地质第四纪报告打印

1、西安科技大学 必 修 课 论 文冰臼与壶穴的争议学科专业 地质工程1001班 姓 名 汤 廉 超 学 号 1009040119 摘 要本文通过将冰臼说与壶穴说对比分析，进行了一个全面综合的论述，主要对其学说形成原因及理论依据进行了介绍，详细的分析了两种学说的争议点，并给予了解答。在此基础上，笔者通过大量的分析和思考提出了自己的看法和见解，论证了冰臼说的的正确性。关键字:冰臼、壶穴、冰川作用、河流作用、剥蚀、侵蚀0 引言 第四纪冰川研究所的研究员韩同林韩教授在家乡旅游时意外的发现，对中国地质学界产生了巨大的影响。他的发现证明了中国东部中低部地区存在古冰川作用，发生过古冰川运动。而在此之前，从未有

2、过任何证据可以证明中国东部中低部地区曾经出现过古冰川作用。而他发现的东西则是古冰川作用的直接产物冰臼。冰臼的发现以及其周围U型谷、刃脊、角峰等冰川剥蚀作用形成地貌的出现，有力的证明了当地河北丰宁发生过古冰川作用。针对与韩教授所提出来的冰臼学说，有些学者发表了不同的看法，认为该处的穴状微地貌为壶穴，是由于河流的侵蚀作用所形成的，而非冰川作用。因此一场学说争议便由此而产生了，而本文也将对这两种学说进行综合全面的论述。冰臼的传统定义1为在古冰川作用范围内，冰川内或冰川下的急流冰水，携带石块快速旋转。冲击，使下覆的岩层产生漩涡状的凹坑，而韩教授通过大量的实验与分析对冰臼赋予了一个新的定义，将在下文尽心

3、介绍。1 冰臼说1.1 冰臼及其分类 韩教授通过大量的研究对冰臼进行了新的定义，冰臼1是指冰川融水携带冰碎屑、岩屑物质，沿冰川裂隙自上而下以滴水穿石的方式对下覆基岩进行强烈冲击和研磨作用形成的似我国古代用于舂米的石臼，故称之为冰臼。大多数的冰臼其特征为口小肚大，多呈圆形，近圆形，底部较平坦。根据冰臼的分布将其分为山顶冰臼或山脊冰臼，山谷冰臼或河谷冰臼。山顶冰臼多分布于山峰上，如韩教授所发现的河北丰宁佛珠洞山顶冰臼、以及后来陆续发现的内蒙巴林左旗平顶山冰臼群5、秦皇岛祖山冰臼群。山谷冰臼则多分布于河流中，如海南罗平村南圣河冰臼群、重庆市黄瓜山长滩河冰臼群、四川夹江县吴场镇冰臼群。还有一些由于冰川

4、作用将大型砾石搬运到谷底形成的漂砾冰臼，如广西揭西石肚溪茶煨炉状的漂砾冰臼、广东饶平青岚河中巨大的蛤蟆石冰臼。图1.1 广东仁化丹霞山飞花水瀑布圆形河谷冰臼1 图1.2 河北丰宁佛珠洞山顶冰臼 图1.3 广西揭西石肚溪茶煨炉状的漂砾冰臼 图1.4 广东饶平青岚河中巨大的蛤蟆石冰臼 1.2 理论依据起初韩教授在河北丰宁佛珠洞山顶的天露池上发现了一个花岗岩块，在其上有一个穴状微地貌，他无法确定这到底是什么以及是如何形成的，于是他通过分析首先排除了差异性风化的作用，由于风化作用产生在结构或成分上不同于母岩的表层物质，因为此处的花岗岩表面成分均一，无其他岩石成分在其中，因此不具备风化作用的条件，顾可排

5、除。其次韩教授也排除了河流的侵蚀作用，由于其位于山脊上，集水面积有限，无法形成流水作用，并且其方向近于水平无法产生垂直向下的河流冲击，故也可排除。则最后韩教授通过对周围地貌的观察，将此处的穴状微地貌的形成原因归于冰川作用1，同时暂时将其命名为冰臼。随后韩教授又带其研究成果，走访多名有关专家学者，如我国著名冰川学家孔殿卿院士、曹照垣、吴锡浩、段万倜研究员等，还在天津请教了原地矿部第四纪顾问周幕林教授。他们一致认为河北丰宁喇嘛山发现的冰臼群是古冰川作用的直接产物，是古冰川运动存在的有力证据。证明了中国东部中低部曾出现过古冰川作用。2 壶穴说2.1 壶穴对与分布在河流中的冰臼，有些学者对其提出了质疑

6、，认为在河流中的穴状地貌应该为壶穴，即是由于河流的侵蚀作用形成的。而壶穴2-3的定义为由于急流漩涡夹带砾石磨石河床形成的近壶形的凹坑，由于水流中携带的砾石对坑穴的侧壁进行不断刮擦，使得坑穴壁光滑如镜，其形似井，地貌学上称之为壶穴。其特征为口小、肚大、底平，壶壁光滑。2.2 理论依据多数这些穴状地貌分布于河流中，而该地区年降雨量较为多，这就保证了该区现代河流具有丰沛的水量和充足的水动力资源，为河床中壶穴的形成创造了前提条件，由于是急流旋涡产生的，因此应该为壶穴。其次在穴状地貌的内壁和砾石表面并无冰川擦痕4，无法证明该地貌是冰川作用所产生的，因此为河流作用的产物。并且冰川的形成存在于高海拔，高纬度

7、地区，而广东并无两高6，又怎能形成冰臼呢？3 冰臼与壶穴的成因及其争议分析3.1 冰臼形成环境冰臼的形成必定伴随着冰川作用，冰臼是由于冰川融水携带冰碎屑沿冰裂隙自上而下运动所形成的1，而存在于漂砾上的冰臼则是由于冰川对砾石的搬运分布于上顶或山谷中。山顶冰臼一般未见任何磨圆的砾石分布，是由于位于山顶的冰面上未见有基岩出露，因此才会导致冰臼中无砾石存在。但山谷冰臼中却有砾石的分布，因为山谷冰川两侧为基岩山，崩塌的岩块在冰面上大量分布，经磨蚀后变成了砾石，存在于冰臼中。3.2 壶穴形成环境壶穴必需经急流漩涡冲磨沟谷而成，但反过来，有湍流而无岩性较为均一的基岩河床，则也形成不了壶穴。急流冲磨岩性均一的

8、基岩河床，其必要条件是块状整齐，节理少，这样才会较易产生壶穴。同时山区河流河床比较大，水流急，跌水和瀑布多，易形成旋转的涡流。旋转的涡流带动砾石滚动，旋转磨蚀河床，形成洞口向上，洞身向下的小圆洞，即为壶穴。3.3 争议的产生与分析1、韩教授1认为壶穴的形成主要因为河流的急流漩涡所形成的，但在某些有急流漩涡处并无冰臼的产生，而有冰臼发育区，却无急流漩涡存在。在深切峡谷地貌区，有急流旋涡未曾见到冰臼的发育，在山谷山脊上，既无流水更无急流漩涡，但为何存在着冰臼。2、河流大多数只具有水平方向的作用力，冰臼的产生需要有垂直向下强有力的冲击才能形成。3、冰臼的形成在前，而流水作用在后，两者之间是切割关系，

9、不是因果关系。4、冰川擦痕在固态状态下强大挤压应力作用下才可以形成的，而在液态条件下冰川融水所形成的冰臼中自然不能找到擦痕了。5、冰川的形成只与气温和降雪量有关，只要一个地区的年平均气温小于0摄氏度，又有足够的降雪量，便可以形成冰川。6、在某些山峰冰臼中存在着巨大的冰川漂砾，试想此处无河流也无急流漩涡，怎么掉落其中的呢？4 河谷冰臼的新设想对于以上介绍，我想基本上可以排除掉山顶的穴状微地貌为壶穴的说法，具体原因如上所述。但对于河谷的穴状微地貌，我想称之为冰臼不完全正确，在这里笔者同意韩教授的冰臼说，但只是承认山顶冰臼，对于河谷冰臼说并不完全赞同。据资料表明河谷中的冰臼的底部不平，而山顶冰臼的底

10、部较平整，且河谷冰臼整个形态与山顶冰臼有很大的差异，明显的遭受到了一定的外力破坏。而这真是由于流水作用所产生的。韩教授表示过，冰臼形成在先，流水作用在后，因此在河谷冰臼形成后，遭受了流水的侵蚀，此时并不需要垂直的应力，只需水平应力便可将其形态破坏。使其残缺不全，支离破碎。因此才会有少数河谷冰臼内部出现连通的现象。故笔者认为将河谷冰臼完全命名为冰臼并不准确，因此笔者在此提出新的命名，将其称为“冰壶”，既体现了冰川作用又同时反应了后期流水的作用，但这只是笔者本人的一种设想。4 结语通过对冰臼说与壶穴说的论述，笔者详细的介绍了冰臼及壶穴的成因，同时也对其存在的争议进行了分析，也许这种争议永远没有答案

11、，但也正是由于这种学术上的争议的提出，才显出学术的重要性和可贵之处。笔者依稀还记得，在韩教授发现冰臼20年前，有一个人具体名字已记不清了，他在自己家的山上发现了类似与盆状一样的地貌，现在将其称为“石盆子”，但他由于一直未对其进行研究调查，也就并未在意，20年后，随着韩教授冰臼说的问世，“石盆子”的真面目也被揭开了，这就是第四纪冰川遗迹冰臼。抛开冰臼说是否正确来说，倘若20年前，那个人可以进一步的去研究调查，那么我想发现中国东部存在第四纪冰川遗迹将提前好几年，这也将会早一些为人类带来新的思考与启迪。所以在最后笔者希望无论是本专业的学者，还是其他领域的专家，只要对某一事物存在质疑，就应该去进行思考

12、并且将其赋予实践。这样的学问才可谓真正的学问。致 谢在本论文完成之时感慨太多，静下心来好好回顾了一下，既有困难又有收获，欣慰的是总算用不懈的努力完成了这篇论文，也许这篇论文并不是很多，仅仅只有七八页，但在这个过程中我却体会到了很多很多。也许是第一次写这样的一篇论文，因此对于我来说真的很不容易，找参考文献的时候，真的很不容易，找到的大多是无法去直接使用的，但我并没又放弃，我坚持了下来，把这项工作做了下来。我依然还记得在陕西省图书馆寻找到了发现冰臼这一本书，这本书帮助了我很多，也让我对于冰臼与壶穴有了一个更加深入的了解，书中详细介绍了冰臼的发现过程，以及冰臼的成因和形成环境，为我此次的论文编写提供

13、了很多有价值的宝贵资料。与此同时，对于此书内容的了解，也帮助我更好的理解许多持反对态度的学者专家们所提出的看法和争议，总而言之，发现冰臼一书对我的帮助很大很大。最后很感谢王老师能给我们提供这样的机会，去尝试着写一篇通过自己的努力而完成的属于自己个人的论文。在此过程中，尽管很不容易，但倘若能够坚持将它完成，那么收获将会是巨大的，而这些也将会是我们自己的一笔宝贵财富。参考文献1 韩同林.发现冰臼M.北京:华夏出版社,2004,:90-1022 杨超群.冰臼与壶穴之争述评J.热带地理,2001,21(1):86-93.3 李孟华,谢小康.冰臼与壶穴之争J.热带地理,1999,19(4):381. 4 郑本兴.石臼、壶穴、冰臼辩论岩臼、壶穴和冰穴的成因分类J.冰川冻土,2012,34(2):498-504.5 李洪江,崔之久,赵亮等.内蒙、河北山区壶穴的