漫话世界冰川（4）
胡经国
lacialAge，IceAge，GlacialPeriod冰河期简称冰期。冰期有广义和狭义之分广义的冰期又称大冰期狭义的冰期是指比大冰期低一层次的冰期。大冰期是指地球上气候寒冷，极地冰盖增厚、广布，中低纬度地区有时也有强烈冰川作用的地质时期。大冰期中气候较寒冷的时期称冰期较温暖的时期称间冰期。间冰期时，气候转暖，海平面上升，大地又恢复生机。
大冰期、冰期和间冰期都是依据气候划分的地质时间单位。大冰期的持续时间相当地质年代单位的世或大于世两个大冰期之间的时间间隔可以是几个纪有人据统计资料认为，大冰期的出现有1.5亿年的周期。冰期、间冰期的持续时间相当于地质年代单位的期。 0～2.5 更新世 北半球 410～470 石炭纪－二叠纪 南半球（南美洲、非洲、印度、澳洲） 570～680 前寒武纪晚期 澳洲、欧洲、格陵兰、新西兰、巴西、阿尔及利亚 740～825 前寒武纪早晚期 澳洲、欧洲、西伯利亚、中国、北美洲 950 前寒武纪 非洲、亚洲 2300 前寒武纪 北美洲
在地质史的几十亿年中，全球至少出现过3大冰期，即前寒武纪晚期大冰期、石炭纪二叠纪大冰期和第四纪大冰期。
地球自诞生后，气候也一直在变迁中。地质年代中地球的气候是温暖和寒冷交替出现。在数十万年以上的极长周期气候中，有大冰川气候周期和冰川气候周期。
在震旦纪以前，也就是大约在亿年以前，我们并不清楚地球上的气候。从亿年前古生代震旦纪起一直到新生代的第四纪止，地球上的气候共经历了三次大冰川气候。第一次是震旦纪大冰川期，前寒武纪晚期大冰期距今约亿年；第二次是古生代后期的石炭二叠纪大冰川期，距今约23亿年；第三次是新生代第四纪大冰川期，距今约200万年。这三大冰期气候的时间周期尺度大约是千万年至亿年左右。
据在欧洲和北美研究的结果认为，共有六冰期，五间冰期。在日本根据分析冰斗地形（围谷地形）发现有两冰期。最显著的冰期在石炭纪二迭纪冰川的遗迹残留于冈瓦纳大陆。除上述两大冰期外，在欧洲和美洲还发现有前寒武纪、中生代和第三纪的冰川遗迹，但是都不太显著。
第四纪冰是地球史上最近一大冰期。更新世
在冰川活动过的地区所遗留下来的冰碛物是冰川研究的主要对象。第四纪冰期冰碛层保存最完整，分布最广，研究也最详尽。在第四纪内，依冰川覆盖面积的变化，可划分为几个冰期和间冰期冰盖地区约分别占陆地表面积的30和10。但各个大陆冰期的冰川发育程度有很大差别如欧洲大陆冰盖曾达北纬48°，而亚洲只达到北纬60°。第四纪冰期来临的时候，地球的年平均气温曾经比现在低10～15，全球有13以上的大陆冰雪覆盖，冰川面积达5200万平方，冰厚有1000米左右，海平面下降130米。
第四纪冰期的遗迹最多如斯堪的纳维亚半岛的峡湾，北欧、中欧和北美众多的冰碛残丘，阿尔卑斯山的U型谷和陡峭的山峰，法国和瑞士交界处侏罗山巨大的冰漂砾等，都是第四纪冰川作用留下的遗迹。
由于气候变化随地区的差异和研究方法的不同，因而各地冰期的划分有所不同。
1909年，德国的A·彭克和E·布吕克纳研究阿尔卑斯山区第四纪冰川沉积划分和命名了4个冰期和3个间冰期。随后，世界各地也都划分出相应的冰期和间冰期。
在第四纪大冰川期气候中，目前已经确知其间气候仍是寒冷与温暖交替出现。这段时间世界各地的冰川进退次数并不一致，不过大多数学者都同意：第四纪北半球大部有冰期、间冰期和冰后期；而在北欧则有冰期、间冰期和冰后期。第四纪时欧洲阿尔卑斯山山岳冰川至少有5次扩张。
在国，据李四光先生研究，相应地了鄱阳、大姑、庐山和大理4个亚冰期。庐山第四纪冰川庐山第四纪冰川两三百万年前的第四纪冰期当时周天寒彻，气温比现在低37℃。巨大的冰川一路推进，山谷被硬生生割开，直径数十米的巨石随着冰川的搬运而翻山越岭。1933年李四光先生发表《扬子江流域之第四纪冰期》，正式宣称在庐山发现了第四纪冰川遗迹至1937年写成《庐山之冰期》。凭借李四光先生的学术声望和社会地位，庐山第四纪冰川学说为许多研究者所拥护。此后国又有许多地方发现第四纪冰川遗迹据统计到世纪末，这样的地方一共有120多处。世纪80年代施雅风与学术界几位同仁一道，明确对李四光先生的结论进行了质疑，进一步明确指出，李四光先生提出的作为冰碛物的泥砾混杂堆实际上是泥石流堆积
第四纪冰川期是“在地球上骤然出现的第三次大寒冷期”；“世界大陆曾有32%的面积为冰川覆盖，海面下降约130米”；“当时的气温平均比现在要低37℃，不但高纬度地区为冰川覆盖，就是中纬度地区也出现寒冷气候，并在山区发育山岳冰川”。20世纪初，西方权威地质学家曾断然宣称“中国绝不可能有第四纪冰川遗迹”。
首先发现庐山第四纪冰川遗迹的是中国著名地质学家李四光先生。在1931年他带领北京大学师生来到庐山实习；19321933年，对庐山第四纪冰川遗迹进行系统调查他认为庐山有许多第四纪沉积物，一些特殊地貌形态，不用冰川作用作科学解释是解释不通的。他经过详细而系统研究，深信庐山在第四纪时期发生过多次冰川活动。1932年发表《扬子江流域之第四冰期》，指出庐山上有冰斗、冰川谷等地貌，还发现了大量冰川条痕石。李四光的报道及论文，在国内外地学界引起巨大轰动英国学者步达生说：“庐山第四纪冰川果然如此，我们就要面对变白天为黑夜的危险了。”冰川，顾名思义，就是“冰的河流”。冰川，不是汹涌澎湃地流动，而是挟带着大小石块的冰体缓缓有力地推进着，无形中造就出奇特的冰川地貌遗迹：冰斗、冰窖、冰笕、冰坎、冰坡、刃脊、U形谷、盘谷、悬谷、角峰众多专家对庐山冰川遗址进行了科学调查。数百吨重的漂砾被冰川搬运到千米之外在庐山四周山脚下，经常能看到一个个巨大的外来石块这些直径0.5米以上的巨大石头，有的直径甚至达到1020米这些奇怪的石头与当地的岩石毫不相同，这些“外来的陌生人”是如何来到这里的呢？阿尔卑斯山的第四纪冰川遗迹及冰川漂砾是最早发现的。当科学家第一次公开发表论文说，这些巨大的石头是冰川搬运来的时候，被人指责为“胡说八道”，直到1880年才得到世界公认。李四光先生等一批科学家认为，庐山这些巨大的砾石同样来自312公里之外在海拔284米的大排岭和海拔193米的金定山都可以看到有重约200吨的巨大冰川漂砾。巨大的冰川把鞋山磨成了一个大鼻子鄱阳湖中的鞋山又称大姑山，是由2.85亿年前的石灰岩成其外形犹如一只绣花鞋或者像一个巨大的鼻子。如此奇怪的造型是谁的杰作？在90万年前冰川流至于此由于冰川的高度比鞋山低，被鞋山劈成两半向北流去但是冰山对山丘两侧进行了磨蚀，将整个山体磨成了一个巨大的鼻子形状并且有少数冰川漂砾夹杂在鞋山的半山腰山缝之中。不仅如此，在鄱阳湖蛤蟆石一带，原来有很多独立的石灰岩露出水面，状态奇特。这同样是90万年前冰川的杰作。当时冰川的高度大于这些石灰岩，于是从其头顶上爬越前进，将石灰岩迎冰川来的一面磨得扁平，顺水流的一端则很陡，犹如一群羊卧在地上。可惜这些羊背石除了蛤蟆石外，都被采石人炸毁。冰川经过后把山谷成U形威力无比的冰川实际上是由积雪形成的运动着的冰体有一定的可塑性当冰川在山谷中似乎不可阻挡地流动时，会磨蚀岩石，谷底宽而两坡陡，横断面呈U形。李四光先生当年在庐山工作时，曾经命名过的冰川U谷主要有：王家坡U谷、大校场U谷、七里冲U谷其中以王家坡U谷最为典型。这些山谷既是当初冰川屯冰之所，又是运冰之区。数十万年乃至数百万年的光阴让人们的想象有些苍白，好在地质记忆始终在忠实地呈现。马长信先生等地质专家曾撰文表示，第四纪是地球发展史中的最后一个纪320～1万年更新世1～0万年称全新世至少在当前还说不清楚是什么原因，在更新世时全球变冷，出现了第四纪大冰期。在320万年以前第四纪大冰期来临之前，庐山已经是一座孤立的高山根据庐山四周第四纪冰川堆积物的厚度及面积估算，在第四纪的300多万年内，庐山至少被冰川剥蚀了300500米。1万年以来进入了全新世，冰期气候结束，变成了冰后期的现代气候。这之后，大约在7000年前生过一次海侵，海水直达扬州，在九江与黄梅之间形成了古彭蠡泽3400年前又生过一次海侵，彭蠡泽有所扩大。2000年前，又生过一次海侵之后长江中的江洲、梅家洲相继出水。此外关于长江在40～20万年的庐山冰期时代，在九江地区仍然看不到有长江存在的证据。直到20～1万年，该冰期的堆积物和沉积物的分布形态，已经与长江密切相关。确切的资料证明，三峡以下的长江形成于20～15万年。巨变中的众生命运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。当今在江西还能看到不少第四纪冰川后大难不死的遗存。比如野生红豆杉又名紫杉，在地球上已有250万年的历史，属第四纪冰川时期孑遗的古老树种，是世界上公认的濒临灭绝的天然珍稀植物，是国国家一级重点保护植物在省抚州、萍乡等地都有分布水松起源于中生代侏罗纪，起源时至少有56种第四纪冰后现代仅残存1种，是中国特产的单种属树种，国家二级保护植物。水松适生环境只局限于河网沼泽水湿地带，在省余江、弋阳、贵溪、横峰、铅山等地有散生分布。第四纪冰期时，大陆冰盖向南扩展，动植物随之向南迁移。第四纪后期，大型陆生哺乳动物发生过大规模绝灭。但奇怪的是第四纪却是人类出现和发展的时期，因此有人称之为人类纪。早更新世开始出现早期猿人，晚期猿人以北京猿人和爪哇猿人为代表，他们生活于中更新世。在中更新世晚期，人类发展到早期智人阶段，如中国的丁村人、马坝人和长阳人等。可以说人类自一开始就经历了大自然的严寒考验古人类在第四纪冰期和间冰期的冷暖交替中，开始慢慢成长起来。庐山第四纪冰川遗址第四纪冰川遗址沉默至今，它的记忆实在漫长，对于它的身份确认是一次次谨慎的科研。江西其地方有没有第四纪冰川的遗址除了庐山，在江西一些其地方，都屡屡传出过冰川遗址现身的消息。不过，这些都需要专家现场考证后才能有正确的定论。甚至对于庐山第四纪冰川遗址这样重大的科学课题研究，也是一在争论声中寻求真相的过程。在1934年，李四光先生邀请多国学者到庐山考证之后有部分学者首先发表论文，反对庐山有第四纪冰川遗址。一直到世纪年代，争论仍然没有停止，其间几度观点交锋。其中激烈争论的一个焦点在于，反对方认为，在中国东南部纬度低、气温高的地区，不可能有形成古冰川活动的条件。但是近年来科学研究结果表明，青藏高原上的古隆、布龙等地区在第四纪更新世初期的海拔高度仅为10001200米。这说明第四纪大冰期来临之时，青藏高原远没有现代这么高中国东南地区（含庐山地区）尚处于海洋性气候条件下，雪线也低得多，庐山完全有可能处于雪线之上而冰川。不过眼下庐山第四纪冰川遗址学说已经成为主流观点。客观地说，各种质疑的声音并未使李四光先生经过千锤百炼的《冰期之庐山》产生动摇庐山第四纪冰川学说并未动摇。2004年，以“中国第四纪冰川研究的发祥地、冰川遗迹和命名地”为主要地质特征的庐山，“因其地学文化价值的世界性意义”，跻身中国首批八大世界地质公园行列。庐山第四纪冰川遗址世纪80年代施雅风先生与学术界几位同仁一道，明确对李四光先生的结论了质疑，并引起了对这个问题的长期争论。在论文中，施雅风先生进一步明确指出，李四光先生提出的作为冰碛物的泥砾混杂堆实际上是泥石流堆积。庐山牯岭海拔1165米从现代气候记录推测，7月气温必须下降20
，处于此高度的庐山才具备积雪成冰的条件而事实上，长江中下游地区在任一冰期均未降温达如此大的幅度从而判断地处中纬度的庐山形成第四纪冰川绝无可能。从砾石组成、砾径变化、沉积结构、擦痕等各种沉积物特征来分析，庐山较广泛分布的泥砾堆积是泥石流而非冰川所成。包围砾石的网纹红土与孢粉（即植物的花粉）组成表明，沉积暖温带亚热带湿热环境，而并非寒冷冰川环境。借助何培元先生古地磁测年法推算古温度，可推断李四光先生所定“庐山冰期”、“大姑冰期”、“鄱阳冰期”及何培元先生所定的大排冰期，恰恰在时间上相当于中国西部和北半球的间冰期时段，排除了具有积雪成冰川的可能性。
1998年，崔之久先生与杨建夫先生等首次找到台湾存在第四纪冰川作用的证据
2011年1月19日编写于重庆
2019年3月30日修改于重庆
2022年3月10日修改于重庆
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