中国之更新世冰川作用

1、中国之更新世冰川作用H von 惠斯曼（ 1937 年）(国立中央大学南京 )万晔翻译包浩生 审校目录一、中国西部及台湾的近代冰川作用与末次冰期二、华中的更新世冰川作用三、四川盆地西部的山麓冰川作用四、问题述要五、中国的温度六、中国的降水七、下扬子地区气候的欠缺八、中国境内至少有二次冰期的证据九、欧亚大陆西部和东部玉木冰川作用与老冰川作用范围的比较十、附录十一、参考文献一、中国西部及台湾的近代冰川作用与末次冰期近几十年内，许多学者发表了有关中国更新世和近代冰川作用的论著，但所提供的资料信息比较零散， 有些部分已难校正。 因此，我意图将关于这个论题公认孰知的资料收集起来， 并揭示这些资料如何可以

2、相互联系。 现已掌握中国西部高山与台湾地区冰川现象的详尽述著。HvHandel-Mazzetti在滇北、川西进行详细考察，他的记述与汇图表明在 Gonshiga， Lotgeshan ，Waha，TheDakeria 等均完好地保存着冰斗 (Kars) ，其中有些已被湖泊所占。 他对木里西部的观察已被 GKWard证实。W. Credner从大理附近点苍山获得了更详细的资料。所有这些考察地均处在冰川作用区边缘，因而从目前研究来考虑，这比L V Loczy， A Tapel 和 A Heim 深入冰川作用内陆藏东 (西康 )的考察工作尤为重要。在陕西，只有秦岭山系至高点太白山显示有晚更新世冰川作

3、用的痕迹。Wlimpricht 对这里具有美丽湖泊的冰斗作论述，更多的资料包含在G Fenzel 的1一篇遗作中。更北的地方， H，Schmit thenner 在大五台山 (山西 )发现了大致相同时期的似冰斗现象。在台湾北部， T Kano 对沿着玉山山脊上分布的冰斗作了详细的研究，并对该岛其它部分已知的冰川现象进行了论述。 W Panzer 的一篇论文提供了朝鲜半岛南部有关的信息。根据上述发表的论著， 为了表示现代雪线高度与末次冰期最盛时期的雪线相比较，结合其他有关资料编成下页表一：总之，在中国西部和台湾地区， 冰川地貌和冰川堆积物是非常接近的， 保存完好，这与下面将要研究的地区所发现的情

4、况恰恰相反。二、华中的更新世冰川作用在把华中地区河谷地貌归因于冰川侵蚀时，必须非常谨慎。 H Schmit thenner 指出 (我只能支持他的观察所提出的结论 )：这里的山地与平缓起伏的丘陵高度不超过 300m，坡陡脊刃，并突然转折向山麓部位平坦地形过渡。河谷宽大而平表一（此表因字太小看不清楚可能下面数据录入不准确）现代更新世参考文献树木雪线冰川末端雪线云南北部4350m5100m4075m3000m3200m10.17-20(玉龙山 )(玉龙山 )(玉龙山 )(玉龙山 )四川盆地西部边境3700m67贡山4100m5300-5500m3800m.3600约 3560m约 2000m( )

5、5.22.23.28.35.m.3000m48西藏西北部长江上8000m 左右约 5800m4100m( )37黄河源头马哥罗山5200m4700m(变进期 )57太白山（秦岭）3400m3500m2900m11.35.45大五台山3000m53台湾北部3350m24.461 )根据 Mandel-Mazzetti ，Credner 假设，丽江玉龙山现代雪线为5400m。直，具有漏斗状出口及盲谷状半圆形剧场式的末端，或者在穿过山地边缘处2留有宽广的峡谷。这些特征在冰川地貌中是非常普遍的，但是不能把海拔600米以下地区的地形归因于冰川侵蚀形态。 Schmit thenner 认为这些特征最充分的

6、理由是由显著的大陆性气候条件下河流侵蚀形成的。 以阵雨为主的周期性降水及强烈的风化作用， 致使岩石表面裸露部分的坡地上产生更为有效的径流，促使整个水系充满沉积物。 尤其是在洪水期间， 满载泥沙的网状河流所产生的侧蚀作用使得河谷谷底扩展。 与海洋气候地区相比， 这里的侵蚀很少是线状的， 更多的是面状的 (flachenhaft)，正因为这种原因就类似于冰川侵蚀作用。无论如何，在台湾与中国西部高山之间的长江下游地区， 李四光辛勤地工作迅速地积累了广泛的更新世冰川作用的证据。 仅就海拔 1000 米以上的山地来说，冰碛物不仅分布于最高的山脊，而且延伸到山麓低地。像许多学者那样，我最初对有关这些叙述持

7、有怀疑。遵循H Schmit thenner的观念，我试图从讨论具有强烈年较差降水的显著大陆性气候条件下河流侵蚀作用的产物来解释这种地貌。根据这种解释，泥砾层 (boulder beds)乃是阵性超载洪流和漫流的堆积物， 继而受到化学风化作用改变成冰碛状堆积物。 向下冲刷，蠕动与滑坡共同作用使得坡地变平缓， 较高的部份则变陡， 基岩出露。具有宽敞谷底河谷的往往与酷似冰斗形状的泉蚀凹地 (Spring-Cirques)相联系在一起， 但后者仅仅是泉蚀作用的产物。后来，我有幸应邀去参观了李四光记载有冰川现象的大部份关键性地点， 即庐山、黄山和天目山。在庐山，我愉快地受到李四光的介绍和盛情接待。根据

8、我个人的观察，我确信李四光的观察与见解是正确的， 并非为了捷足先登于李四光及其合作者对于华中， 尤其是庐山冰川作用的最新研究工作成果发表之前， 我将对早期冰川作用的证据给出一个简短的概述。庐山庐山位于 29o 30N，已发现有最好的古冰川证据； 山体顶面最高点为1460M。这里，地质资料比地貌资料证据更令人信服。在泥砾层中， 特别是在山地较高的部为（分），含有较为丰富的保存完好而典型的擦痕巨砾，这种现象除了经受冰川作用以外不可能以其他作用方式来解释。由融冻泥流产生的擦痕大多数是不规则的，并受限于多棱角的软弱岩石表面，从来没有发现过象冰川擦痕那样发生在磨光的岩面上。3泥砾层提供了第二个有力的证据

9、。 从山麓地带，泥砾层呈大型有规则的舌状体向庐山西部、北部和东部的平缓山麓带扩展， 长 8 公里。正如典型的冰碛那样，巨砾大小各异、其直径可达一米以上，完全没有层次。沿着舌状体外部边缘，进入具有良好分层的冰水砾石带， 从山地向外平缓倾斜。 这种地形特征或多或少地由于黄土状壤土、 红包粘土及类似砖红壤的网纹粘土所覆盖而掩蔽。 而且，已遭受切割，有些部份受到不同时期扇型地的旁蚀作用所破坏。在庐山较高的部位， 有典型的冰斗， 但已被来自山坡的岩屑碎块所埋藏。 类似的情况， u 型谷受到倒石堆及现代河流深切作用而变形。即使如此，仍可以发现含有大量带擦痕的砾石组成的冰川沉积物的地方，也被黄土状壤土所覆盖

10、。黄山在黄山，粗粒花岗岩是不适宜冰川擦痕的保存。 然而，李四光却在深谷平滑而悬垂的边坡上发现平行的长条状刻槽。 这是发现在河谷弯曲处的外面， 微缓倾斜的方向恰好与冰川发生移动的方向相一致。这里及其附近的河谷， 除了受到后来的洪流侵蚀而加深， 均是 u 型谷。由于这个地区节理不发育，冰川地形保存良好，在块状山体北部，节理密集、冰川地型大多已被破坏。在老的山顶面上 (1700-1900m)，岩石以被圆化了，这种地形也许是冰的作用，或者片状剥蚀作用所产生的。在黄山发现一块带有平行擦痕的巨砾，是由细粒花岗岩组成的， 这象存在于岩脉中相同形式的擦痕一样更适宜保存。在 u 型谷通往千牧岩地区到达黄山南部，

11、巨大的岩块散布于阶地上，明显的表明为冰川沉积物。继续往南，在汤口附近公路边发现有冰碛物及季候泥 (Varved Clag)。黄山东麓强烈风化的泥砾堆积物将在另一篇文章中讨论。天目山在天目山北坡，喻德渊在海拔 1204m 处大型陡峻的 u 型谷中发现带有擦痕的卵石，在山麓还有深度风化的冰碛物 (据李四光所述 )。淮阳山地HSchmit thenner 已在长江以北湖北和安徽境内的淮阳山地考察了各个地区。他在较高的部位观察到沿着溪谷源头分部着大型凹地，以及其他 “酷似冰川现象”的地形。喻德渊在一篇尚未发表的论文中阐述了淮阳山地南部有些河谷出4口处有更新世泥砾层。尤其是皖水上游(Tsaoho)河谷的

12、泥砾，虽然尚未发现带擦痕巨砾，但显示了冰川成因。三、四川盆地西部的山麓冰川作用现在转向四川红色盆地， MSalfed 在一篇短文中报道了冰川沉积物的发现。冰碛物从九顶山麓扩展到成都盆地外围，再延伸到沱江。 沿沱江，特别是在绵州(绵阳 )附近分布最广。 Salfeld 发现的终碛是在沱江进入低地以后160 公里处的遂宁附近 .。冰碛物被 0. 5-0. 4m 二厚的黄土状壤土所覆盖。冰碛物东南方向，沿沱江广泛分布着冰水砾石层。在重庆附近，充填于河谷中的砾石层高出现代河流20-30m，其中有些部分被石灰质所胶结，并略受扰动。徐近之是第一位观察这个区域冰川现象的学者，他于1934 年写信给作者说他在

13、成都附近看到了鼓丘状地貌。虽然 GBBarbour 未曾观察到冰川沉积物、但他提及成都城内钻孔中发现存在着 5.55.7m 的“巨砾层”。JThorp 和 D S Dye 论述了绵阳一带的“卵石层”，其最大厚度 30m，也被黄土状壤土所覆盖。四、问题述要根据以上简要的评述，显然可把中国的冰川现象归结成两类 : 一类是在中国西部和台湾发现的，其特点是冰斗、冰斗湖，以及保存完好的冰川地形；第二类是发现于华中及四川盆地， 已被风成沉积物覆盖， 在陡竣的坡麓地带还覆盖着倒石堆，并已遭受强烈的侵蚀。据此实况，作者认为第二类比第一类要老。这种观点可由大量的现代和早期的中国气候条件所支持，将在下节讨论。我们

14、首先提出一个基本的假设，即当现在地形条件形成以来， 中国东部与西部 (中国东部与台湾 )之间气候的差别始终相同。这就意味着这至少从更新世初期以来，随着每个时期湿度或温度的改变， 气候条件必然同样发生变化。 根据现代气候的景象，我们可以形成一种过去气候的概念。五、中国的温度首先，我们研究中国的温度。 七月和一月的订正等温线图应用了最新的资料，以及关于树木线高度信息的结论所绘制的(图版 I)从图上可以看出， 在夏季，西藏东部及毗邻的中国境内部分要比中国东部地区温暖得多，还可以看出台湾夏季各月是升高的。当寒冷的北风入侵中国东部时这种差别在一月份更为明显，相反地中国西部则受到昆仑山脉及森林的蔽护。5下

15、页表 2 列举了尽可能靠近冰川作用地区6 个站的七月及全年平均温度。 表中列出的数据是根据每一个测站所处的海拔高度计算得出的， 可以发现庐山枯岭(1100m)的温度是相同的，这些数据为这些地方的温度条件与垂直气候带边缘地带 (即树木线和雪线 )之间的比较提供了合适的尺度。表 2温度，订正至海平面牯岭等温红的对应高度（梯度 0.6/100m）（m，海平面以上高度）参考文献七月全年七月全年拉萨 365038.130.82700m3400 m39（1935 36）临源 1620m34.028.62000 m3000 m1峨嵋山 3383m32.223.01700 m2100 m39(1932-33)

16、牯岭 1100m28.517.11100 m1100 m8台北 2566m30.525.31450 m2500 m24西安（陕西）30.516.51450 m1000 m8值得注意，这种差异与表 1 中列举的末次冰期的雪线所反映的差别完全吻合。列如，云南北部与垂直气候带边缘地带 (即树木线和雪线 )之间的差别。六、中国的降水柯本指出等温线面与雪线之间的比较必须非常慎重。 干早与湿润地区决不能直接加以比较。如何最合适地应用降水来决定雪线的高度， 这可以采用下表来表示， 这表部份是根据 VPaschinger的资料，部份是根据最新的研究。表 36纬度发现于干旱大陆地区的最高雪线海洋性区域的最低雪线

17、差额70o 60 o N奥尔斯基山脉（西伯利亚3000m 冰岛西北部500 m2450 m东部）60 o50 o N阿拉斯加海萨彦岭3200 m800 m2400 m岸50 o40 o N库克基雅（天山）4100 m温哥华1400 m2700 m40 o30 o N埃尔季亚斯西藏西部6100 m3500 m2600 m山（土耳其）30 o20 o N怒山山脉西玛拉雅山北部5800 m4600 m1200 m（云南）乞力马扎罗， 北坡（干草罗温佐力山赤道5800 m西北坡（雨4300 m1500 m原）林）根据表中的数据，我们确定北纬20 o -70 o 之间雪线高度平均增长量为800m/10

18、o ，.然而在干旱大陆地区与湿润海洋性地区之间雪线高度的平均差值为2300m 考虑的区域均处在相同的10 o 纬度带内 )。中国降水分布图 (图 2)是按照我的 1：7500000 比例尺地图加以精简而成。 这幅地图表明秦岭、 淮河以北的华北地区的干早性， 这与台湾、长江地区及中国西部山地的大量降水形成鲜明的对比。 由于夏季雨量对雪线来说无关重要， 在表四中列出了同一地方冬季及冬半年的雨量来表示表 47海拔观测年降12-2 月10-3参考高度水量%年份文献（m）（ mm）mm%巴塘27001924192854510.2971临源16201924192811252421571峨嵋山3383193

19、2-1933791211611039牯岭11001909-1933205119392816,60(7 年)杭州101905-19331495206153416,60(13 年)松岭2566据 Kano2401377133324（台北）我们认为西藏东部，甚至四川西部，云南北部边境山地具有较少的冬季降水，事实上在冬季飞越西藏东部上空时也有可能领悟这种感觉。 长江流域东部冬季降水要来得多，与台湾山地的降水量相媲美。七、下扬子地区气候的欠缺比较表 2 和表 4，我们从相同的海拔高度来考虑就可以发现下扬子地区最适宜于冰川作用的，其理由是：1）在夏季，甚至在冬季，下扬子地区比中国西部和藏东，以及台湾等相同

20、海拔高度的地方要明显的寒冷。2）中国西部，尤其是藏东地区的冬季降水量占年降水总量的比例是极少的，相反地下扬子地区及台湾的全年降水约有1/3 发生在冬半年内。下扬子地区的气候欠缺可以比较冬季偶然降雪的赤道边界来强调。这边界在地中海地区位于北纬29 o，北美大陆西岸为34 o，东岸为 27 o，但是在海南岛万宁 (Warming)移至北纬 18 o45。再者，还可以用东西向植被垂直带剖面来剖析下扬子地区与中国西部地区相比较所存在的气候欠却处。八、中国境内至少有两次冰期的证据8从所述事实来考虑，当雪线高度在云南为 3900m，台北为 3350 米的时候，长江下游不可能低于 2600m，但华中地区没有

21、山地高于这个高度。 无论如何，我们已经觉察到庐山和其他山地的山麓冰川作用要求低于海拔 900m 的雪线。这种情况致使下扬子地区冰川作用时的实际雪线与计算求得末次冰川作用的雪线之间存在着 1700m 以上的高差。这种差异不能归因于冰期结束以后区域下降来解释，也难于设想这是西藏东部边缘和台湾地区大量上升的结果。 假若我们考虑到华中地区冰川作用遗留下来的侵蚀地貌和沉积物广泛地受到风成物质所覆盖， 并受到强烈切割， 那么，唯一可能的解释是： 华中地区的冰川作用明显地早于中国西部和台湾地区残留清楚而完整保存冰川痕迹的冰川作用。在这种年轻的冰川作用与欧洲玉木冰川作用的相关关系尚未明确地建立起来之前，我们建

22、议将这次年轻的冰川作用称为大理冰川作用。这次冰川作用仅发生在中国西部和台湾的山地，相应的雪线在云南北部为 3900m，太白山为3500m，在大五台山约为 3000m，台北为 3350m。因为这次冰川作用发生在亚洲大陆最南的地方是在云南大理附近的点苍山。在云南北部 (丽江附近玉龙山 )，从末次冰川作用以来雪线上升了 1200m，这于阿尔卑斯山地从玉木冰川作用最盛期以来至今雪线后退量相同。在我访问庐山以后，李四光对这块山地的更新世沉积物和侵蚀地形作了最新的详细研究，尚未发表，但他所得的结论是这里明显地可划分三个独立的冰川作用，被间冰期所分隔， 而且中国的更新世冰川作用有四个时期， 包括不足于强烈影

23、响庐山地区的大理冰川作用。从天目山、黄山、庐山、淮阳山地南部河谷及四川西部等地的报道，这里存在着属于早期冰川作用的沉积物。最后的一次冰川作用从成都盆地延伸至岷江、陀江和涪江河谷， 均是由一个大型冰盖输送来的山麓冰川的冰碛物，冰盖使整个藏东地区被掩盖，只有一排排海拔 5000m 以上的山地陡峻地兀突于 “雪地”( Tsaod高原之上。 Hayesaka和 Kano 所阐述的广泛分布在台湾北部的砾石层可能属于相同的时期，以宽敞的弧形围绕着高山西北部山麓分布， 其山顶部分在大理期经受过冰川作用。9在华北地区，早期冰川作用的雪线可能较华中地区高得多。属于同一时期的雪线，在庐山大约900m，蒙古北部在1

24、800-2400m 之间，特伦斯贝加利耶(Transbaikalia 现称雅布洛若夫山脉 -译者 )北部为 700m。湿润与干早地区之间的雪线高度差别在图 3 中所示的目前状况已有表示。正如 Machatschek和 Klute 所指出的，这种差别随着雪线的位置越低而越大。 由于蒙古北部非常干早， 大陆性气候非常明显， 相反地中国东部和特伦斯贝加利耶北部乃是湿润气候， 这种情况正是雪线受到降水控制的佐证。 李四光和 J. Geikie 在对比华北地区早期冰川作用时对此情况没有注意。至今，人们仍把中国植物区分具有较为丰富的数量和种属的原因归因于假设没有遭受到一个强盛的更新世冰川作用。但是这种事实

25、也可以解释为这样的情况，即中国境内大部分地区最后一次强烈的冰川作用消逝以来的时间可能相当于欧洲阿尔卑斯北部或加舒大地区末次冰川作用以来所经历的时间要长约10 倍之多。九、欧亚大陆西部和东部玉木冰川作用与老冰川作用范围的比较在中国东部地区，早期更新世冰川作用的雪线比相当于玉木冰川作用的大理冰川作用至少要低 1500m。这个问题提出以后， 在亚洲其它地区冰川学研究的结果是否表示赞同，还是持有异议。在蒙古北部 (杭爱山脉 )，Berkeg 和 Morris 划分出一个在海拔 3000m 处有冰斗的年轻的冰川作用， 还有一个较老的冰川作用， 其遗迹已遭受强烈的破坏， 但在海拔 1800-2400m 之间还留有冰斗地貌。这些情况表明阿尔卑斯型高山冰川形成于两个时期，被一个漫长的间冰期所分隔。较老的冰川作用乃是非常强盛的，遍及河谷地带，处在末次冰川作用雪线以下 600-100