壶穴差异风化或风蚀作用成因质疑

过去十年来发表了一系列关于中国东部第四纪冰川地貌的文章,而关于壶穴成因的争论也通过各种媒介报道出来。笔者等建议壶穴仅仅用于表示快速旋转水流在基岩表面形成的近圆筒形的凹坑,以口小肚大底平为典型形态特征,而冰川融水冲蚀形成的壶穴则叫做冰川壶穴。近年来,有些研究者将中国东部花岗岩山脊上的壶穴与差异风化和风蚀作用联系起来。笔者等分析了风化作用和风蚀作用的特点,明确指出：风化作用和风蚀作用并非壶穴形成的原因,唯一可能的成因是快速的河水或冰川融水的旋转水流。因此,在中国南方河床上发现的壶穴既可能是河流流水形成的,也可能是第四纪山谷冰川融水造成的;而中国北方花岗岩山脊上的壶穴只能是曾经覆盖其上的第四纪冰帽在冰川退缩期之冰川融水形成的。所以,花岗岩山脊上的壶穴为冰川壶穴（即冰臼）,可以看作第四纪冰帽的标志。根据中国东部壶穴的分布特征推断：中国东部之北方在第四纪末次冰盛期至少曾经存在着许多冰帽甚至大陆冰川,而其南部边缘至少已经达到山东蒙山以南。     

崂山花岗岩山脊壶穴的特征及成因探讨

关于中国北方地区花岗岩山脊壶穴(有报刊称之为冰臼、冰川壶穴、A型风化穴、岩臼、锅穴、坑穴等)的争论一直不断,通过对青岛崂山花岗岩山脊壶穴的形态及分布特征的实地仔细观察和分析研究发现,青岛崂山花岗岩山脊壶穴同其他北方地区花岗岩山脊壶穴一样,具有口小、肚大、底平、内有水平纹理的特征。山脊壶穴有一出水口,以出水口水平面为界,以上为"口小"的部分即本文称之为壶檐,以下即"肚大"的部分为壶穴的主体。根据山脊壶穴的这些特征认为,崂山花岗岩山脊壶穴是由于壶穴内冬季水面的结冰对壶穴内壁的冰蚀作用所形成的,每年冬季在不同的水位结冰,便在壶穴内不同的部位产生冰蚀,由于壶穴内最高水位与出水口持平,故其上部分不发生冰蚀,便形成壶檐即"口小",其下部分不断被冰蚀扩大便形成"肚大"的特征。同时,崂山花岗岩山脊壶穴的生长发育必须满足这样的条件:位于山顶部位,没有外来流水、沉积物及生物枝叶等落入壶内。本文用冰蚀作用解释了崂山花岗岩山脊壶穴的基本特征,对花岗岩山脊壶穴发育过程进行了探讨,并指出崂山花岗岩山脊壶穴的产生—发育—消亡是现代花岗岩冰蚀作用的产物,而且这种过程目前仍在进行中,与第四纪冰川无关。     

川北旺苍苍王峡龙潭子河壶穴形态及成因初探

河成壶穴是山区河床基岩上常见的微地貌类型,记录了区域地貌演化过程、水流与河床边界相互作用的关键信息。基于此,笔者等以川北旺苍苍王峡龙潭子河110处河成壶穴为研究对象,详细测量其形态特征并进行统计分析。结果表明：非串珠状壶穴大小、深度及形态在河床纵剖面上的分布没有明显的规律性,而串珠状壶穴具有一定的规律性;壶穴集中分布在下寒武统阎王碥组硅质砾岩中,其中发育的石英砂岩夹层对壶穴的形成和演化起到了关键性作用,双层天生桥壶穴则是典型的代表;区内发育NE、E—W向平面共轭X型构造节理和S—N向构造节理,三角形、菱形、不规则形壶穴多受两组或3组节理控制,其中S—N向构造节理还控制了壶穴的长轴走向和河谷走向;构造节理对壶穴口形态的演化影响显著,而对壶穴垂直剖面形态的影响不显著。本研究将丰富和完善河成壶穴地貌的数据资料,为米仓山地区河流地貌和构造演化提供科学依据。     

贵州绥阳响水洞洞穴壶穴形态的形成与发育

为探究响水洞壶穴的形成和演化的机理,对白云岩地区洞穴壶穴形态特征(长轴长、短轴长、深度、长轴所对应的走向及洞道走向等)进行了详细测量,并运用统计学分析方法从定量的角度描述了洞穴壶穴的形成和发育过程。结果表明,壶穴的形成和发育过程不仅与流速有关,还与洞道走向、洞道宽窄、弯曲程度和流水特征有关;壶穴的空间分布与洞道走向有着密切的关系,因其形态受节理构造、流水形式等作用控制,其长轴走向具有一定的选择性;对壶穴长、短轴作对数变换后之间具有很好的线性关系,其回归曲线是幂1的函数曲线;而对长轴和短轴与深度作对数变换后之间相关性较差,回归曲线分别是幂1和幂1的曲线,故而在壶穴发育的过程中,其形态和流水作用的形式也是随机的;喀斯特洞穴壶穴是地下河下切的侵蚀形式之一,在下切强烈的洞段,其形成时间相对较短,且发育不充分,难以长久保存,因此现代地下河的壶穴即是现代壶穴。对喀斯特地区地下河道中壶穴的分析和研究,丰富了岩石坑穴的研究,对岩石地貌学的研究具有一定的意义。     

海岸壶穴与风化坑的成因差异及证据——以广东沙扒镇和庙湾岛海岸为例

风化坑和壶穴都是常见的岩石坑穴地形,其形成原因和形态完全不同,但容易被误解和混淆.广东西部沙扒镇海岸和珠江口外庙湾岛海岸同时发育了风化坑和海岸壶穴.近年来我们对两处地区进行了考察,从地貌学、沉积学、岩石化学和矿物学等各个方面对风化坑和海岸壶穴的形成过程和影响因素进行了论证,并将两者进行了对比.研究表明在不同的岩石(火成岩和变质岩)上均能形成风化坑或海岸壶穴,各种证据显示风化坑形成于岩石表面积水的风化作用,海岸壶穴则是由海浪的侵蚀作用而形成:1)风化坑可以形成于高潮线以上的各个高度平坦的岩石面上,平均高潮线以下不能形成风化坑,而海岸壶穴可形成于平均高潮面之下,其形成高度不超出高潮面;2)海岸壶穴与风化坑在形态上有明显区别,如不同的侧壁形态、底部、口径边缘及宽深比等;3)海岸壶穴中堆积物颗粒磨圆度和分选度好于风化坑中颗粒;4)风化坑内堆积物的化学蚀变指数CIA值均高于附近地面岩石的CIA值,而风化坑内堆积物中矿物的英长比高于地表岩石的英长比,但CIA值和英长比均不能区分海岸壶穴和风化坑中的堆积物;5)风化坑内颗粒含大量的粘土矿物,而海岸壶穴中无粘土矿物;6)风化坑和海岸壶穴的堆积物具有显著不同的化学元素迁移特征.     

川北旺苍苍王峡龙潭子河壶穴形态及成因初探

河成壶穴是山区河床基岩上常见的微地貌类型,记录了区域地貌演化过程、水流与河床边界相互作用的关键信息。基于此,本文以川北旺苍苍王峡龙潭子河110处河成壶穴为研究对象,详细测量其形态特征并进行统计分析。结果表明：非串珠状壶穴大小、深度及形态在河床纵剖面上的分布没有明显的规律性,而串珠状壶穴具有一定的规律性;壶穴集中分布在下寒武统阎王碥组硅质砾岩中,其中发育的石英砂岩夹层对壶穴的形成和演化起到了关键性作用,双层天生桥壶穴则是典型的代表;区内发育NE、E—W向平面共轭X型构造节理和S—N向构造节理,三角形、菱形、不规则形壶穴多受两组或 3 组节理控制,其中S—N向构造节理还控制了壶穴的长轴走向和河谷走向;构造节理对壶穴口形态的演化影响显著,而对壶穴垂直剖面形态的影响不显著。本研究将丰富和完善河成壶穴地貌的数据资料,为米仓山地区河流地貌和构造演化提供科学依据。     

论白云山壶穴的发育与演化

福建白云山国家地质公园的蟾溪、龙亭溪、首洋溪和黄兰溪峡谷中的花岗岩、火山岩基岩河床、浅滩及岸壁上发育数量众多、个体巨大、形态各异的壶穴,壶穴类型齐全,系统地展示了河床流水侵蚀作用,壶穴的发生、发展与消亡的演化过程。根据水动力条件、壶穴发育位置及形态特征,对壶穴进行分类,论述壶穴的发育与演化过程,建立壶穴的发育和演化序列。     

浅议平塘县甲青“壶穴”群的特征及地貌演化过程

甲青干河河床中遍布有无数大小不等、形态各异、完整度不一的壶穴。曾有学者提出该河床地貌类型系喀斯特河谷"冰臼",而非"壶穴",是第四纪冰川活动形成的。本文从河床基岩岩性、地质构造、水流特征及溶蚀作用等因素,分析了平塘县甲青壶穴群的形成条件,提出了3种形成壶穴的流水运动模式:瀑布模式、阶状跌水模式和急流漩涡模式,并对壶穴的形成及演化过程进行了分析讨论,认为甲青壶穴群是现代河流流水侵蚀和溶蚀作用的产物,与第四纪冰川无关。     

华北山地多成因壶穴初步研究——对华北山地“冰臼”等“冰川地貌”的讨论

华北山地"距今二、三百万年"的"冰臼"绝大部分位于第四纪河谷内,"距今1～2万年"的"冰川壶穴"位于全新世河谷内,与华北山地地貌演化相矛盾;所谓的"冰川地貌"组合不是真正的地貌组合,而是不同时代、不同成因地貌的混合,因此,华北山地不存在冰臼。所谓的"冰臼"是不同时代、多种成因的壶穴——距今2.50Ma前后的河蚀壶穴,距今10～20ka的雪蚀壶穴,距今10ka以来的溶蚀穴、溶蚀—河蚀壶穴、风化—风蚀壶穴、现代壶穴和水潭。     

再论山脊壶穴的冰川融水成因——兼与施雅风院士商榷

针对施雅风院士新提出的壶穴之"负球状风化"说,笔者特撰文与施老商榷。笔者认为:壶穴的形成并不受花岗岩中节理的控制,也与风化作用无关,不能用"负球状风化"来解释。壶穴是高速旋转水流侵蚀的结果,在中国东部花岗岩山脊上发现的壶穴是第四纪冰川融水侵蚀的标志。近年来观察到的格陵兰冰上湖泊的突然排泄为壶穴的冰川融水成因说提供了重要的证据。壶穴成因争论的本质是中国东部是否曾经发育过第四纪冰川,建议第四纪学界关注中国东部第四纪冰川的其他地貌标志。韩同林研究员的"冰臼论"促进了中国东部第四纪冰川地貌的再研究,应当给予积极评价。