渝鄂湘黔毗邻地区古冰川研究

第23卷第2期重庆工商大学学报(自然科学版)2006年4月Vol.23　No.2J Chongqing Technol Business Univ.(Nat Sci Ed)Ap r.2006

文章编号:1672-058X(2006)02-0185-03

渝鄂湘黔毗邻地区古冰川研究

王长生

(重庆工商大学旅游学院,重庆400067)

摘　要:在地质历史中,地球曾发生过震旦纪冰川、石炭-二叠纪冰川和第四纪冰川3次冰川活动。为研究和预测当今气候,按照岩石学原理和李四光教授创立的确定古冰川的3个标准,研究了渝鄂湘黔毗邻地区的古冰川事件,结论是该区只发生过震旦纪冰川;第四纪时不存在古冰川遗迹,没有发生过冰川活动;为温暖湿润气候。

关键词:古冰川遗迹;震旦纪冰川;石炭-二叠纪冰川;第四纪冰川;古气候

中图分类号:P942 文献标识码:A

气候,特别是气温,与人类的生产生活息息相关,是人类生存环境质量好坏的重要控制因素。现今气候转暖,冰川消融,导致海平面上升,是人类面临的重大环境问题之一。而冰蹟层是冰川活动的重要遗迹,是古气候的特殊记录和标志。它与古气候的其他标志相比较,也更易于保存。所以,对古冰蹟层的研究,是探索古气候的最重要而又可靠的方法。现通过对渝鄂湘黔毗邻地区地质时期冰川遗迹的研究,探讨该区的古气候,并讨论与此相关的问题。

1　震旦纪冰川

1.1　重庆市秀山县地区

20世纪70年代,在该区从事区域地质调查时,对下震旦统作过研究[1]。现将秀山县溶溪区烂油房下震旦统地层剖面列述如下:

下震旦统

南沱组

第3段　上冰蹟层

6、灰绿色含砾砂质页岩,砾石为脉石英、燧石及千枚岩,半棱角状,砾径1～5c m,由下而上砾石减少。8.6m

5、深灰色含砾泥质砂岩,无层理,砾石排列杂乱无章,其成份为脉石英、石英岩、燧石及千枚岩,砾径0.5～5cm,半棱角状,常见擦痕。5.1m 第2段

4、浅灰至青灰色薄板状含石英粉砂质页岩,顶部砂质含量增高而为砂岩。157.4m

3、黑色炭质页岩,下部夹透镜状菱锰矿或白云岩,底部见厚约1m的长石砂岩。25.9m

　第1段　下冰蹟层

2、灰色含砾砂岩,底部砾石含量增多变为砾岩。无层理,砾石排列杂乱无序,其成份为变余石英砂岩、石英岩和千枚岩等,半棱角状,砾径一般3～5c m,最大可达20c m。常见擦痕,压坑,砂泥质胶结。4.7m 微角度不整合

下伏地层:前震旦系板溪群

1、灰绿色薄板状夹厚层状变余长石石英砂岩,常见波痕,偶含砾石。>407.9m

收稿日期:2005-10-11;修回日期:2005-11-05。

作者简介:王长生(1945-),男,重庆石柱县人,教授,从事古生物、生态环境、游资源调查评价研究。

从这个剖面可以看出,南沱组第1段和第3段的岩石均具备冰蹟层的特点,其砾石与我国南方各地冰蹟层类似。砾石排列杂乱无章,不具分选性,无层理;其成份为脉石英、石英岩、燧石、板岩、花岗岩、辉绿岩、千枚岩及少量橄榄岩;砾径一般3～5c m,最大可达40c m以上,含砾率为20%～50%。砾石形状多种多样:次棱角状、扁平状、长柱状或不规则状,极少数呈半　圆状,一些砾石表面可见清晰的2～3组擦痕,也可见磨面及压坑。它们广布秀山地区,说明震旦纪时这个地区冰蹟层相当发育,两次冰期非常明显。

第3段即上冰蹟层相当南沱亚冰期;第1段即下冰蹟层相当长安亚冰期,后被称为“溶溪冰积层”[2];第2段为间冰期气候转暖后的沉积物。

1.2　其他地区

与重庆毗邻的湖北、湖南和贵州震旦纪冰蹟层

表1　二水蹟层发育

地 区地层名称厚度/m 湖北西部长江三峡南沱南沱组60～110贵州省北部松桃南沱组200湖南西北部南沱组300

发育情况[3]见表1。

从表1可知,这些地区震旦纪时冰蹟层相当发育,厚达数百米,其间也夹有短暂的温暖时期,即间冰期的沉积物。从区域地质资料看,我国滇、桂、川、豫、甘、宁和新等省(区),震旦纪时冰蹟层广布,有的地区厚达数千米以上[3],它们分为距今约6.5亿年的南沱亚冰期和距今约7.4～7亿a的长安亚冰期。由此可得出结论:早震旦世时渝、鄂、湘、黔毗邻地区与我国南方广大地区一样,处于大冰期,冰雪广布气候严寒;两次冰期之间,有一个间冰期。同时,气候转暖,沉积了丰富的锰矿,如重庆秀山锰矿、贵州松桃锰矿等。

2　石炭-二叠纪冰期

在地史上,石炭-二叠纪也曾发生过一次大规模的冰川活动。但在渝、鄂、湘、黔毗邻地区,一是由于地壳运动致使该区没有石炭纪地层;二是二叠纪时该区绝大部分时期为海洋,就是在短暂的陆地时期,也是生物繁茂,一派生机。到目前为止,还没有发现古冰川遗迹的相关资料。因此,这一时期本区没有发生冰川活动,气候尚属温暖湿润型,广布在这个地区如重庆市南川、武隆、石柱、合川等地的二叠纪煤层就是证明。

3　第四纪冰期

在地史上,第四纪冰期是震旦纪冰期和石炭-二叠纪冰期之后的更大的一个冰期。根据地质记录,在距今1400～1100万a前,冰期就已开始;在第四纪时,出现冰期与间冰期交替的现象。在冰期最严寒时,北半球形成大陆冰盖,欧洲的一半都被厚达3000m的冰层盖住,许多高山地区,如阿尔卑斯山、高加索山、喜马拉雅山,都出现了大规模的山地冰川;我国华北地区也一样,被冰雪覆盖,当时的杉科植物水杉变为了化石[4]。

然而,在我国东部,也就是东经104°以东,广大低山地区是否存在第四纪冰期,即第四纪时,这个地区的气候是否曾一度严寒?争论很大。以李四光、侯德封等为代表的大批学者,从20世纪40年代起,在对庐山第四纪冰川进行研究的同时,也对鄂西、川东(也就是现在的渝东南)、湘西和桂北的第四纪冰川进行了研究,均肯定这一地区在第四纪时曾发生过大规模的冰川活动[5-7]。但文献[8]和文献[9]对此提出了质疑,其否定理由是李四光教授创立的鉴定古冰川遗迹的3项标志,即“大片冰层在山区停积和它向低处移动的道迹;冰蹟,即冰川下面的沉积和它侧面及前面遗留的堆积物;冰水沉积和其他冰缘沉积”[10]。简言之,就是通常所说的冰川地形、冰川堆积和冰水沉积在这个地区不存在。既然李四光教授自己创立的古冰川鉴定的3个标准在这个地区不存在,顺理成章,古冰川遗迹在这个地区当然也就不复存在。例如,李四光教授把黔江小南海认定为“冰窖”[5],但实际上它是典型的地震湖,现为国家地震公园;“乌龟堡砾岩”被鉴定为冰蹟砾岩[6],但实际上是晚白垩世正阳组的底砾岩,是山麓堆积物;酉阳龙潭盆地被鉴定为冰蚀盆地,而实际上是碳酸盐岩地区最常见的地貌———岩溶槽谷;黔江盆地的堆积物被鉴定为冰蹟物,而681重庆工商大学学报(自然科学版) 第23卷