易，找參考文獻(xiàn)的時候，真的很不容易，找到的大多是無法去直接使用的，但我并沒又放棄，我堅持了下來，把這項工作做了下來。我依然還記得在陜西省圖書館尋找到了發(fā)現(xiàn)冰臼這一本書，這本書幫助了我很多，也讓我對于冰臼與壺穴有了一個更加深入的了解，書中詳細(xì)介紹了冰臼的發(fā)現(xiàn)過程，以及冰臼的成因和形成環(huán)境，為我此次的論文編寫提供

13、了很多有價值的寶貴資料。與此同時，對于此書內(nèi)容的了解，也幫助我更好的理解許多持反對態(tài)度的學(xué)者專家們所提出的看法和爭議，總而言之，發(fā)現(xiàn)冰臼一書對我的幫助很大很大。最后很感謝王老師能給我們提供這樣的機(jī)會，去嘗試著寫一篇通過自己的努力而完成的屬于自己個人的論文。在此過程中，盡管很不容易，但倘若能夠堅持將它完成，那么收獲將會是巨大的，而這些也將會是我們自己的一筆寶貴財富。參考文獻(xiàn)1 韓同林.發(fā)現(xiàn)冰臼M.北京:華夏出版社,2004,:90-1022 楊超群.冰臼與壺穴之爭述評J.熱帶地理,2001,21(1):86-93.3 李孟華,謝小康.冰臼與壺穴之爭J.熱帶地理,1999,19(4):381. 4 鄭本興.石臼、壺穴、冰臼辯論巖臼、壺穴和冰穴的成因分類J.冰川凍土,2012,34(2):498-504.5 李洪江,崔之久,趙亮等.內(nèi)蒙、河北山區(qū)壺穴的