第四纪冰川的发现

在地质史上,地球上曾经发生过三次大冰期,冰期时,地球表面温度下降,一年四季,大雪不断,地球上大部分地区都成了白茫茫一片的冰雪世界。

等到地球上的温度逐渐回升时,冰雪消融,汇集成大块大块的冰体,它们随地势由高处向低处流动,便形成了冰川。

距今为止最近的一次冰川期发生在二三百万年前,叫作第四纪冰川期。

人类的祖先受到这次大冰期促进而进化。所以,第四纪冰川对研究生物界的演化及人类起源与发展都有直接关系,它是地球发展史上的一个大问题。

很早以前,北欧、北美都发现了第四纪冰川的遗迹。那么,在中国是否也存在第四纪冰川期呢?

没有!某些外国地质学“权威”,没做认真调查,就武断地肯定中国没发生过第四纪冰川。而国内不少地质学工作者长期跟在外国人的后面说中国第四纪无冰川期。

久而久之,中国不存在第四纪冰川就像是下定论一般。但李四光不这么认为,为了把这个问题搞清楚,1921年,李四光带领一些学生来到太行山麓的沙河县考察。

在考察中,他发现有几块奇怪的大石头,每块石头都带有摩擦的痕迹。这些怪石引起了他的注意。

经他仔细观察和分析,李四光自信地断定,这是典型的条痕石,是冰川流动中的“巨漂砾”。所谓“巨漂砾”,就是冰川消融后沉积下来的巨大砾块。

李四光进而断定,这些巨大的石块之所以会在这个地方,不是流水冲刷下来的,而且流水冲刷过的石头比较平滑,不会出现那么多的划痕,那就只能是冰川的力量把它搬到这里来的!

因为冰川的冰很厚,达几十米甚至几百米,每立方米重一吨多,巨大的冰块从山上往下滑动,再加上加速度的推掼,就像巨大的铁犁,把冰川底部和两侧的巨大岩石掘起运走。

被夹进冰川一起流动的岩石,又像一把挫刀那样刻擦着冰川底侧的岩石,加剧了对山地的刨蚀。

在“搬运”过程中,结在冰川内和“漂”在冰川表面的岩石就被冲到山下很远的地方。待冰期过后,气温回升冰川开始融化,这些岩石就沉积下来,所以巨漂砾上面和旁边常常出现冰川作用的擦痕,巨漂砾就是这样产生的。

李四光指着这些大石头对学生们说:“这石头就是“巨漂砾”,它们是冰川活动的遗迹,上面有冰川擦过的条痕,是典型的冰川条痕石,太好了!看来,第四纪冰川在中国是存在的。同学们要多观察,找到更多的证据。”

这些年轻地学生们听到后都很受鼓舞。李四光和同学们走山麓、串河谷、爬高山、涉沟壑,又发现了不少冰川消融后沉积下来的条痕石。大家把采集到的标本,如获至宝似的放在背包里,千里迢迢地带回北京。

不久,李四光一行又来到山西大同盆地,在口泉附近,他们发现了一个冰川U形谷。

“这个发现真是太伟大了,大家多采集些砾石标本,然后把U形谷拍照下来。”李四光激动地说着。

大家把采集的标本连同照片带回了北京。李四光将它拿到当时北洋政府农商部顾问、瑞典地质学“权威”安迪生的办公室,对他说明此次考察的重大发现。

“我们这次考察,发现了第四纪冰川的遗迹,这些标本,就是冰川遗迹的产物。请您鉴定一下。”

听到这话,安迪生看也不看那些标本,就叫了起来:“什么?在中国能找到第四纪冰川活动的地方,真使人怀疑。欧美地质学家在中国花了几十年工夫都证明中国没有第四纪冰川,你们怎么可能发现?”

“外国人没发现的东西,不等于中国就不存在的结论。”接着李四光严肃地指着标本对安迪生说:“安迪生先生,任何一个科学家,都必须尊重客观事实,对这石头应该怎么解释?”

“哈哈!解释?你们去一次野外游玩,随便弄几块石头回来,就硬说这是冰川条痕石,哪有这么简单的事情?”安迪生强词夺理地说。

安迪生既然是“权威”,又怎么可能不认识条痕石呢?他不肯承认李四光的发现,那就只有一种解释,他害怕承认以后会暴露自己在地质界的无能。

当然,也有可能是目前冰川遗迹发现得还太少,未构成系统的证据,打不破人们已经习惯的成见。

李四光又好笑又气愤,他压住心头的怒火,寸步不让地说道:“我们的考察并不就是这一次,今后我们还要继续去考察。尽管你和我的观点相反,但根据大自然留给我们的真相,我以为这一定是冰川的遗物。”

可是要找到更多的遗迹,的确又有很多难以克服的困难。有一次去北戴河、秦皇岛的旅行中,李四光曾经看到一些类似冰川封丘的地形,但在附近只有一些风化残积物,没有找到确实的冰川堆积,他的期望又一次落空了。

在一系列挫折、困难和失望的打击下,李四光的信心即使没有完全丧失,也在逐步动摇了。立志探求自然奥秘的学者,在自然界的复杂多样性面前,有时也不免感到迷惑,好比陷入了玫瑰八阵图,尽管景色是那样美妙动人,但在没有找到打开奥秘的金钥匙之前,即不愿后退,也难以前进。

为了进一步证实自己的判断和结论的准确性,李四光率领学生继续进行艰苦的考察,先后走完太行山、九华山和天目山等有冰川活动过的地方,紧接着又攀登了冰川遗迹明显的庐山。

有一天,李四光和学生们登上了含鄱岭向东眺望,当他的目光从远处的鄱阳湖畔移到近前的月轮山时,东西两侧各地的不平常的形貌一下子吸引了他。

在这海拔900米以上的崇山峻岭之中,溪水日夜穿流,为什么谷地不显得深峻,他反而这样平缓呢?分寻路下到谷底,又看到淡红色的粘土中,杂夹着许多大大小小的石块和砾石。

有的砾石虽然经过长期风化,表面上还能隐约观察到一些模糊的冰川擦痕。这些平底谷是如何形成的呢?这些泥砾又是怎样来的呢?

尤其引起李四光注意的是枯岭西谷的一块巨石,这巨石长达五米,重约五千公斤,凌空平躺在另一块巨石上。从周围环境看,它既不可能是山上崩落下来的,也不可能是人力搬放上去的。

李四光大胆的推断,这样的情况,就只有唯一的一种解释,这里是冰川期遗址。

李四光经过研究认为,庐山在第四纪地质时期,至少经过两次冰期。庐山还可能有过第三次冰期,最老的一次冰期历时最长,随后有一个气候温暖而比较干燥的较长的间冰期。

第二次冰期和间冰期都比第一次短,在最后一次冰期内,虽然高山气候酷寒,但仅有少数冰川下到平地,历时也很短暂,可能只有数千年。

此后,气温和雨量虽然有波动,但没有再发生过冰川。他还根据野外测得的几个侵蚀数据,估算最后一次冰期结束距今已达一万三千多年。

因此,庐山最后一次冰川活动的时候,同欧洲阿尔卑斯山的伏尔姆冰期似乎是可以相比的。

李四光因此得出,中国第四纪冰川主要是山谷冰川,只有山谷冰川特别发育的山区,才有山麓冰川的发生。

这个意见,为以后第四纪冰川的研究工作指出方向,为有志于从事这方面工作的人找到了打开第一道奥秘之门的金钥匙。