地球的年龄是怎么得来的 为什么不是冰川遗迹(5)
图9 冷龙岭宁缠河3号冰川末端擦面条痕石(左)
和蒙山拦马墙石面毛糙擦痕(右)
至20世纪中后期,在多种冰碛物测年技术出现并不断改进的同时,海洋沉积有孔虫壳体中与冰量变化有关的氧同位素测定结合古地磁测年方法,建立了跨越多次冰期-间冰期旋回的深海氧同位素阶段(MIS),并进一步验证了米兰科维奇冰期天文学说。根据海洋微体古生物的氧同位素分析结果,自1.8MaBP以来可以分辨出61个冷暖阶段,构成30.5个冷暖旋回,其中偶数阶段代表冰期,奇数阶段代表间冰期。以地貌地层原理所定冰期与深海氧同位素偶数阶段指示的冰期相比,发现前者每一个冰期实际相当于氧同位素的几个冷期或冰阶,如末次冰期相当于氧同位素2和4两个冰阶,而阿尔卑斯山的4次冰期都出现在0.78MaBP以来布容正相极性时段。
中国第四纪冰期的系统研究相对较晚,而且走了相当长的一段弯路。根据已发现的第四纪冰川遗迹,各地的地方性冰期根据相对年代一般划分为3~4次。但由于主观认识的不同,不仅所划定的第四纪冰川范围和冰期次数、时代出入很大,而且难于定下确切的绝对年龄。从中国第四纪冰川研究史看,李四光先生是第四纪冰川研究的倡导者与当之无愧的先驱。李四光先生于1937年写就的《冰期之庐山》(1947年出版)并结合Wissmann根据云南点苍山一带冰蚀地貌命名的大理冰期,在我国东部(105??E以东)划分了可与阿尔卑斯山相对比的鄱阳、大姑、庐山、大理4次“冰期”。但随着古气候学、古生物学、古地理学、冰川沉积学新成果的不断出现与认知的深入,特别是可靠年代学资料的不断积累,李四光先生及其追随者创立的中国东部中低山地4次“冰期”假说已逐渐被扬弃,因为中国东部仅有长白山、太白山、贺兰山、台湾雪山与南湖大山等数个中高山存在确切的末次冰期冰川遗迹。《对比》继续沿用 “庐山冰期”等4次冰期模式并进行跨区域对比,是不能与时俱进的。
图10 山东蒙山拦马墙巨石带砾组构造
近年,随着测年技术的发展与进步,特别是基于地衣法、常规14C与AMS14C、热释光(TL)、光释光(OSL)、宇宙成因核素(CRN)法等获得的年代学资料,并参考地貌地层学方法划分的冰期序列,重建了80万年以来可与海洋同位素阶段(MIS)比拟的冰期-间冰期系列。目前,业已确定的中国第四纪冰期中包括有4次主要冰川作用期,分别为570~780ka的昆仑冰期(相当于MIS16-18,甚至达到MIS20)、450~470ka的中梁赣冰期(相当于MIS12)、200~130ka的古乡冰期(相当于MIS6,即倒数第二次冰期)和75~10ka的末次冰期(大理冰期),均有大量的年代学数据支持。在末次冰期,还可细分出75~60ka的末次冰期早冰阶、54~44ka的MIS3中期冰进和30~16ka的末次冰期晚冰阶。在近万年来的全新世,气候变暖过程中亦曾多次出现冷事件与新冰期,直至16~19世纪的小冰期。全新世期间发生的冰川前进,过去统称为“新冰期”冰川作用,包括全新世初期、8.2ka短暂冷期、距今3~4ka冷期以及小冰期的冰川波动。在测年资料不断增多的条件下,多数学者又倾向于将新冰期仅限于晚全新世冰川的显著波动,时间是3~4ka BP或略有出入。
从地貌地层学角度而言,冰期划分首先需要进行冰川地貌和堆积物特征的分析,诸如冰碛物的岩性组合和风化程度、间冰期沉积、冰川堆积地貌、冰蚀地貌等,沉积成因应与沉积环境结合,即从整个区域沉积体系的成因和演化中去确定沉积类型,而不是从个别现象来确定其成因。在这方面,《对比》一文的所谓冰期划分,不但没有冰川地貌类型组合或冰川沉积系列的分析,更没有利用多种方法互相验证,具有随意性:“对于该冰碛垄(指拦马墙)获得的8.2KaBP的年龄值,目前在我国东部中低山区尚属于首次,由于构成该冰碛垄的砾石表面新鲜,形成时间近,笔者曾将其推断为末次冰期的产物,根据测年结果,本次将其确定为早全新世时期的产物”。如此确定冰期,完全与近万年来的全新世或冰后期(post-glacial period)是现代间冰期(Modern interglacial period)的公认范式相悖。况且仅用1个测年数据就贸然得出“冰期”的结论,实在无法想象其年代界限和年代构成该怎样理解。根据极地和海洋氧同位素记录,冰期与间冰期之间的转换是不对称的,亦即从间冰期向冰期的过程是缓慢的、阶段性的,缓慢的变冷过程可能会持续70~90Ka,其间发生数次轻微回暖的阶段。反之,从冰期向间冰期的变化却是迅速的,冰川融化约需要8Ka的时间,古气候学家把这种现象称之为“锯齿状模式”。现在的问题是,《对比》所定的“拦马冰期”是何时开始又是何时结束的?如何与全球冰期对比?其维持时间是否足够相当厚度的积雪通过反复融化冻结作用而发育数十米厚的塑性冰川流?对于这些问题,《对比》是无法自圆其说的。至于《对比》关于“我国旧石器时代的结束与新石器时代的开启,应当与拦马冰期有关”的论说,稍有考古学知识的人自会辨明,此处无需再花费笔墨。
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