论广东川中地区的冰臼

论广东川中地区的冰臼

1999年3月至5月，广东省南方日报、广州日报、羊城晚报和一些地区报纸，如《梅州日报》，多次报道“世界上罕见的冰坝”、“丰顺发现中国最大的冰坝群”。“丰顺龙鲸河1000颗冰坝”引起了当地科学家和公众的震惊。然后出现在广东省潮州、佛冈、恩平、丹霞山、定海湖山、海南琼中、通什等地。全国许多报刊、广东卫星电视台(3月)和中央电视台一台(7月)也先后报道了这一发现,影响深远。1999年5月开始,国内特别是广东的许多地学家,纷纷提出了“广东无‘两高’何来‘冰臼群’”、“现代河谷里何来‘冰臼群’”、“冰臼?瓯穴?”等一系列质疑,异口同声地一致认为,所谓“冰臼”,实际上是现代河流作用形成的壶穴。冰臼和壶穴之争,不但是广东这一穴状微地貌的成因之争,而且涉及到争论了半个多世纪的“中国东部中低山区有无第四纪冰川”的重大地学问题之争。为此,中国第四纪科学研究会热带亚热带环境专业委员会、广东省地质学会第四纪地质专业委员会、广东省地理学会地貌与第四纪地质专业委员会和广东省地质矿产局地质环境处,共同组织了“华南环境变迁记录的遗迹与旅游资源科学化”现场学术讨论会,会议于1999年10月29日至11月1日在揭西县举行。来自中山大学、中国科学院广州地球化学研究所、广州地理研究所、广东省地质矿产局和广东省地震局的22名与会地学家(教授级和副教授级各10名,讲师级2名),经野外考察后一致认为,揭西县河谷中的穴状微地貌是壶穴而不是冰臼,但不能排除广东的其它地方存在第四纪冰川遗迹。会议之后,《热带地理》开辟了“争鸣园地”,自1999年第4期至2000年第4期,共发表了有关冰臼和壶穴之争的论文6篇,营造了“百花齐放”的良好学术氛围,十分喜人。笔者参加了现场学术讨论会,并拜读了《热带地理》中的有关论文,获益良多。现就争论的有关问题,发表一些管见,意在抛砖引玉,促进地貌学和冰川地质学的研究向纵深发展。壶穴是指基岩河床上形成的近似壶形的凹坑,是急流漩涡夹带砾石磨蚀河床形成的;冰臼则系在冰川作用范围内,由冰川内或冰川下的急流冰水,携带石块快速旋转冲击,在基岩冰床上形成的螺旋状涡流洞。这两种穴状微地貌的形态和生成模式均十分相似,因此本文拟从古冰川遗迹是否存在,以及控制壶穴形成的条件等方面入手,对冰臼与壶穴之争作一述评,并探讨广东是否存在第四纪冰川问题。1关于古冰川遗址的讨论冰臼论者提出了一系列二三百万年前古冰川遗迹的证据,这是冰臼存在的基础,现就有关证据,逐一作如下讨论。1.1丰顺龙东南角的缓坡岩石地层和“冰样品”冰臼论者提出,冰臼群分布区的河谷,大致经过了三个主要发育阶段:古河谷阶段→U形谷阶段→现代河谷阶段(或V形谷阶段)。同时指出,U形谷是河谷发育的最重要阶段,规模大,宽数十至百米以上,切割深度达百米至数百米,谷底常有平缓的基岩冰床和大量巨大的花岗岩冰川漂砾分布,剖面上明显地呈谷底平坦、两侧陡峻的U字形(文献图6-B)。壶穴论者则认为,有大量“冰臼”分布的揭西石肚溪和丰顺龙鲸河,总体上属V形河谷,只是石肚溪已近壮年期,为一缓坡碟形宽谷而已。文献照片2和4所示的U形谷底的平缓基岩冰床,则是谷底局部宽10～30m的花岗岩边滩,岩滩上有许多壶穴;而大量巨大的“冰川漂砾”,则是洪积和坡积成因的花岗岩巨砾。丰顺龙鲸河在分布有大量“冰臼”的“龙鲸三峡”河段,两岸山嘴交错,河流弯曲,是典型的山区V形谷。U形谷是山谷受冰川掘蚀、锉磨形成的横剖面呈“U”形的冰川槽谷。山谷冰川又称谷地冰川,其规模较大,短者数百米,长者可达数千米至数十千米,厚度为数百米至千米。U形谷一般顺直微弯且较宽,因此又有U形直谷之称。揭西石肚溪为一缓坡碟形宽谷,谷坡坡度多为20～25°,只有一级阶地后缘的谷坡坡度可达40～47°,而并非如冰臼论者所述为两侧陡峭的U形谷。丰顺龙鲸河“冰臼”分布最多的河段,更是典型的V形谷。冰臼论者还提出在U形谷中,发育有一系列十分典型的串珠状冰蚀洼地和冰坝,但未论述其特征并说明其出露位置,现场讨论会在野外考察时也未发现,是否存在,不由得令人产生质疑。1.2岩石质及岩性冰臼论者提出,“冰川泥砾、冰水堆积,在U形谷两侧时有保存,在U形谷口附近,也常见有较多出露”,但没有说明出露地点,也缺乏对其特征的描述。按其论述,这些冰碛物应出露在文献图6-C现代V形河谷之上,原冰川U形谷谷底两侧的阶地上。但据在石肚溪的实地观察,相当于该图6-C的冰碛物部位,有两类沉积物。一是在拔河高度约3～5m处,出露有宽数米的高河漫滩,其结构为基座型,下部基座为灰黄色—黄色半风化的花岗岩;上部为弱风化的河流砾石、砂和坡积、崩积的花岗岩岩块,其顶部有十至几十厘米的黄—黄褐色风化层。另一是在拔河高度约9～15m处出露的第一级阶地,一般宽度为数米,宽谷地段可达十至数十米。在坪上大桥以南的石肚溪西岸出口处,可见到一基座阶地剖面,上部为松散沉积层,其中可见两套二元结构,上部的二元结构为中砾石层(具较明显的斜列砾石扁平面)夹砂质透镜体,砾石分选较好,磨圆度中等至较好;下部的二元结构可明显分为上河漫滩相砂层(具薄的近水平层理)和下河床相粗砾石层,砾石磨圆度较好,但分选较差,砾石以花岗石为主,球状风化程度较高,呈浅褐黄—红黄色;基座则为杂色的花岗岩风化壳。无论是高河漫滩还是第一级阶地的沉积物特点,都与冰川泥砾和冰川堆积迥然不同。冰臼论者还提出:“巨大的花岗岩冰川漂砾,几乎是随处可见。有的呈大面积集中分布,形成‘漂砾碛’、终碛、侧碛等”。但文献照片3所示揭西石肚溪中巨大、带棱角状的冰川漂砾(A),据实地观察,是谷坡滚落、近岸崩塌或洪积成因的花岗岩大石块,它之所以呈棱角状,是花岗岩体沿多组节理面崩解的结果。石肚溪中还见有许多坡积和洪积成因的巨砾,有的巨砾上还残存有现代河谷中形成的壶穴,如文献照片6所示的冰川漂砾,以及当地老乡所称的“缺鼻牛”石等,显然是壶穴形成之后经过运移的花岗岩巨砾。冰川漂砾是为冰川所裹挟翻山越岭搬运到异地的巨大石块,因此这些岩块的岩性一般具有较强的抗风化和耐磨蚀的能力,而且一般具有多面形的磨面、磨蚀的擦痕、压坑等特征,岩性也不可能太单一。但石肚溪所见的花岗岩巨砾,其岩性多为中粒斑状花岗岩,与河谷周边出露的花岗岩的岩性基本相同,是就近取材的。而且砾石也不具冰川漂砾的磨蚀及弹性和塑性变形等特点,因此把它确定为冰川漂砾,是难以令人信服的。还应指出的是,广东属新构造运动的间歇性抬升区,目前已发现的河流阶地有5～6级,山区河流下蚀较强,V形谷发育,谷坡较陡,而且雨量充沛,每逢汛期,常有山洪暴发,因此,特别是山区的花岗岩河谷中,出现坡积和洪积成因的花岗岩巨砾的现象,可以说是比比皆是。至于冰臼论者所指的终碛、侧碛等,因未说明其出露地点和特征,因此难作评论。1.3“石海”的发育程度冰臼论者提出:“巨大的花岗岩冰川漂砾,……有的明显受到寒冻作用,呈特有的‘石海’地貌出现”。据文献照片1,其所指的“石海”,是石肚溪上游东岸石内大桥东南一个干涸支沟中的地貌。那里是一个拔河约20～50m、发育在第一级阶地和第一级谷肩之间的小山包,分布着大片巨大的花岗岩岩块,组成了“石海”。石海是指冰川外围的冰缘严寒地区,因地下水的冻融风化作用强烈,且反复进行,致使基岩不断崩解而形成的冻融岩屑,在较平坦的山顶面上运移而形成的由块石组成的地面,即形成了“石海”。壶穴论者总的认为,“石海”是揭西石肚溪谷坡上的花岗岩石蛋地貌,只是与沿海所见典型的花岗岩石蛋地貌相比,其发育程度较差而已。笔者在现场观察到,最大的花岗岩块体中(照片1的中部及偏左部分——封三,下同),可明显见到两组走向近于正交、近乎直立的节理,而且节理有一定的延伸,显然是原地的花岗岩露头,而不可能是经过运移的冻融岩屑所组成“石海”。诚然,沿大的花岗岩块体的节理风化剥离形成的较小岩块,有就近倾侧或崩塌现象,也有的岩块是由于山坡较陡而滚落下来的,山坡上还曾修过水渠,施工过程中也肯定有石块崩落。这些组成“石海”的大小花岗岩块,均为清一色的岩性相同的花岗岩,如果是经过运移的由基岩崩解形成的冻融岩屑,其岩性是不大可能是那么单一的,而且也见不到经反复冻融风化、崩解和运移的迹象。因此这些大小岩块组成的“石海”,实际上花岗岩区常见的原地风化地貌,只是这里的球状风化不强烈,就目前地貌的发育程度而论,以称石蛋地貌雏形为宜。1.4水系下蚀速率高、分布广冰臼论者认为,冰臼群大约形成于距今二三百万年前的第四纪早期,但能否保存至今是一个值得商榷的问题。根据广东地壳间歇性抬升的新构造运动特点,以及已积累的大量多级河流阶地的高度及年龄资料,各种不同基岩平均的水系下蚀速率,每万年接近1m,那么二三百年万水系下蚀就可达200～300m,这样即使二三百万年前山谷中存在冰臼,也已为河流侵蚀殆尽了。如有幸存者,也只能出现在二三百米高的山脊和分水岭上,怎么还能保存在现代河谷中呢?冰臼论者还根据安徽繁昌人字洞中的旧石器,经历了2×106～2.4×106a仍保存十分完好,以论证二三百万年前的冰臼仍可保存至今。笔者认为这两者之间是缺乏可比性的,因此也难有说服力。1.5每次1000公里总而言之,冰臼论者所提出的一系古冰川遗迹,均缺乏足够的证据,“皮之不存,毛将焉附?”何来冰臼?2控制穴位形成的条件2.1石腹溪岩坎节理构造的成因据在揭西石肚溪的观察,河床的花岗岩基岩中,发育有大量的三组节理,其中有两组走向分别为N30°E和N60°～70°W,倾角近乎直立(>80°),节理面平直而光滑、闭合,沿走向和倾向均延伸较远,平面上近于正交,很可能是两组共轭的剪节理组成的“X”型节理。这两组节理交叉处的薄弱点,即控制了壶穴的发育部位(照片4)。在石肚溪陂下潭河谷谷底的东侧,沿另一组平缓的节理面构成的花岗岩边滩上,即沿“X”节理的交叉点发育了一系列壶穴。“X”节理在平缓的节理面上构成棋盘格状,壶穴即分布在节理的交叉点上,有如棋盘上的“棋子”一般(文献照片2)。那组颇为发育、倾向N30°E(即倾向下游)、倾角为5°～20°的平缓节理群,是一种席裂或席状构造(sheetingstructure),它的成因有多种观点,比较一致的意见是,由于地球表面不断地被侵蚀夷平,因而下伏岩石的负荷随之逐渐减轻,导致在垂直方向上因减压而发生扩张作用所形成的一种节理,因此又称释重或解压节理(releasejoint),也称去荷或卸载板状节理(unloadingplatyjoint)。席裂构造以块状的花岗岩中最为发育,厚层块状砂岩等中也可见到。它常将花岗岩体切割成许多平缓的板状体或透镜体(照片2,3)。这种由平缓节理群组成的席裂构造,大致与地面平行,靠近地表处较为密集,节理之间的间隔仅数英寸,但其间隔随向下深度的增加而加大,但当达到地表以下数十英尺时,肉眼明显可见的席裂构造即不再出现,但到达到更大的深度时,仍存在与席裂构造平行的隐蔽薄弱面,常为工人在采石时所利用。这些隐蔽的薄弱面就是当上覆岩石进一步被剥蚀而接近地面时,形成席裂构造的基础。据笔者多年的野外观察,花岗岩体在靠近地表处出现、与地面坡度大致平行的席裂构造,可以说是随处可见。关于它的成因,Lahee,Billings和Bates等的上述观点,笔者认为是比较符合实际的。石肚溪花岗岩中的席裂构造,将花岗岩体切割成许多板状体(照片3)或透镜体(照片2),节理面的间距一般为十余至数十厘米,均见于接近地表处,与席裂构造的特点十分吻合。石肚溪花岗岩中的三组节理,不但控制了壶穴的定位,而且在地壳间歇性抬升和河流不断下蚀的情况下,还控制了一系列阶梯状岩坎(rockstep)地貌和河谷的形成。倾角平缓、倾向下游的席裂构造,构成了岩坎的“平台”,而与河流流向近乎正交的走向N60°～70°W、近乎直立的节理,则成了上下“平台”之间的陡坎,岩坎又控制了跌水和瀑布地貌的形成。另一组走向N30°E近直立的节理,则控制了河流下蚀形成的槽谷,石肚溪中下游的流向,总体上即受这组节理控制。摄于石肚溪中游的照片3,可视为节理构造控制了河流流向和阶梯状岩坎的形成,岩坎又控制了跌水和瀑布的缩影。在洪水期,在跌水或瀑布之下的席裂构造“平台”面上形成的急流漩涡,携带着砂砾,沿着“X”节理交叉处的薄弱点,不断旋转磨蚀的结果,就使薄弱点逐渐发展成为壶穴(照片4及文献照片2)。至于石肚溪上游石内大桥侧旁所见,沿N60°～70°W方向小峡谷中展布的串珠状壶穴(照片5),则是由于间歇性的地壳抬升和侵蚀基面下降,河床中间歇性地产生新的裂点和溯源侵蚀形成的。揭西龙潭瀑布溪流中,壶穴形成的地质构造和地貌条件与石肚溪相似,走向为N80°E和N40°W的两组节理控制了壶穴的定位(文献图2-B),而平缓(10°～20°)的晚侏罗世中酸性火山角砾岩和凝灰岩的层理,及与溪流流向近乎正交的陡节理,加上地壳的间歇性抬升和溪流下蚀,也形成了一系列阶梯状岩坎,岩坎控制了一连串跌水,“接力式”的跌水群即组成了落差较大的龙潭瀑布,瀑布之下的深潭,即为一巨大壶穴(照片8,文献图2-A)。2.2石英岩质的岩石目前广东已发现的壶穴,绝大部分分布在花岗岩和混合岩区,在厚层砂岩、厚层坚硬的红色砂砾岩及中酸性火山岩中也可见到,但较少,其它岩性的分布区则更少。揭西石肚溪的河床基岩,主要是中粒斑状花岗岩,虽然节理比较发育,但多为闭合的剪节理,而且挤压破碎和片理化等成岩后的构造活动很少见到,总体上属于成分和结构比较均一的坚硬致密块状岩石,当急流携带砂砾,沿着节理交叉处的薄弱点磨蚀成穴时,其周边不易破碎和垮塌,因此可磨蚀直至形成圆筒状的壶穴(照片2),穴壁上还可见明显的近乎水平或帚状的螺纹状擦痕(照片6)。揭西龙潭瀑布溪流中的壶穴,较石肚溪少得多,而且一般比较小,这与河床的基岩与石肚溪不同有关。在溪流下游、奋进电站以北出现障谷(narrowgorge)处附近,出露的主要是下侏罗统的碎屑岩,由于地处莲花山韧性剪切带的外缘,曾受到了动力—动热变质作用的影响。砾岩中的砾石被压扁拉长,定向构造明显,砾石间的填隙物则已片理化;厚层的石英砂岩也发生了重结晶作用;粉砂质泥岩和泥质粉砂岩则均已片理化。这里的壶穴主要发育在厚层块状的石英岩质砂岩中,以障谷东壁因地壳抬升至拔河高度约5m处、经侵蚀后残存的半拉圆筒状壶穴最为典型,在河床中的石英岩质砂岩中也可见到(照片7);而在片理化的砾岩和泥砂质岩石中则未发现。这主要是片理化的岩石在磨蚀过程中,容易顺着片理分裂、破碎和崩落,因而难以形成圆筒状的壶穴,而唯有在成分均一的厚层致密坚硬的块状石英岩质砂岩中才能形成。龙潭瀑布以南,溪流中的晚侏罗世中酸性火山碎屑岩中的壶穴,也多发育在角砾较小且少、层理不发育、成分较为均一的致密块状岩石中(文献图2-B)。石肚溪和龙潭瀑布溪流,基岩同为成分比较均一的致密坚硬的块状岩石,但壶穴出现的数量和大小则有明显差异,总的是在花岗岩中的大而多,石英岩质砂岩和火山碎屑岩中的则少而小。这除了花岗岩中的节理较为发育这一构造因素外,与岩石的结构也有密切关系。花岗岩是造岩矿物晶体肉眼能分辨的显晶岩,具有花岗结构即半自形粒状结构;火山岩是具有隐晶质结构的隐晶岩,其矿物晶粒除斑晶外均极为细小,一般在偏光显微镜下也难以分辨,只是在光性上有所反映而已;而石英岩质砂岩是由石英砂岩经重结晶变质作用形成的,它一般具有粒状变晶结构,矿物之间排列紧密,定向排列不明显,因此常呈块状。很显然,石肚溪的显晶质中粒斑状花岗岩,其造岩矿物的颗粒较粗,且班晶与基质矿物的粒度差别较大,矿物硬度(黑云母为2～3,长石为6,石英为7)和解理发育程度(黑云母完全,长石中等,石英则无解理)悬殊,在磨蚀过程中有利于岩屑的崩落,因而有利于壶穴快速地扩容,这从壶穴壁比较粗糙且可见螺纹状擦痕(照片6)得到印证。隐晶质的火山岩和矿物之间排列紧密的块状石英岩质砂岩,磨蚀中岩屑不易崩落,其磨蚀难度显然要大些,扩容速度也必然慢些,壶穴穴壁也较为细腻光滑(照片7)。龙潭瀑布下游火山碎屑岩中壶穴较少的原因,还与有的火山角砾岩中的角砾较大而多,且角砾与填隙物的岩性有差异,且凝灰岩中层理比较发育有关,因为这些岩石在磨蚀中,较之成分均一的致密块状熔岩,较易破碎和垮塌,因而较难形成完整的壶穴。上述种种情况,可视为是一种差异磨蚀(differentialabrasion)的反映。在野外考察时,石肚溪陂下潭东侧的花岗岩边滩上,见有两条平行、宽约2cm的块状石英脉,沿花岗岩中N70°W走向、近直立的节理充填,脉旁还可见硅化现象,石英脉之间所夹约30cm的花岗岩中,可见一正在形成的椭圆形浅锅状壶穴,壶穴明显受限于南北两侧较难磨蚀的石英脉,而在夹于石英脉之间相对较易磨蚀的花岗岩中发展,这是差异磨蚀或选择性磨蚀(selectiveabrasion)的最好例证。2.3关于典型的混合构造环境及基岩粤东地区的年降雨量,梅州市为1400～2000mm,揭西县和丰顺县分别为2214mm和1776mm,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。壶穴大部分分布在河床的基岩面上,以河道的主流线附近居多,洪水期被淹没,枯水期则出露,而且多产出于瀑布和跌水的下方,如揭西龙潭瀑布及石肚溪陂下潭跌水下方所见是。河床基岩为花岗岩的丰顺龙鲸河,谷底海拔约100m,在当地称为“龙鲸三峡”的更幽峡、飞舟峡和冰川峡的峡谷地段,因深切曲流而形成的交错山咀最为发育,是典型的V形河谷,下蚀作用强烈,是壶穴产出最多的地方。据报道,大小壶穴(即冰臼论者所指的冰臼)总数超过1000个,壶穴的直径一般为1～2m,最小的约20cm,最大的可达10m以上,其深度随直径的加大而加深,浅的仅十余厘米,深的可达10m以上。而基岩同为花岗岩的揭西石肚溪,谷底海拔30～80m,河谷为近壮年期的缓坡碟形宽谷,河流流速小于龙鲸河,有一些小瀑布和跌水出现,大小壶穴总数在350个以上,其直径自十余厘米至大于1m不等,深数厘米至1m以上,远逊于龙鲸河。这说明在河床基岩的岩性、构造相似的情况下,壶穴的数量多少和规模大小,与河谷地貌的发育阶段及由此而导致的水流速度及水动力作用的强度大小成正比。上述一系列论据,结合控制壶穴形成的地质构造、地貌和基岩岩性等条件,特别是席裂构造是接近地面处形成的这一特点,笔者认为,壶穴显然是现代河流的急流漩涡夹带砂砾磨蚀河床基岩形成的。壶穴主要产于现代基岩河床上,个别分布于高河漫滩上,因此它的形成年代应与现代河床和高河漫难的发育时间相近。广东河流阶地的主要参数表明,高河漫滩的年代为1～7kaB.P.,因此壶穴的形成年代应小于1万年,是近—现代形成的。3广东河谷无冰放有的壶穴论者提出,“广东第四纪没有冰川发育条件”,“广东河谷没有被冰碛物覆盖过”,也就是说广东不存在第四纪冰川遗迹。笔者认为,这是值得商榷的。3.1冲积层的砾石笔者与裴太昌等曾就封开—怀集一带的第四纪冰川遗迹作过一系列论述。冰川地貌:冰斗、角峰和刃脊;长逾40km、宽约4km的封开金装盆地U形直谷,谷侧可见冰川铲刮形成的三角面地貌,谷底基岩由于冰川的刨蚀,形成了明显的串珠状凹地,在与次一级的U形谷衔接处,高差悬殊,形成了悬谷;盘谷和蛇形丘地貌也可见到;此外还有鼓丘、鼻山尾和羊背石等,其长轴与U形直谷的走向一致。冰碛物:冰川泥砾常形成鼓丘产出,它由粘土、砾石和砂的混合体组成,砾石在粘土和砂的混合体中分布极不均匀,且排列杂乱无章,没有见到如河流冲积层中所见的层状分选作用。砾石多为坚硬且抗风化和磨蚀能力较强的砂岩和脉石英,偶见灰岩和页岩,它们在为冰川所裹挟而运移的过程中,常产生磨蚀以及弹塑性和塑性变形。因此,有的砾石为多面形;有的形成脚底板状、元宝状、弹花棰状的马鞍石和灯盏石,有的砾石表面还出现大小不等的压坑,状如麻子脸;砾石表面还常见无一定方向的钉头鼠尾状、鸟爪状等形状的擦痕,有的还可见到与擦痕方向垂直的颤痕。这些形态奇特、千姿百态的砾石,与该地河流冲积层中所见砾石是迥然不同的。冰川泥砾中的石英砂颗粒表面,经电子显微镜扫描分析,有的可见明显的槽沟状擦痕,擦痕均匀、光滑,其边缘具有明显的刃脊,有的擦痕之间可见长椭圆形突起;有的可见在稳定的定向压力下,形成的一系列平行的平整裂开;有的还可见挤压形成的凹坑等冰川作用的遗迹。冰川泥砾坚实而不透水,当地常作为良好的筑堤材料;而且该地凡在冰川泥砾中挖掘的水利沟,多年来几乎没有发现坍塌和漏水的现象;冰川泥砾与石灰岩接触处,由于它充填了石灰岩的溶洞和裂隙,因而裂隙水不发育,这对水库坝址的选择和寻找地下水的方向也有一定的启示作用。“冰川泥砾的透水性差,常成为地下水的隔水层,且承载力较高,可作为重型建筑物的天然地基”,冰川泥砾这一带有普遍性的水文—工程地质特点,与金装盆地的冰川泥砾十分相似。冰碛砂金矿:封开金装盆地的砂金矿有两种类型,上层为河流冲积型砂金矿,冲积层的分选作用良好,砂金富集在其底部的砂砾层中;与上层紧相邻接的是下层冰川泥砾中的冰碛型砂金矿,没有分选作用,砂金并有自下而上由贫变富的现象,这可能是冰川泥砾形成后,由于地表风化并经河流冲刷,其中的砂金在原地富集并叠加了部分上覆的冲积型砂金的缘故。3.2关于植物描述的气候环境问题3.2.1冰期气候对广东私家车冰期的影响无冰川论者认为,以银杏、桫椤等孑遗植物分布较广,作为第四纪没有冰川的佐证,这是值得商榷的。首先,全球的气候并非“铁板一块”,例如,在地球各大板块的边缘出现了环太平洋地热带、东太平洋洋中脊地热带、地中海—喜马拉雅地热带、大西洋洋中脊地热带和红海—亚丁湾—东非裂谷地热带等几个环球地热带。第四纪冰川发生之后,在这些地热带上出现孑遗植物是不足为奇的。广东的东西两翼,分别受到环太平洋地热带和地中海—喜马拉雅地热带的影响,全省地热资源十分丰富,现已查证的热矿泉区285处,隐伏热矿水区16处,大型热水盆地2处,丰顺县邓屋地热田热泉水温高达92℃。不言而喻,即使经过寒冷的冰期,热带、亚热带的植物,也可成为孑遗出现在有热泉和温泉等分布的地热区。其次,在同一气候环境下,对环境的适应能力较强的植物,如银杏,由于它可抵御-32.9℃的极端严寒,自然也就可以成为孑遗。由此可见,仅以孑遗植物的出现来否定第四纪冰川的存在,是缺乏足够的说服力的。李文漪研究了我国东部第四纪冰期植物与气候的关系后认为,华南固有的丰富的热带、亚热植物区系,没有被冰期气候破坏,冰后期的孢粉组合含有大量喜热喜暖成分,充分说明它们的恢复是很迅速的,也说明冰期气候对南方低纬地带的影响是有限的。他只是说明冰期对华南低纬地带的热带、亚热带植物影响有限,冰后期恢复迅速而已,并没有否定冰期的存在。因此也不能以此作为广东第四纪无冰川的论据。广东第四纪地层中的孢粉组合,既有喜热喜暖的成分,但也存在冷期的组合,这完全可以第四纪既存在冰期的寒冷气候,也存在温热的间冰期,或在冰期也还存在一些地热异常区来解释。3.2.2晚更新世晚期的晚玉木冰期沉积型腐木50年代初,笔者等在勘查桂东北及粤东第四纪冲积层中的砂锡矿时,即常在冲积层上部发现不少平卧的腐木(碳化木)树干。50年代末至60年代初在勘探和开采封开金装第四纪砂金矿时,也在第四纪冲积层的上部发现有类似的平卧腐木树干,直径粗的可达0.8m,其14C年龄为103090±420a;同时在封开长岗圩西江岸边航标站附近,在一级阶地地下约13m处,也发现有平卧的大腐木,其14C年龄为18700a;这些腐木均产于冰后期的河湖相沉积物中。近数十年来,珠江三角洲西北部的三水、四会、高要一带的第四系中,发现了连片分布的多层腐木,群众称之为“地下森林”。据黄镇国等的研究,腐木主要是水松,它的死亡是由于当时气候变冷所致。下层腐木的14C年龄约为10000a,与封开金装盆地第四纪冲积层中的腐木的年龄大致相当。晚更新世晚期的晚玉木冰期与全新世的分界,距今约12000a,据此可以推断,冰期冻死的水松等,在晚玉木冰期结束后,冰川融化后产生的大量流水,将水松等搬运至异地沉积,并为第四系沉积物覆盖,经过碳化便形成了现今的腐木。70和80年代,广东开展了大规模的泥炭(peat)的普查勘探工作,现已查明泥炭产地110处,分布在21个县(市)内,累计储量达8864×104t,列全国第一。泥炭又称草炭,是高等植物残体在沼泽中经生物化学作用形成的松软有机堆积物。广东发现泥炭中的植物残体主要有:芦苇、苔草、茅草、画眉草、禾草、莲、松、罗汉松、木兰科植物等,泥炭常与腐木共生,有时以腐木为主,组成了腐木层,有的矿区腐木数量可多达712×104m3。泥炭和腐木主要为湖泊型,其沉积形成年代距今约3.69～0.13×104a,介于晚更新世中期中玉木冰期与全新世晚期之间,除了泥炭中的草类及部分树木可能为湖泊沼泽中原地生长的以外,从可见大量腐木聚集在一起呈层状产出看来,它极可能也是水松等在冰期死亡后,为冰后期的河水搬运至异地沉