登陆注册
8041000000017

第17章 坡积——坡地混杂堆积(6)

细粒土(亚黏土、黏土、淤泥、泥炭)中土楔和砂楔在—1.0——2.0℃即可能形成,形成冰楔要—4.0——5.0℃;粗粒土(中粗砂及砂砾石)中形成土楔需—3.0——5.0℃(Романовский,1977)的地温,形成冰楔要在—4.0——6.0℃或更低。若不考虑围岩岩性,一律套用—6.0——8.0℃,或采用—5.0℃重建楔状体形成时古气温和古今温差,其结果与实际情况有时不准。因此,以多边形楔状构造重建古温度环境应遵循的重要步骤是,首先依据多边形楔状体大小、形态特征、结构构造以及围岩变形确定属何种类型楔状体。然后,根据围岩岩性和图239,查得该类型状体形楔成时所需地温(指年均地温),之后再换算成古气温。当然,依上述程序得到的气温也并非古气温真值。但已更科学、可信(周幼吾等,2000)。

冰楔在平面上是多边形,在极地多边形直径可达几十米,在中、低纬高山区直径数米或更小。在内蒙古鄂尔多斯市郊可以看到大型冰楔内有小型冰楔。对原始堆积物而言和冰卷泥一样,它由于冻融作用破坏了原始水平层理显示出混杂堆积的特点。尤其值得指出的是这种混杂结构并不是在坡地,而是在平地上,可以说在通常状态下是不多见的。

乌玛冰楔位于大兴安岭西北角近临额尔古纳河,52°45′N、120°45′E,海拔300—400m。冰楔出露于额尔古纳河二级支流伊里吉奇河一级阶地上。

1990年6—8月在此发现7个冰楔体(童伯良,1993),其中5个冰楔顶宽1.0—3.3m,剖面上冰楔可见高度2.0m左右。冰楔冰体质地呈乳白色,具垂直层理。冰楔埋藏于地表以下1.6—2.0m,上覆草皮层和淤泥质泥炭层。围岩为富冰含砾粉砂土,具层状冻土构造,冰层与粉砂层互层。二者在近冰楔壁处因冰楔内冰体之膨胀向两侧施压而形成挠曲变形(图242);远离楔壁则恢复水平状。

1.淤泥质泥炭;2.富冰含砾粉砂层已被挤压变形;3.粉砂;4.14C取样点前已提到,正常多边形构造土只发育在平坦地面,一旦地面不平则构造土会被拉长而变形,其剖面结构:

更显著的水平层理变形可进一步对照青藏高原上的众多实例。

青海玛多黄河源地区(海拔3300m±)的砂楔发育于板岩、炭质页岩风化壳或冰碛冰水沉积物中,随处均可看到,楔口宽50—150cm,深50—300cm,14C测年为(12300±100)aBP和(16340±245)aBP(潘保田等,1997)。

(八)泥石流团块

泥石流团块是常态坡积和冰缘坡积共有的结构之一。是坡积裙面上因雨水或小股地下水、积雪融水等使部分碎屑液化顺坡向下流动,因无后续水作供应,只能“半途而废”,停积在坡地中部。若出现在剖面中则为一透镜体,以及石冰川表面所见。昆仑山垭口北侧岩屑裙(或坡积裙)上部因小股泥石流形成的“团块”(4500m),下部坡积物略显斜层构造。

五、冰缘环境与冰缘坡积旋回

与常态环境下一样,坡积可以在剖面中重复多层,记录下环境的变化历史。对第四纪研究而言,既有古冰川遗迹也有古冰缘遗迹。当然,对于中国古冰缘作用,目前只追索到14万—15万aBP,不及对古冰川的追索已达80万aBP之久。而国际上是北美洲古冰川年代已达300万—350万aBP,格陵兰为700万aBP,南极3000万aBP,北欧、南美高纬度区也有百万年以上的冰川历史。中国已知最老冰期只有80万aBP,可能中、低纬度山地满足冰川发育条件对构造抬升有较大依赖,或许只有当构造抬升与全球气候变冷相耦合才能形成冰川,并进入冰期。是故,中国冰缘地貌与堆积的历史也很短暂,但冰缘作用的旋回性仍是很清晰的。图246为天山乌鲁木齐河源望峰道班剖面显示末次冰期冰碛堆积(c)而此前已有冰缘堆积(b),再前则为末次间冰期常态下的河流堆积。而末次冰碛堆积以后又是现代冰缘堆积。此剖面清晰显示冰川与冰缘在时间上的关系,即任一冰期来临时,首先进入冰缘环境,而冰期后冰川消失,再一次进入冰缘环境。因此,冰期前或早期时,冰期末期或冰退时还是冰缘环境,而到冰期盛时冰缘范围向外围扩大,向低海拔、低纬度延伸。是故冰缘期要大于和长于冰期。例如中国现代冰川面积6万km2,而中国现代冻土区(冰缘区)接近200万km2。但为什么迄今在报道中国震旦和石炭纪古冰川遗迹的地层中从未提到有古冰缘遗迹?在国际上也一样!

也许是关注不够!

冰缘环境和地貌过程除以上提到的以寒冻、冻融等过程外,还应有风和流水的作用,为欧洲冰缘环境、结构和堆积。故冰缘环境的全貌应是此图所示为全面。风积、冲积、沙丘等应有尽有,但已不属冰缘坡积范围。

更具体的坡积剖面,可参考乌鲁木齐河源大西沟望峰道班之坑探剖面,有多层坡积层与腐殖质层或黄色黏土层相间,表示坡积过程并非是连续的,其间有气候的相对干冷和暖湿的间断。

同时,坡积柱状图上也可看到,虽然此处的冰缘坡积有其与常态坡积不同之处,但也有相似之处。分层5和4有很好的成层性。5层坡积砾石层与4层腐殖质层相间,很有规律,此剖面所在海拔约3000m,现已非多年冻土带,此处冻融蠕流作用的下限也就是多年冻土下限,故此剖面所示堆积特点与前述常态坡地堆积很相似。

事实上,常态坡积与冰缘坡积在空间是贴近的,在时间上,常态与冰缘环境也是交替的。

照片133为川西泥巴山下一剖面,海拔3000m±,上层是冰缘坡积堆积,瘤状构造十分清晰,下层是很典型的泥石流堆积。相当于间冰期较暖湿的气候。这说明冰缘环境无论时间、空间其跨度都很大。同时冰缘环境也很易变、敏感,我们可以在太白山、五台山、吕梁山以及台湾高山(照片217)看到,末次冰期时之石流坡上,因冰后期气温上升,树线上升而长着茂密的针叶林。当时的冰缘环境已不存在了(照片217)。

考虑到现代和第四纪冰期时冻土和冰缘坡积发育的范围都很大,作者拟挑选两个实例比较系统地介绍冰缘坡积发育实况,一个是选择高纬度地区宽广平缓的坡地,一个是高山区陡峻的冰缘坡地。French等对北纬68°40′和西经138°51′的加拿大育空Barn山前山麓面的冰缘坡积作了较详细描述,基岩是Kingak页岩,从山坡坡麓处24°倾角到山麓面末端处为5°。山坡上石英砂岩造成的石海和岩突(Tors),这一山麓面经长期风化剥蚀,表面寒区风化壳,而在下部则为带很大砾石的(长径40cm)堆积物(图250),大部分是基岩页岩成为基质,而来自山坡的石英岩被夹杂其间(照片215),直径20—35cm。这些是寒冻坡积(cryogonicslopedeposits)类似英国人所说的“head”,即第四纪冰期时在中纬地区的冰缘沉积物。其特征是略显层状,石英砂岩块长轴在平面上有近似顺坡定向排列,没有看到流水堆积特征。其次,扁平面近似反倾,倾向上游。同时,缺乏有机物,且此类堆积物与冻胀土丘并存(earthhummocks)。

French认为此种冰缘堆积的环境,可能是第四纪气候波动与山麓坡地之间交替作用的结果(图251),强调了面状冲刷在冰缘环境下的作用。在现代干寒环境下也同样。

另一实例是日本高山的冰缘坡地堆积。

小泉(1992)对日本北部高山的末次冰期以来冰缘坡地过程和年代进行了研究,堆积物构造及各种堆积的垂直分布见图252,山顶部是石海,海拔2800m,全部由50cm以上巨砾形成沿整个浑圆山脊线分布。并指出坡地上部以10—20cm的流纹质角砾岩为主,中夹70cm以上的角砾,有埋藏腐殖质层,14C测年为(4500±70)aBP,此种角砾层覆盖地段长400m,高差140m。1875m处中—粗砾堆积厚度达数米,底部出露风化基岩。而坡上部则只有15cm左右厚。小泉最后以两张垂直分布图总结了该地区冰缘坡地堆积和地貌分布规律。

小泉以冰缘平滑斜坡的形成区为中心,通过对药师岳山周围末次冰期以来地形发育过程的研究,得出以下几点:

(1)由于在相当长的时间内斜坡上植物稀疏,发育冰缘砂砾地,斜坡土壤的反复冻融,使斜坡物质发生分选,粗粒物质多集中于斜坡表层,形成缺少基质而富含孔隙的碎屑层,另外由于叠加的泥流舌的掩埋,有时可见到各种沉积构造。土层中的冰透镜体可形成细粒层中的页理构造,粗粒层上覆粉砂层,下为细粒物质的逆沉积旋回构造。上述的沉积构造可作为判定古冰缘砂砾地的重要依据。

(2)本区的冰缘砂砾地,在4500aBP前后(新冰期,作者注),主峰西侧扩展到海拔2600m附近,其后气候变暖缩小至现在的位置。扩大的规模长约几百米,高差约100m。冰缘砂砾地的扩展,作为3000—3500aBP前后时间范围气候变冷的开端,形成于此寒冷期的可能性很大。

(3)根据主脊西侧的古冰缘平滑斜坡沉积物中含有大量由火山灰带来的火山玻璃,可以推断,在末次冰期最发育时,本区海拔2700m以下的山峰西侧广泛发育冰缘平直斜坡,冰川主要发育于东侧和西侧高于此海拔高度的地方。

(4)推测末次冰期晚期本区各种地形的发育区的垂直分布。海拔2500m以上为石海地形;海拔2100—2200m以上,广泛分布冰缘石流坡,由于冻融作用的影响,斜坡物质运移明显,促进了冰缘平直斜坡的形成;海拔1700—2200m,部分斜坡上缺少植物生长,正在形成冰缘平直斜坡。这种斜坡土壤冻结作用影响较小,主要是受高山泥石流和斜坡冲积作用的影响形成的。

最后,作者概括冰缘环境下,从山地到平地的所有冰缘地貌类型和沉积物为基础的山前地段。与French的育空地区基岩山麓面上和小泉日本高山的地貌和沉积相配合就会有对冰缘坡积堆积比较全面的了解。

同类推荐
  • 动物奥秘追踪

    动物奥秘追踪

    书中记述了许多有关动物的知识,也涉及到一些引人关注的话题。本书作者对动物的习性等有较为深入的了解,是一本不可多得的青少年科普读本。
  • 渭河的明天:渭河流域综合治理专集

    渭河的明天:渭河流域综合治理专集

    本书包括综述、文函集锦、政要论坛、专家观点、特约通讯、新闻荟萃六大部分。全面地向读者介绍了渭河20世纪后期至21世纪以来所存在的问题和治理情况。
  • 中国古代科技大观

    中国古代科技大观

    从世界古代文明发展史看,中国早期的文明是落后于古巴比伦、古埃及以至古希腊的。但是,到公元前21世纪,充满智慧的中国人发明了青铜冶炼和生铁冶铸技术,加快了文明发展的速度,所以发展到公元前三四世纪,中国的科学技术开始达到世界先进水平,开始创造出工业史上、医学史上、天文史上等等一系列璀璨的文明硕果。
  • 宝藏在哪里

    宝藏在哪里

    本丛书共8个分册,分别涉及考古学、海洋学、地震学、气象学、地质学、细菌学、地理学、军事学等学科,知识丰富,涉猎广泛。是一套具有活力、具有创新力的儿童科普读物。从1940年开始,鲁滨逊·克鲁索岛突然变得热闹起来。一批又一批寻宝者带着大量的古代文献资料和现代化的开采工具来到这个小岛,开始在岛上各处日夜不停地挖掘。他们在寻找什么呢?原来,有人根据古代史料发现,二百多年前,英国海盗安逊曾在这个小岛埋藏下846箱黄金和大量的宝藏。世界各地都有类似的关于宝藏的传说。作者在本书中,就是要讲各种有关藏宝和寻宝的故事。
  • 中国古代造船与航海

    中国古代造船与航海

    本套丛书是由吉林文史出版社和吉林出版集团有限责任公司组织国内知名专家学者编写的一套旨在传播中华五千年优秀传统文化,提高全民文化修养的大型知识读本。该书在深入挖掘和整理中华优秀传统文化成果的同时,结合社会发展,注入了时代精神。书中优美生动的文字、简明通俗的语言、图文并茂的形式,把中国文化中的物态文化、制度文化、行为文化、精神文化等知识要点全面展示给读者。点点滴滴的文化知识仿佛颗颗繁星,组成了灿烂辉煌的中国文化的天穹。
热门推荐
  • 通天仙尊

    通天仙尊

    秦羽一朝穿越,成为皇太子,但却亡国的逃亡太子,危机重重。秦羽如何能够踏着森森白骨,走向复国之路。然后,更加艰难的还在复国之后,仙门争霸,皇朝卷入其中,随时都有倾覆之祸……
  • 腹黑大胖和蠢萌小白

    腹黑大胖和蠢萌小白

    没有无缘无故的爱。为什么却有无缘无故的恨?!新生报到第一天,这个大白胖子就让小白又惊又气。自诩脾气超好的小白竟然被气得浑身发抖,难道不该惊讶吗!这到底是什么物种!!一见面就不对付。每次见面都不对付的两个人----最后,我还居然还跟他表白了?!小白回到寝室极其郁闷的想:我怕是被他算计了!这到底是什么物种。。。这注定不会是个平凡的夏天。这注定不会是场平凡的盛宴。这注定,不会是个平凡的相遇。
  • 夏季的友谊

    夏季的友谊

    在一个炎热的夏天,和子的青春融化在艳阳之下。
  • 上海绣娘

    上海绣娘

    她生于末世,清朝覆灭皇亲贵胄沦为平民;她辗转奔波,尝尽人间冷暖悲喜爱恨。流着叶赫那拉氏的血,做着天下匹夫有责的事。繁华上海滩,摇曳女人花,手腕翻转,织就一袭旗袍,成就一生传奇。她心灵手巧胆识过人,入得龙潭虎穴,游走烽火硝烟。“叶子衿,你若是男儿身,必是这英雄地的大人物。”“不,就算我只是个小女子,也能成就一番事业。”帮会风起云涌,时局动荡不安。一双纤纤玉手绣出浩瀚苍穹波澜壮阔,一颗剔透之心珍藏最炽热的爱恋。凝眸处,光风霁月,芳华绝代。她从满族没落格格,到旗袍店的小绣娘,再到上海滩商界的奇女子,用血与泪、爱与恨织成自己的锦样年华……
  • 冯氏锦囊秘录

    冯氏锦囊秘录

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 银河传说之离开地球三十年

    银河传说之离开地球三十年

    浩瀚的宇宙起源与无,无中生有,有生万物。一百多亿年来,宇宙存在着各种文明,他们一直都没有影响到人类。但某一天,宇宙中的秩序突然出现了变化。人类乃至整个银河系,将迎来一场空前浩劫......一个高中生偶然卷入其中,从此他走上茫茫的宇宙漂泊之路......他将经历怎样的奇遇与冒险?最后的结局又是如何......敬请期待。
  • 佛心智语悟人生

    佛心智语悟人生

    人的本性是无羁无绊的,但由于太多的物欲追求使我们迷失了人的本性,被功名利禄所累,而丧失了人生的快乐。面对纷繁的世事,我们应该通达和顺应,淡定而达观,坚持自己的秉性而不随波逐流。只有超越追名逐利的凡俗欲念,才能达到人生的最高境界。本书为您的心灵提供一个栖息之所,让您在喧嚣繁杂的世事中得到一丝清凉的抚慰,感悟生活的真谛,从而能笑对人生。
  • 台湾日记与禀启

    台湾日记与禀启

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 重生之塑造神话

    重生之塑造神话

    我叫曹枫,在获得强大能力的同时被仇家追杀,牺牲自己的寿命击杀仇家,我只剩最后10分钟,10分钟过去了,我将何去何从,死亡,仅仅是个开始。在新的世界我能否塑造神话,重现辉煌。
  • 霸少的蚀骨追爱

    霸少的蚀骨追爱

    张霂昔从见到薛漫的那一刻起,便认定了她,怎奈何这个忧郁冷漠的女生从未正眼看过他,所有人都已知道薛漫是张霂昔的,而唯独薛漫自己不知道,高考将至,一些看似幸运巧合的事情一一找着根源,可是还是狠心离开了。一别五年,在我爱你时,你选择沉默,在我转身时,你又说爱我,五年多少个日日夜夜,唯有霂昔和薛漫自己知道。仅仅一步之遥,元乔就这样抢走了霂昔珍爱五年却从未碰触到的人,怎么会甘心,倾家荡产又怎么样,只要能还回他的薛漫,什么都无所谓。薛漫从未想过,两个人都会爱自己爱的如此之深。