蒙山“冰川遗迹”辨识中的逻辑谬误分析——以“山东蒙山冰川遗迹的类型、特征和年代”一文为例

第四纪冰川研究主要根据观察到的地貌学、沉积学特征和年代学结果,通过缜密的逻辑推理判断其成因、时代和环境意义。蒙山"冰川遗迹"的辨识是建立在不适当或错误的证据上,雪线重建和冰期划分是不能成立的;所谓第四纪冰川遗迹,完全可以用非冰川成因予以解释。通过对蒙山堆积和侵蚀地貌的调查,笔者等得知:①拦马墙砾石堆积堤不连续、不对称分布于兰溪下游凹岸,具有立石和叠石景观,砾石组构、叠瓦构造、底泥层和不规则擦痕等表明,拦马墙天然堤为泥石流堆积;②兰溪是典型的V形谷,其基岩谷壁没有擦面和颤痕,非冰蚀擦痕是砾石沿河谷滚动、拖拽摩擦和撞击的结果,主要是泥石流成因;③已报道的蒙山"颤痕",不符合颤痕的定义和形成机制,是无效的冰川遗迹证据。本文初步提出了微观尺度新月形冰蚀地貌的分类方案,并统一称为颤痕。"山东蒙山冰川遗迹的类型、特征和年代"一文存在多处逻辑错误,我们以之为例,主要讨论了该文6个方面的逻辑缪误及其产生的非理性因素。     

论冰川与泥石流堆积体的宏观展布、磨光面、平行擦痕等遗迹的差异性——兼答王乃昂教授“蒙山‘冰川遗迹’辨识中的逻辑谬误分析”

本文在对比分析了冰川堆积与泥石流堆积过程差异的基础上,发现两类堆积体在平面与剖面上都存在明确的专属性差别。冰川冰碛在平面上形成专属性的垄槽序列,剖面上显示为混杂状无层理堆积特征。泥石流形成堆积扇,扇面上呈放射状垄岗堆积,剖面上表现为阵次韵律序列。据此对蒙山拦马墙冰碛垄、瑶池冰碛垄进行了调查研究与分析,认为拦马墙冰碛垄属于冰川凹岸堆积,瑶池冰碛垄属于冰川对称堆积。此外经调查发现,王乃昂等（2020）《逻辑》一文图2d所示“泥石流底泥层”实为一蜂类废弃的泥质巢穴。“平行特征”擦痕为泥石流成因的解释属于《逻辑》一文对于引文的误读。综合研究认为,蒙山冰川遗迹无论从清荣古冰斗的外形特征、平坦指数（F=187）,瑶池、拦马冰碛垄的平面展布特征、砾石垄的堆积特征、兰溪U谷特征及深宽比（024~027）,U谷岩壁上“微小擦痕”构成的磨光面及磨光面上产出的“平行特征”的擦痕等,都显示拦马墙冰碛垄与兰溪U谷为冰川作用的结果。     

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。     

山东蒙山第四纪冰川组合遗迹的发现及初步研究

本文介绍了山东蒙山地区南坡保存的丰富而清晰的第四纪冰川遗迹,重点展示了兰溪山谷的冰石河、侧碛堤组合,并对相伴产出的擦痕、磨光面、颤痕等冰川遗迹进行了调查与测量。同时对冰石河、侧碛堤的分布、规模、物质组成、岩石特征进行了介绍。根据侧碛堤的排列位置及砾石的风化程度,初步确定为末次冰期的冰碛遗迹;对山谷两侧磨光面上的擦痕进行了测量统计,显示谷壁磨光面上擦痕的长宽比具有10:1左右的比例规律;根据侧碛最大高度法(MELM),结合对于蒙山侧碛的调查,对蒙山雪线的高度进行了估算,初步估算蒙山南坡末次冰期时的雪线高度约为700 m左右。蒙山地区这些组合冰川遗迹的发现,为中国东部第四纪冰川的研究提供了直接的证据。     

论冰川颤痕

颤痕是冰川作用地区由冰川携带岩屑做周期性或间歇性运动在冰床基岩和冰碛石表面形成的新月形或弧形破裂形态,特征尺度一般不大于1 m。其主要形成机制类似Riedel构造模式中的（R）剪切破裂和（T）拉张破裂,且遵循脆性破裂原理。根据国内外文献报道和野外考察,从术语学角度将冰川颤痕分为狭义和广义两种。广义冰川颤痕,包括曲锥形擦口（狭义颤痕）、半月形裂口、新月形凿口、新月形裂纹和新月形断口5种。测量统计结果显示,23组新月形断口的排列间距,KS和JB检验均符合正态和伽玛分布（置信度95%）,与岩石节理（破裂）的间距特征一致;25组新月形凿口和35组新月形裂纹的排列间距,KS检验符合正态分布和伽玛分布,JB检验不符合正态分布（置信度95%）。证明颤痕在空间分布上大体保持相等的破裂间距,基本符合饱和模式理论。颤痕的定向性、成组特征具有明确的环境意义,与擦痕、擦面的地貌组合是重要的冰川遗迹判别标志。缺少冰蚀地貌组合的孤立“颤痕”,不具有指示冰川作用的价值。近年报道的山东鲁山没有“颤痕”等冰川遗迹。     

新书介绍

王照波著.2021.中国新生代冰川与环境演化.北京:地质出版社.本书以清晰的图片展示了在中国东部发现的冰川成因的平行擦痕、交叉擦痕、钉头鼠尾擦痕、磨光面、颤痕、新月形凿口、新月形断口、新月形裂纹、冰臼、河曲状冰川岩溶槽、鼓丘、巨型流线构造、终碛条带构造、冰碛垄、漂砾、冰筏坠石、冰石河、冰川袭夺、冰蚀夷平面、多成因U谷、冰斗等各类冰川遗迹;涵盖了山谷冰川、兴安冰帽、松辽冰盖、华北冰盖、云贵冰盖、青藏高原大冰盖等请多地貌;根据最新获得的冰碛堆积年龄,结合深海氧同位素气候演化曲线,从渐新世到全新世初步划分出13个冰期,建立了中国新生代冰期划分方案。重点论述了山体冰蚀过程与三角脊链、冰川滑动过程与各类擦痕、冰川堆积过程与垄槽序列、冰期气候过程与东亚冷槽、风成堆积过程与太行山隆起、青藏高原的降升与青藏高原大冰盖、冰期—间冰期对我国大陆架海陆变迁、古人类演化的影响、冰岛阀门效应与北极冰盖的形成等内容。这是一本极具探索趣味又引人思考的书,其中许多地貌现象的解释在地质、地理学术界尚存在相当尖锐的争论。     

蒙山国家地质公园拦马墙砾石堆积体暴露测年研究

山东蒙山国家地质公园佛塔谷堆积了大量的巨砾,其形成原因存在着很大的争论。探讨蒙山佛塔谷砾石堆积体的形成年代有助于了解蒙山环境演化和气候变化。关于佛塔谷砾石的微地貌已有相关作者探讨,本文在前人研究的基础上从拦马墙砾石堆积体的宇生核素~(10)Be暴露年代以及全新世以来的气候环境和人类文化等方面进行探讨。研究结果表明:①拦马墙砾石宇生核素~(10)Be暴露年代结果为5.0～6.0 ka BP左右,不支持先前发表的"8.2 ka BP拦马冰期"的结论;②全新世以来山东蒙山区域处于一个暖湿的环境下,尽管有几次降温事件,但是不足以提供形成冰川的条件。     

山东蒙山第四纪冰川遗迹光释光测年研究及冰期划分与对比

针对蒙山发育的第四纪冰川遗迹,采用光释光(Optic Stimulated Luminescence)的测年方法,对遗迹较新的冰碛垄进行了采样与测试,首次在我国东部中低山区获得了8.2ka BP与18.2~22.2ka BP两个时间段的冰期年龄值,对应于8.2ka BP早全新世全球冷事件与末次冰盛期。根据冰碛垄的特征与测定年龄值,结合我国以往其他地区冰期的对比研究,在蒙山建立了拦马冰期与蒙山冰期。本项研究,确认并发展了李四光关于我国东部第四纪冰川理论。     

论冰碛石的形态特征及其与泥石流石的区别

长期以来流行的球度和圆度概念不足以刻画冰碛石及其他成因砾石的细微特征,需要在其基础上进一步挖掘有判别价值的标志性特征.针对冰碛石与泥石流石辨识的疑难问题,提出外接圆特征、粗糙度特征、圆度-体积特征以及混杂堆积砾石形态构成特征等几个概念.通过这些特征研究,结合真实的冰川擦痕、颤痕等标志,可更加准确地进行冰川沉积物与其他成...     

鄂尔多斯东北缘早白垩世冰川泥石流沉积的发现及其成因证据

冰川泥石流是由冰碛物与冰雪融水混合形成的一种碎屑重力的沉积。综合泥石的砾石成分、冰川擦痕、冰冻痕、巨型漂砾等及其某些沉积特征和源区地质背景，认为鄂尔多斯东北缘早白垩世泥石流沉积为冰川泥石流成因，这一发现暗示了晋北隆起在早白垩世曾有山谷冰川存在，并对我国白垩纪陆地古冰川及其古气候研究具有重要意义。     

豫西罗圈组下伏古冰蚀面及冰蚀构造

笔者观察了豫西罗圈组下太若干处出露良好的基岩蚀面和伴存的构造遗迹，认为是一个典型的古冰蚀面，而非构造滑动面，其上遗留的如钉子擦痕、新月形凿坑、新月形裂缝和羊背石等，与现代冰蚀遗迹可完全类比。这是冰川运动腐蚀与掘蚀机制所成。     

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。     

中国第四纪冰期

中国第四纪冰期是经过极其剧烈的争论才得以确立的。我国卓越的科学家李四光教授早于1922年,就在太行山东麓及大同盆地发现了第四纪冰川遗迹,当时未得到地质地理工作者的承认,他们认为中国没有第四纪冰期。以后又在长江下游相继找到了大量冰川流行证据,又遭到强烈反对。直到三十年代中期,李四光教授在安徽黄山慈光寺U形谷壁上发现了确凿的冰川擦痕的证据,并对江西庐山的第四纪冰川遗迹进行了详细研究,以大量的确凿事实,对中国第四纪冰期进行了探讨,从而为中国第四纪冰川工作奠定了基础,揭开了中国第四纪地质历史新的篇章,但反对者仍然存在。     

山东鲁山混合岩表面发现第四纪冰川剥蚀的直接证据——颤痕

本文首次报道了在山东鲁山南坡山谷发现混合岩表面的颤痕。颤痕是冰川底部携带的岩石碎块在下伏基岩表面刮凿而形成的一系列弧形裂隙,颤痕的弧形突出方向与冰川运动方向一致,而裂隙也是向下游方向深入基岩内部,其中突出的中间部位裂隙最深,向两端逐渐变浅直至消失。作者探讨了颤痕的形成机理,认为:颤痕相当于主剪切面上的伴生构造——R剪切面,在剖面上看就是一系列雁列式排列的R面,它不仅是冰川在基岩上运动留下的重要证据,而且还能指示冰体的运动方向。除了颤痕之外,在鲁山山麓还分布着大量的冰碛地貌:巨漂砾、冰碛堤等,在鲁山山脊上还见有典型的壶穴、冲刷槽等冰川融水侵蚀标志。这些标志与颤痕一起构成了强大的证据群,揭示了中国东部曾经发育过第四纪冰川的历史。中国东部是否发育过第四纪冰川?地学界已经争论了80多年,而颤痕的发现为进一步肯定中国东部存在第四纪冰川活动提供了最直接的证据。     

A Direct Erosion Evidence of Quaternary Glaciation-Chatter Marks Found in Mt.Lushan, Shandong Province, East of China

本文首次报道了在山东鲁山南坡山谷发现混合岩表面的颤痕.颤痕是冰川底部携带的岩石碎块在下伏基岩表面刮凿而形成的一系列弧形裂隙,颤痕的弧形突出方向与冰川运动方向一致,而裂隙也是向下游方向深入基岩内部,其中突出的中间部位裂隙最深,向两端逐渐变浅直至消失.作者探讨了颤痕的形成机理,认为:颤痕相当于主剪切面上的伴生构造——R剪切面,在剖面上看就是一系列雁列式排列的R面,它不仅是冰川在基岩上运动留下的重要证据,而且还能指示冰体的运动方向.除了颤痕之外,在鲁山山麓还分布着大量的冰碛地貌:巨漂砾、冰碛堤等,在鲁山山脊上还见有典型的壶穴、冲刷槽等冰川融水侵蚀标志.这些标志与颤痕一起构成了强大的证据群,揭示了中国东部曾经发育过第四纪冰川的历史.中国东部是否发育过第四纪冰川?地学界已经争论了80多年,而颤痕的发现为进一步肯定中国东部存在第四纪冰川活动提供了最直接的证据.     

论冰川擦痕

李四光先生在创立中国东部第四纪冰川学说时,十分强调冰川擦痕作为鉴定古冰川遗迹的意义。应当指出,这种思想在西方地貌学文献中也很突出。直到五十年代,J.K.查理威尔士(Charlesworth)在他的巨著《第四纪》一书中,一方面指出自然界存在着许多非冰川起源的擦痕,如野牛及其他动物和水草拖曳的石块、山地洪水、风、山崩、部份固结的熔岩之间的相互滑动、构造运动、雪崩、河冰及海中的浮冰等都能形成带有擦痕的石块,但仍然认为冰川擦痕是冰川作用的“典型记录”。这样,问题就在于什     

山东蒙山峨峪口砾石堤的成因类型和泥石流发生历史

地貌学和沉积学证据表明,山东蒙山地质灾害遗迹分布广泛,通常以砾石堆积堤及河谷堆积阶地的形式保留在现代河床之上。其中,峨峪口砾石堤在蒙山具有典型性和代表性。探明峨峪口砾石堤的成因类型和发生历史,对中国东部（105° E以东）第四纪环境变化、气候地貌过程具有重要的科学研究和科普教育价值。2020年10月和2021年2月,笔者团队两次赴蒙山考察,野外工作主要是砾石组构测量,寻找砾石埋压的断木等有机¹⁴C测年材料,以及历史洪水调查、地方文献资料收集等。研究结果表明：（1）峨峪口砾石堤不连续、不对称分布于凹岸（弯道）,砾石组构、石线构造、叠置空洞构造和砾石群构造等成因专属性特征,以及砾石表面擦痕的明度,揭示其可能为数百年前所形成的一次性历史泥石流堆积垄岗,且被后期山洪改造过;（2）年代学和遥感资料显示,1991年夏季峨峪口等地曾暴发大型山洪泥石流,这一结果与蒙山泥石流的历史记载具有一致性,从证据链上进一步增强了峨峪口砾石堤泥石流成因的确然性;（3）峨峪口砾石堤可能是低频、短历时快速地貌灾害过程,属于暴雨直接类特大型历史泥石流堆积,其物源主要是峨峪口上游谷地的重力崩积物;（4）峨峪口砾石堤缺少冰缘现象的地貌组合证据,不存在全新世早期冰缘地貌的年代学依据,当地不具备发育全新世早期“石河”和“冻土环境”的气候条件;（5）蒙山地区分布有丰富的碎屑物质和比较陡的沟谷纵剖面,暴雨频繁、水分充足,具有泥石流暴发的形成条件,周边居民点、公路和登山步道应加强山洪泥石流地质灾害防治工作。     

山东蒙山九龙潭冰川堆积“垄槽序列”的特征及演化过程研究——兼论冰川、泥石流堆积序列的差异性

中国东部中低山区是否存在第四纪冰川已经争议了一个世纪，作为东部地区冰川堆积重要依据的"泥砾"（冰碛），一直被持非冰川观点者称作是泥石流沉积物。但是，由于冰川与泥石流的堆积过程之间存在本质差别，这必然在堆积体的特征上表现出专属性差异。因此建立冰川与泥石流在堆积特征与堆积过程上的专属性差异，在冰碛物的成因分析、冰碛堆积过程恢复上就有着重要意义。文章在对比分析了冰川堆积与泥石流堆积的过程差异的基础上，发现两类堆积体在平面与剖面上都存在明确的专属性差别。冰川冰碛在平面上形成专属性的垄槽序列，剖面上显示为无层理、混杂堆积状态。泥石流形成堆积扇，扇面上呈放射状垄岗堆积，剖面上表现为韵律序列。这是区别冰川与泥石流堆积体的本质所在。在此基础上，对蒙山九龙潭一带混杂堆积体进行调查与恢复，发现其具有典型的冰川成因垄槽序列特征，结合其剖面上表现为无层理、混杂堆积特征，从沉积序列与沉积过程的角度，佐证了蒙山九龙潭混杂堆积为第四纪冰川作用的事实。垄槽序列既是堆积物是否为冰川作用属性判断的专属性特征，也是恢复冰碛堆积体基本地貌特征与堆积过程的理论基础。      

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。     

蒙山八字峪砾石堆积堤的地貌成因和年代初探

山东蒙山八字峪(亦有人称为瑶池)砾石堆积堤不连续对称分布于出山沟口,沿流向延伸,具有弧形或舌状沉积的典型特征。2020年10月在蒙山八字峪砾石堆积堤测量了56块砾石组构,并在叠置砾石隙间采集到4个树干~(14)C测年样品。研究结果如下:(1)八字峪堆积垄岗砾石组构、沉积构造、地貌组合等标志,均指向其为山洪泥石流堆积物;(2)缺少扇形地、表泥层与底泥层,具有砂砾透镜体的砾石层,揭示八字峪砾石堤为暴发频率极低、发展周期较长的泥石流堆积;(3)根据已有测年结果和乔木定居期,八字峪砾石堤在距今50年前曾发生山洪灾害,这与文献记载具有一致性;(4)八字峪砾石堤成因属于暴雨直接类特大型历史泥石流,可能是一次性、短历时快速地貌灾害过程,且被后期洪流有所改造;(5)八字峪砾石堤形成原因与冰川作用无关,也不是"典型的石河"。已报道的蒙山"冰川遗迹",不仅缺少可靠的三要素地貌组合证据,而且缺少年代学和沉积学依据。总之,本文从证据链上进一步增强了蒙山山麓碎屑堆积为山洪泥石流成因判别的确定性。