中国东部（105o E以东）第四纪冰川研究回顾、进展及展望

中国东部（105^o E以东）第四纪冰川及其演化可为中国东部乃至东亚地区古气候环境重建提供基础信息及关键证据,正确认知冰川发育条件及正确运用冰川遗迹判别标准又是重建中国东部第四纪冰川及其演化的关键。中国东部中低山地第四纪期间冰川发育与否,即泛冰川论与有限冰川论的争议由来已久。近年来,山东与周边地区中低山及沿海丘陵带的“第四纪冰川”研究波澜再起。在系统地回顾中国东部第四纪冰川研究历史及新近出现争议的基础上,结合冰川发育条件、山地冰川地貌组合、判别原则与识别依据、中国东部数座中高山地存在无争议且形态清晰的冰川地形及其测年资料以及东亚古气候环境演化记录等得出：中国东部仅有台湾山地、长白山、贺兰山与太白山等数座主峰海拔超过2 500 m的中高山地保存有晚更新世以来的冰川作用地形。其余山地及海拔更低的丘陵带在第四纪期间任何一次冰川作用中均未达到与当时冰期气候相耦合的高度,不存在泛冰川作用。已报道的“冰川遗迹”皆为各种形似地质地貌现象的系统误判,其确切成因及环境意义有待深入探讨。     

渐趋完善的第四纪冰川研究范式——记第四届中国第四纪冰川与环境变化研讨会

冰川是气候变化敏感的指示器,第四纪冰川研究在地球科学中占有重要的地位。2017年8月,第四届中国第四纪冰川与环境变化研讨会在兰州成功举办。与会专家认为,地貌学与沉积地层学的结合以及测年技术的发展,使中国第四纪冰期划分研究取得长足进展,不仅建立了80万年以来可与MIS进行比对的中国第四纪冰期与间冰期演化序列,还推动了中国第四纪环境变化研究的深入。通过研讨和交流,绝大多数专家认为中国东部中低山地某些疑似的第四纪冰川遗迹完全可以用非冰川成因予以解释,在今后的研究工作中应加强岩石地貌、气候地貌和外动力地貌过程的综合研究,尤其需要加强诸如颤痕等微观冰蚀地貌的分类、形成机制和环境意义研究。适时指出泛冰川论的缺陷和不足是本领域科学家的历史责任和使命担当,进一步开展具备科学事实、科学理论和科学观念的研究,从而完善中国第四纪冰川理论。建议国家级学会组织编制第四纪冰川遗迹调查与评价技术规范,加强全国高校自然地理学等相关专业的教师培训工作,同时加大冰川学、地貌学的科学普及力度。     

云南省东北部拱王山第四纪冰川遗迹研究

云南省东北部的拱王山海拔３１００ｍ以上的山地发生过第四纪冰川作用，典型的冰川遗迹集中分布在轿子山峰附近和妖精塘－牛洞坪两个地区，遗存的冰川地貌主要有冰斗，冰蚀岩盆和侧碛堤。根据冰川地貌的组合特征，以及它们生成的先后顺序，将拱王山第四纪冰川作用划分为末次冰期的倒数第二期冰期。     

中国第四纪冰川研究的回顾与展望

自从20世纪30年代李四光先生提出庐山和中国东部山地的第四纪冰期理论以来, 关于中国东部山地是否发生过第四纪冰川的问题困惑着国内外的地学工作者, 并为此展开了旷日持久的争论. 20世纪80年代, 经过大量的实地考察和室内分析工作, 在施雅风、崔之久和李吉均等撰写的<中国东部第四纪冰川与环境问题>一书中, 对中国东部第四纪冰川得到以下基本认识: 1)确认在中国东部有确切证据的古冰川遗迹仅在陕西太白山、吉林与朝鲜接壤的长白山、台湾的雪山和玉山等, 而在庐山及中国东部海拔2 000 m以下的山地在第四纪期间从来没有发生过冰川; 2)"泥砾"是"混杂堆积"的一种, 某些疑似的古冰川地形完全可以用其它非冰川成因予以解释, 所谓的冰川沉积多数情况下是季风气候条件下的古泥石流堆积; 3)中国东部第四纪环境发生过很大变化. 第四纪冰期中中国北方多年冻土南界向南扩展约10°, 到达长城一线, 中国东部地区年平均温度降低10～12 ℃. 喜冷动物群如猛犸与披毛犀则向南分布得更远, 到达长江口一带. 海平面下降约140 m, 古海岸远离现代海岸达600 km. 由于冬季风加强, 气候以干冷为主, 不利于冰川发育; 4)根据过去几十年的资料, 中、晚更新世中国西部山地发生过3～5次冰期, 但不存在统一的大冰盖. 因为青藏高原非常年轻, 只是在0.8 Ma BP之后才抬升到海拔3 000 m以上, 进入冰冻圈并发育冰川. 中国在全球变化研究特别是古全球变化研究中处于得天独厚的地位, 中国学者在黄土研究、青藏高原隆升、山地冰芯等方面已取得丰硕成果.     

中国现代冰川平衡线分布特征与末次冰期平衡线下降值研究

青藏高原及周边山地拥有地球上最高大且最广阔的高山高原,是除两极外最大的现代冰川作用中心,这也使得中国成为中低纬度地区现代冰川最发育的国家之一. 现代冰川平衡线分布具有纬度地带性特征,在青藏高原上还呈不对称的环状. 根据相关研究资料估算,中国末次冰期最盛期时的冰川面积约为50×10⁴ km²,是现代的8.4倍. 基于平衡线处年降水量和夏季平均气温（6-8月）之间的相关关系重建的中国西部（105° E以西）末次冰期最盛期时的平衡线分布图与现代的相似. 在青藏高原内部与西北部,平衡线下降值在500 m以内,小的仅为200~300 m;在青藏高原东南边缘下降值约800 m,最大可达1 000~1 200 m. 天山与阿尔泰山平衡线下降值均在500 m左右. 中国东部（105° E以东）没有发育现代冰川,仅有数处中高山地,如贺兰山、太白山、长白山与台湾山地保存有确切的末次冰期冰川地形,末次冰期最盛期时的平衡线下降800~900 m,大于青藏高原、天山与阿尔泰山地区的下降值. 根据中国东部末次冰期的平衡线分布图以及相关的古气候与古环境研究资料,海拔2 000 m以下的中低山地在第四纪期间任何一次冰川作用中都不具备冰川发育所需的地势条件.     

第四纪冰川遗迹的判别标准与方法问题——兼论蒙山巨砾堆积堤之成因

判断中国东部中低山地冰川作用遗迹的真伪,只能通过科学实践检验和学术争鸣加以解决。利用实地考察所测数据资料,证明山东蒙山确无第四纪冰川遗迹。包括蒙山在内的山东中低山丘陵,迄今为止没有发现符合判别标准的末次冰期冰川地貌三要素组合。蒙山兰溪峡谷的谷形指数（0.07~0.24）与世界各地真正的冰川槽谷不符,被当作冰川证据的蒙山兰溪峡谷谷壁擦痕和拦马墙巨砾堆积堤砾石擦痕,不具有作为冰川地貌证据的唯一性或专属性,而是砾石沿河谷滚动、拖拽摩擦和撞击的结果。不连续、不对称分布于兰溪下游凹岸的拦马墙巨砾堆积堤,沿流向延伸或呈流线构造,具有平行主流的平顶、陡坡砾石堆和立石等景观,砾石的圆度、分选和砾组构造均指向泥石流堆积堤或特大洪水巨石边滩。它可能是1668年7月25日郯城大地震保存下来的群发性灾害遗迹。     

张家口坝缘一带晚更新世冰川遗迹与深部地质作用的关系及其古气候意义

深大断裂的强烈活动为火山喷发提供了重要的岩浆通道,火山喷发后形成的火山口、高出夷平面300～450 m,最大厚度可达500 m的火山熔岩垂向堆积,加上深部地质作用导致的地壳抬升,为冰川形成-滑动提供了有利的地形条件和气候条件.张家口西北坝缘一带首次发现的冰川遗迹主要有冰碛物、冰水沉积物及冰川地貌.电镜扫描石英砂粒表面可见冰川成因的冰蚀擦痕和碾磨压坑,孢粉显示为干燥寒冷的气候环境.获得了(121.22±6.54)ka和(81.13±4.48)ka的光释光年龄,与河北省第四纪第五冰期和第六冰期相对应,与平原区的黄骅海退和大城海退时间相吻合,显示张家口坝缘一带在晚更新世早中期经历了两期冰川作用.这一发现填补了研究区冰川遗迹研究的空白,为我国东部中低山区第四纪冰川的存在提供了有力的证据,丰富了我国东部中低山区第四纪冰川研究的年代学数据,对认识本区及我国东部大陆气候特征和第四纪环境变化具有重要意义.     

滇西北山地末次冰期冰川发育及其基本特征

对滇西北海拔4 000~4 500 m 山地的第四纪冰川发育和平衡线高度进行了研究. 结果表明: 古冰川发育主要依托海拔4 000~4 300 m的夷平面,早中期发育小型的冰帽以及流入四周谷地的山谷冰川,晚期主要发育规模较小的冰斗冰川. 冰川主要发育期为末次冰期,古冰川平衡线、山体最高峰以及夷平面的高度显示,冰川发育所依托的夷平面在末次冰期时超过古平衡线,二者差值为50~400 m,为冰川发生提供了良好的地形与地势条件. 冰川规模演化表明,滇西北地区多处山地MIS 3中期的冰川规模大于末次冰盛期（LGM）,可能与MIS 3中期较强南亚季风带来较丰富的降水有关. 古气候研究资料以及研究区的冰期系列表明,滇西北海拔4 000~4 500 m山地末次冰期的冰川作用是构造和气候相耦合的结果.     

山西宁武吕梁山北段第四纪冰川遗迹的发现及意义

山西宁武吕梁山北段,平均海拔约2000米,相对高差数百米至千米左右,属中山区。第四纪冰川遗迹十分发育,类型多种多样,特征明显。冰川遗迹有:U形谷、刃脊、角峰、冰斗、冰窖及分布于U形谷中的大量冰川漂砾、冰碛、冰水堆积、冰臼、变形砾石、条痕石等。该区古冰川遗迹的大量发现,不仅证明了我国东部中低山区有大量第四纪冰川运动存在,而且冰川规模之大完全出乎人们意料之外。为研究该区古气候、古环境演化提供重要依据,为我国第四纪冰期划分和对比提供重要资料和证据。      

中国东部第四纪冰川地质的新研究

<正> 中国东部中、低山地是否发生过第四纪冰川,这是地质地理学者长期以来争论的重大学术理论问题。也是研究中国第四纪环境演变的关键问题之一。近些年来,通过对东部一些山地、盆地及沿海地带的大量研究,发现和鉴定了一批第四纪冰川遗迹及相关的地质证据。为更深入的研究中国东部乃至北半球中、低纬度地带的第四纪古气候环境和建立演变程式提供了科学依据。     

青藏高原第四纪冰期序列及其意义

普兰丁喀里山口和理塘海子山地区第四纪冰川遗迹的研究进一步证实,近２Ｍａ来,青藏高原经历过５次冰期和４次间冰期。青藏高原第四纪冰期序列的研究,对于完善大陆第四纪冰期序列、研究全球变化、认识中国东部第四纪冰川作用都具有重要意义。     

中国第四纪冰川研究的现状与争议——兼记首届“中国第四纪冰川与环境变化”研讨会

冰川是塑造地表形态最积极的外营力之一, 对第四纪冰期与间冰期旋回中冰川进退留下的丰富且形态独特的冰川地形的研究, 不仅能重建古冰川时空演化的规律, 在构造活跃的山区还可为山体抬升提供重要的理论参考. 2012年8月, 中国从事冰川地貌与环境变化研究的学者相聚兰州, 总结了以技术定年为主要特征的第四纪冰川研究新阶段取得的成绩与突破, 并探讨了现阶段工作的重点及未来的发展方向. 与会代表认为, 可对冰川地形进行直接定年的测年技术的发展与应用, 促进了我国第四纪冰川研究的发展, 现阶段及今后应着重加强与开展如下几个方面工作: 1)精确年代学框架的建立是现阶段我国第四纪冰川研究的重点; 2)青藏高原及周边山地最老冰碛的追溯及其年代测定是回答我国第四纪冰川开始发育的关键, 也是理解青藏高原构造抬升与冰期气候耦合的内在要求; 3)我国东部(105° E以东)第四纪冰川与环境问题需作进一步的研究与澄清, 科普工作亟待加强.     

河北秦皇岛地区第四纪冰川遗迹研究

中国东部中低山区是否存在第四纪冰川的争鸣已经持续了近一个世纪,之所以存在争议,主要是目前发现的大部分冰川遗迹都是零散的、孤立的,具有多解性,不能充分支撑冰川存在的观点.经过对燕山山脉秦皇岛段长期深入细致的考察,发现了大量的、类型齐全的与冰川有关的遗迹,主要类型有冰川漂砾、冰碛、石海、冰臼、冰斗、冰蚀槽、冰擦痕、羊背石、角峰和U形谷.这些遗迹之间都存在着相互关联,形成了有力的证据群和证据链条,为中国东部地区第四纪冰期的研究提供了可靠的资料.     

中国东部中低山地有无发育第四纪冰川的可能性?

1 研究历史 第四纪冰川是第四纪研究的一个特殊方面,由于已经消失,必须推理阐明.不同的研究者只能提出不同认识,这在科学界应属正常现象.人们经过长期深入研究,以真理为依归,扬长避短,弃伪存真,认识终会改进与趋同.中国东部海拔2500m以下中低山地是否流行过第四纪冰川,是地学界长期以来争论的关键问题.2500m这个界线是周廷儒院士(1982)首先提出的.     

山东蒙山第四纪冰川、黄土、水系沉积物与MIS对比研究

为了确定山东蒙山佛塔谷一带的第四纪冰川、黄土、水系沉积物与MIS的对应关系,对该区冰川遗迹进行了详细调查,并对冰川、黄土和水系沉积物进行年代学研究。对比研究了蒙山地区各类地层沉积与深海氧同位素演化阶段的对应性,建立了冰川、黄土、水系沉积物与环境演化的内在关系;详细对比了全新世、晚更新世冰川、黄土、水系沉积物与MIS的关系,初步对比了中更新世冰川沉积物与MIS的关系,发现我国东部各类第四纪沉积物与MIS之间具有良好的对应关系,从沉积层序与环境演化的角度,确认了蒙山及我国东部地区存在第四纪冰川作用的事实。     

ON PROFESSOR SHI YAFENG'S CONTRIBUTION TO QUATERNARY GLACIATION RESEARCH IN CHINA

冰期与间冰期旋回是第四纪最基本的气候特征.第四纪期间规模较大的冰川进退留下了丰富、形态独特的冰川地形,对其研究可以获得冰川的时空演化规律.“将今论古”是地质学最基本的工作原理,也是第四纪冰川研究的基本思路.从20世纪50年代,在施雅风先生的领导下,以现代冰川研究为契机,开展了青藏高原及周边山地的第四纪冰川研究,使我国第四纪冰川研究达到国际水平.在对我国西部地区(105°E以西)第四纪冰川有了相当认识后,进行了我国东部地区(105°E以东)第四纪冰川与环境问题的拨乱反正,将我国东部地区第四纪冰川与环境变化研究引向正确的方向.目前,我国第四纪冰川研究进入了以定年为特征的定量研究阶段.在此背景下,我国第四纪冰川将在测年技术的综合应用、老冰期冰川地形的定年、构造抬升与冰川发育的耦合关系等几个方面展开研究与探讨.     

玉龙雪山冰川沉积序列OSL定年

位于青藏高原东南缘的玉龙雪山分布有欧亚大陆纬度最低的海洋型冰川,其主峰及周边地区保存了大量清晰完整的第四纪冰川遗迹。研究该区第四纪冰川作用遗迹及其冰川作用史,具有重要的理论与实际价值。应用光释光（OSL）测年技术对玉龙雪山冰川沉积物进行了定年,结合前人研究资料,重建玉龙雪山冰川作用史。研究结果表明：玉龙雪山东麓的末次冰期冰碛物主要形成于晚更新世末次冰期最盛时期,其平均年代约在25ka,西麓末次冰期冰碛物形成年代约为50ka,对应于深海氧同位素3阶段中期（MIS3b）。而倒数第二次冰期的年代在240ka左右,处于中更新世晚期,对应于MIS8阶段,当时玉龙雪山存在多条复式山谷冰川。该研究可为玉龙雪山第四纪冰川作用历史的重新认识以及光释光测年技术在该区的应用提供基础资料。     

北京西山潭柘寺地区第四纪冰川与环境问题

第四纪时期,北京西山潭柘寺地区没有发生过任何山地冰川作用。所渭的冰川遗迹、冰碛、冰水沉积及各种冰蚀地貌,实际上是不存在的。因此,所渭的冰期划分也都是不可靠的。在更新世冰期阶段,北京西山属冰缘环境,而非冰川环境。     

赤峰等地第四纪大陆冰川的地貌证据

近年来，中国赤峰等地相继发现第四纪冰川遗迹，为第四纪大陆冰川作用的重新讨论提供了新的地貌证据。这些证据主要有：冰臼、冰蚀残丘、古冰斗、刃脊和角峰等。冰臼的相继报道曾经引起“冰蚀成因”与“风蚀成因”的大讨论，而恰恰是这些引起争论的冰臼引发了笔者对中国境内第四纪大陆冰川的重新思考。经过近几年的实地考察研究，笔者认为：中国境内所报道的绝大部分“冰臼”确实是冰川作用的结果。其中，发现于中国北方花岗岩山脊上的冰臼是典型的大陆冰川作用的结果。内蒙古赤峰北部阿斯哈图石林是典型的冰蚀残丘，而花岗岩中与地面平行的“节理”——剥离面理与冰川作用是分不开的，其成因须重新讨论。冰臼与剥离面理的同时存在是冰川作用的重要标志之一。考虑到河北、山东、山西已经发现的第四纪冰川地貌特征，可以推论：华北东部地区曾经发育过第四纪大陆冰川，其范围可能达到山东的泰山以南，而全球更新世大冰盖的范围值得重新厘定。     

东天山黑沟流域冰川沉积序列及OSL测年研究

黑沟源于东天山最大现代冰川作用中心博格达峰的南坡. 在第四纪冰期与间冰期旋回中,该流域的冰川均发生过多次规模较大的进退,在谷中留下了较为完整的冰川沉积序列. 这些冰川地形包含有重要的古气候变化信息,对其研究可重建黑沟流域的冰川演化史. 应用OSL对该流域的冰川沉积物进行定年,测定结果表明冰水沉积物（沙质透镜体）比冰碛物更适宜应用单片再生剂量（SAR）测年技术进行测定. 基于测得的年龄并结合地貌地层学原理可初步得出：晚第四纪期间,黑沟流域共发生了5次规模较大的冰川作用,分别为全新世期间的小冰期（16世纪以来冷期的冰进）与新冰期（距今3~4 ka的冰进）,末次冰期晚冰阶（MIS 2）与早冰阶（MIS 4）以及倒数第二次冰期（MIS 6）.