关于冰川地质学介绍

[拼音]：bingchuan dizhixue

[外文]：glacial geology

以鉴定古代冰川遗迹为基础，研究古冰川的发育规律和特征、冰期与间冰期的气候变迁及其起源，进而了解它的地质作用和影响的科学。地质学的分支学科，亦称古冰川学。

冰川地质学从萌发到形成迄今不过200年历史。1779年法国的苏萨里沿袭当时流行的水成说，首次使用“漂砾”一词，解释侏罗山石灰岩上的花岗岩漂砾的成因。1795年，英国的J.赫顿提出这些漂砾是由比现代大得多的冰川搬运而来的观点，从此诞生了古冰川作用和扩张的概念。1832年德国的伯恩哈德提出北欧大陆曾发生过大规模冰川作用的概念。1837年瑞士的J.L.R.阿加西提出“大冰期”概念和冰期术语，从而充实了自维涅茨、J.von沙尔庞捷和施琴帕尔等一代人开创的大陆冰川作用的理论。1852年，英国的A.兰姆赛论证了苏格兰和威尔士古冰川作用的地层中有两次冰期的遗迹。1858年，瑞典的O.希尔发现在两次冰期之间的沉积层中确有温暖气候带的植物化石群的遗迹，遂称“间冰期”。直到T.F.詹姆森(1862)和A.盖基(1863)相继发表论文，才真正肃清漂冰说的长期干扰，揭开了冰川地质发展史上新的篇章。1898年奥地利的A.彭克划分出阿尔卑斯山北麓的4次冰期。此时北欧、北美的4次冰期也得到验证。17世纪末至20世纪初，研究古冰川遗迹还证明，地球有史以来,曾发生过多次大冰期，公认的有“三大冰期”,分别发生在震旦纪、石炭－二叠纪和第四纪。研究冰期起源问题与大冰期概念的提出几乎同时开始，探索得出了一些周期性和非周期性的看法，但是都不能解释冰期的出现问题。20世纪50年代，美国的R.F.弗林特将这门学科正式命名为冰川地质学。

在中国的冰川地质研究起步较晚，1907年，美国的B.威利斯等发现古生代南沱冰碛层，后被李四光订正为震旦纪。李四光等20年代开始研究第四纪冰川，1947年他发表了《冰期之庐山》一书，为中国第四纪冰川研究奠定了基础。50年代中国获得了许多冰川地质资料。但对中国东部第四纪冰期有无冰川遗迹的问题，至今尚未取得一致认识。

冰川地质学的研究内容可概括为 4个方面：

（1）古冰川的发生、发展和它消亡过程中所遗留的各类形迹特征。包括鉴别各种冰蚀地形、冰碛地形、冰缘地形、冰川沉积物和所有冰溜遗痕的特征，进而认识它们在空间上相互配置的关系和分布规律，藉以确定古冰川的性质和类型。

（2）冰期与间冰期的划分对比。包括查明冰期、间冰期递变的次数，每次冰期与间冰期延续的时间及其温度升降幅度等，以便与其他地区的冰期、间冰期进行对比，藉以了解古气候变化规律对古地理带的移动、古生物群落的迁徙、海陆的变迁以及各种相关沉积物的分布所产生的影响。

（3）冰期的起源和对地球发展史、生物演化史以及地球资源形成的作用与影响，预测气候变迁的未来趋势，达到认识、利用、改造自然的目的。

（4）运用古冰川活动规律解决有关生产问题。诸如勘探打钻、寻找地下水源、大型水库的清基、大型建筑物的奠基、追索砂矿及其发源地等。古冰川的消长对湖面、海面升降和自然环境变迁的影响也是当前一项重要的研究课题。

冰川地质学获取古冰川信息的主要途径如下：

（1）古冰川遗迹野外调查，收集各项冰川遗迹的证据和资料,恢复古冰川面貌、确定古冰川类型,初步划分冰期与间冰期。

（2）配合古冰川遗迹调查，采集各类有机和无机物样品进行测试分析鉴定，从微观检验深化宏观认识，取得冰碛和其他沉积物的微结构证据，以及温湿度和环境变迁的数据。其中包括：采集石英颗粒样品,通过电子显微镜观察沉积物表面结构形态特征,确定沉积物的成因类型;采集重砂矿物样品,分析其稳定度与成熟度,确定沉积环境;采集粘土矿物样品,通过X光衍射、差热、能谱和透射电镜等测试方法，确定其形成条件；采集常规化学分析样品,计算SiO2/Al2O3、Fe2O3/FeO、Fe3+／Fe2+、氧化物比值、铁化系数、铝化系数、淋溶值、集聚值、pH和Eh值等系列数据，确定其地球化学环境和条件；采集古生物化石及孢子花粉样品，分析鉴定其生态环境和演化序列，为冰期、间冰期划分提供重要的辅助资料；采集古地磁和各种同位素样品，取得极性年表和年龄数据，以确定冰期、间冰期发生的年代等。

（3）根据野外调查和室内测试鉴定数据,进行综合分析研究,确定各期古冰川分布规律和冰期、间冰期年代序列，确立古冰川类型及其递变模式，与其他地区的冰期和间冰期对比，为探讨冰期起源问题积累资料。

参考书目

1. 李四光著：《天文地质古生物》，科学出版社，北京，1972。
2. 么枕生著：《气候学原理》，科学出版社,北京,1959。
3. 张家诚等著：《气候变迁及其主因》,科学出版社,北京，1976。
4. R. F. Flint, Glacial and Quaternary Geology,John Wiley & Sons, Inc., New York,1971.