关于"冰臼"论中若干问题的思考

就韩同林先生等先后所撰3篇"商榷"文章中提出的有关问题进行了讨论,认为"冰臼"乃冰川运动之产物.迄今为止,"冰臼"论者仍未提供足够的气候学证据,证明南国在距今(2～3)×106a前有过大规模的冰川运动.而"壶穴"是基岩河床中急流漩涡形成的一种常见的微地貌,是客观存在的.     

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。     

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。     

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。     

大别山地区存在第四纪冰川吗?

为了有效保护地质遗迹,并开展地质科普教育,避免以讹传讹,本文针对大别山南麓湖北省罗田县河铺镇与九资河镇交界处所发现的"冰臼群"进行了调查和研究。通过对"冰臼群"分布和形态特征分析,认为大别山地区河谷中的"冰臼群"系由水流侵蚀作用形成,其分布受构造(节理)控制,其改造和破坏受河流下切作用的强烈影响。因此,该"冰臼群"是流水侵蚀成因的壶穴而非冰川成因的冰臼。从目前的证据看,大别山地区并不存在第四纪冰川。     

西藏阿里地区嘎尼冰川厚度特征及冰储量估算

冰川厚度和冰下地形是冰川学研究中相当宝贵的数据。2018年5月,利用探地雷达（GPR）对西藏阿里地区喀喇昆仑山脉南部的嘎尼冰川进行了冰川厚度测量。基于ArcGIS中的地统计分析模块,运用Kriging插值方法对冰川非测厚区进行插值计算,结合差分GPS数据、遥感影像数据和地形数据,分析了嘎尼冰川横、纵剖面厚度特征,绘制了冰川冰下地形图和冰川厚度分布图,并估算了该冰川冰储量。结果表明：嘎尼冰川冰下地形存在空间差异,东支冰下地形起伏较大,西支相对平缓,冰川作用以下蚀作用为主,冰川面积为4.31 km²,平均厚度51.2 m,最大厚度出现在东支海拔5 970 m处,约为136.6 m,冰储量为0.218 km³。     

壶穴、锅穴、冰臼、岩臼等术语的辨析与使用建议

由于专家喜好不同和几本权威汉语专业辞典互不一致,壶穴、锅穴、冰臼、岩臼等术语的使用和理解存在着较严重的混乱状况。①本文建议应统一将“pothole”译为壶穴,表示基岩表面tg侵蚀而形成的一种凹坑;“kettlehole”或“kettle”译为锅穴,代表冰川沉积区因冰体融化而形成的洼地。②对于“冰臼”、“岩臼”的使用,两作者亦未能达成共识：吕洪波建议继续使用“冰臼”,等同于“冰川壶穴”,对应于“glacial pothole”,摒弃“岩臼”这一新的提法;章雨旭建议修改“壶穴”的原始定义,不再强调其快速旋转水流成因,仅强调其“口小、肚大、底平”的形态特征,同时摒弃“冰臼”和“岩臼”等术语,仅用“壶穴”一词,若强调“壶穴”的不同成因．可在其前面加注成因术语,如“冰川壶穴”、“河成壶穴”、“风化壶穴”等。③对于其他凹坑,有专用名称的用专用名称,如风化穴（tafoni）、风蚀凹槽、风龛（alcove）等;没有的则用一般词汇,称为“坑”、“穴”、“洞”（pit,hollow,cavity）等。     

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。     

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。     

A Study on Multi-original Potholes in North China Mountain Regions——A Discussion on “Glacial Potholes” and Other “Glacial Landforms” in North China Mountain Regions

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～ 20 ka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.     

崂山冰臼之质疑

作者在2010年7月问考察了被认为是“中国东部沿海低海拔古冰川地貌保留完好”的崂山地区.考察结果显示崂山的地貌是正常的花岗岩地貌,并不是古冰川遗留的地形,崂山的冰臼不过是花岗岩地区常见的风化坑.本文将崂山风化坑与国外相关研究对比,列举了崂山冰臼不是冰臼的证据,对山顶冰臼形成理论提出了疑问,同时也回答了对风化坑形成的质疑...     

韩同林的“冰臼论”是对花岗岩类岩石“负球状风化”的误解

韩同林著《发现冰臼》英文书名Moulin Discovered,将花岗岩类地区大量出现与节理有关的小型臼状地形统称为冰臼,即Moulin,并指为古冰盖的遗迹,以之反推所有臼状地形区均是两、三百万年前全球泛大冰盖所遗留的地质现象。笔者假韩著中丰富图片与记述,对照文献研究,认为冰川区罕见,只有死冰区可能存在的冰臼不可能生成上述臼状地形。这种空间尺度为厘米级至米级的臼状地形,应是花岗岩类地区与节理有关的负球状风化(Negative spheroidal weathering)与风、水协力作用的结果。少量臼底堆积热释光测年证明,这一过程是冰期后即不超过10ka的时段里进行的。韩同林大力宣传其错误的冰臼论,影响读者盲目相信过于夸大的第四纪冰川分布范围,并导致旅游部门广泛布置第四纪冰川景点,对社会舆论和旅游文化产生了不良误导作用。     

内蒙古察右中旗冰臼的发现及古气候意义

通过对内蒙古中部新发现的冰臼特征研究,认为该冰臼群为第四纪冰川遗迹。冰臼分布在海拔高度2005~2033m地势平缓开阔山顶部,发育于中生代中三叠世浅黄色中细粒二长花岗岩体之上,岩石完整坚硬,冰臼分布较为集中,其形态可分为圆形和不规则形两大类,口宽0.1~1.2m,深0.1~0.3m,形态规则,部分冰臼发育出水口和水流侵蚀槽,其方向不受风向的制约。通过与周边发现的冰臼群对比研究,形态特征基本一致,只是本区冰臼群发育的海拔高度更高,规模较小,但部分冰臼形态更加完整,水流冲刷、流动痕迹明显,符合冰臼的一般特征。总体看,本区冰臼的形成是在厚层冰层消融阶段长期受冰川融水冲刷、研磨作用所致。结合周边冰川遗迹发育情况,认为内蒙古、河北一带第四纪发育过较大规模冰川,可能具大陆冰川的性质。     

普若岗日冰原表面运动特征观测研究进展

冰川运动特征的分析研究有助于了解冰川的基本性质,是冰川学研究的重要内容之一.40a来,我国冰川学者先后对天山、阿尔泰山、祁连山、喀喇昆仑山、喜马拉雅山、念青唐古拉山以及横断山等部分冰川进行了冰川运动的观测研究^[1～6],施雅风、黄茂桓等较为系统的总结了天山乌鲁木齐河源一号冰川的运动机理以及我国大陆型冰川运动的某些特征.这些分析观测的冰川类型均为山谷冰川或冰斗山谷冰川,而对冰帽型冰川的运动特征的观测分析甚少.     

河北,内蒙古中低山区发现罕见的冰臼群

冰臼是冰川流行的有力证据之一,也是古气候,古环境变宪的历史见证,已有的资料表明,冰臼大多数发地冰谷底部及冰床之上,规模不大,数量不多。而在我 国河北,内蒙古中低山区发现的冰臼群,绝大多数分布于坚硬的花岗岩组成的山瘠和山峰上。     

四川康定折多山末次冰盛期古冰川重建及其气候意义

折多山位于青藏高原东缘,地势上处于由高原面向高山峡谷的过渡区,古冰川遗迹保留较好。对折多山冰川地貌进行深入研究,对揭示青藏高原东缘地形演化与古气候变化的耦合机制具有重要意义。在野外考察的基础上,结合Google Earth遥感影像、《中国第二次冰川编目》和DEM等资料,对折多山冰川地貌及其特征参数进行了识别、提取和计算。研究共识别出189条古冰川,覆盖面积为497 km²。基于研究区已有年代学资料,本区冰川地貌主要为末次冰盛期（LGM）以来冰川作用遗存。恢复研究区LGM冰川平衡线高度（ELA）,在西坡和东坡分别为4 380 m和4 110 m,相差270 m,揭示出分水岭东侧更有利于冰川发育。广泛发育的冰蚀湖、冰蚀基岩面、羊背石等,以及深切的冰川槽谷（U形谷）指示海洋性冰川作用特征;冰川作用正差、冰川朝向、冰蚀地貌的差异,揭示积累区地形条件和水汽来源对研究区冰川发育具有重要的影响。     

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。     

驳施雅风“冰臼”“负球状风化”成因论

施雅风院士最近撰文指出笔者等近年来在中国东部发现的若干"冰臼"并非冰川遗迹,而是花岗岩经"负球状风化"而成。然而,他所谓的"负球状风化说"与当地的气候环境条件和客观存在的事实完全相悖。冰臼是地表负地形之一,现今是"堆积区"而不是"侵蚀区",以现代常见的侵蚀作用产生冰臼的所谓"风说"、"壶说"、"风雨说"、"差异风化说"、"负球状风化"等,都是不可能的。这些假说是对过去业己形成冰臼群进行不同成因推断,是对冰臼群成因的最大误解。冰臼只能由大量冰川融水沿冰川裂隙自上向下,以滴水穿石的方式形成滚流水钻,强烈冲击下伏基岩产生。从河流流水动力学特点上看,急流旋涡主要产生水平力为主,而冰臼的形成主要是垂直力才有可能产生,因此河流流水也是无法产生冰臼的。     

探地雷达在冰川厚度及冰下地形探测中的应用

探地雷达因其快速、准确、无损、高分辨率等优势而被广泛应用于冰川学领域。以天山托木尔峰青冰滩72号冰川为例,着重介绍了探地雷达在冰川厚度及冰下地形探测中的应用。通过对雷达图像的处理和解译,获取了高精度的冰川厚度数据,恢复了冰下地形,计算了冰储量,并分析了冰川厚度变化对气候变化的响应。结果表明:冰舌厚度为0～148 m;冰储量为0.055 860 km3,折合成水为0.050 274 km3。近50年来,该冰川呈现强烈消融,与冰川区气温快速上升有直接关系,雷达探测为研究此响应机制提供了定量化的科学依据。     

论内蒙古第四纪冰川和冰臼群的成因

通过内蒙古林东地区第四纪冰川地质和冰臼群成因专项调查工作,发现了晚更新世冰碛泥砾层和龟背石、熨斗石、龟裂石等典型的冰碛砾石及冰斗、刃脊、角峰、冰川槽谷中的表皮构造等山谷冰川遗迹。在花岗岩体中发育的岩臼群,可划分为冰期冰雪融水形成的冰臼、现代季节性降水形成的瓯穴和风蚀作用为主形成的风龛3种类型。本区冰臼同山谷冰川相伴随,未发现远源巨型漂砾等大陆冰盖证据。