第四紀冰川地質遺迹之墜石與冰臼這一對CP

最新 06-30

上篇筆者以陳家咀為例，湖南洞庭湖周邊濱岸丘崗的巨礫來源，排除了河水搬運和泥石流馱運而來的可能性，那就只有山嶽冰川的浮冰塊攜帶它們隨水流漂浮而來。

這僅是湖南第四紀冰川的證據之一

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第四紀冰川的證據之二：

洞庭湖周邊濱岸丘崗鑲嵌於網紋紅土中的弧立礫石

在洞庭湖邊丘崗的第四系更新統網紋紅土中，偶而可見鑲嵌的弧立分布的大大小小的礫石，有的達到巨礫級，其中以澧縣澧南鎮彭山和臨澧縣停弦渡停弦村後的網紋紅土中的礫石最清晰，為砂岩和硅質岩等，有的因風化剝蝕，石塊下部鑲嵌在紅土中，上部則突於地表；有的被裹埋在紅土中。

網紋紅土中鑲嵌的大小礫石，筆者認為具有「墜石」成因特點。墜石（dropstone）是浮冰或稱冰伐承載的大小不等的石塊碎屑，在向匯水盆地漂浮過程中，當浮冰傾覆或融化後墜落於其下的沉積層中的石塊，它是確定古冰川遺迹的重要依據（王德英．1996）。彭山的網紋紅土中的墜石分布有兩種類型：一種是單個出現（圖9）

另一種是幾個在一塊出現（圖10、圖11）

筆者認為它們是山嶽冰川的冰期時，由浮冰將冰川所在地的岩石石塊攜帶來的。

湖南第四紀冰川的證據之三

大圍山花崗岩的臼狀圓形穴

大圍山花崗岩岩面上直徑大者十餘厘米，小者幾厘米，深數厘米的臼狀圓形穴很多，難以數計，隨處可見，有的出現在山頂和陡山坡的基岩上（圖12）

，有的出現在U形谷、中低山濕地（冰窖）中的大大小小散布的漂礫或塊礫磧中，甚至在「羊背石」上（圖13）

臼狀圓形穴的形成大體有三種解釋

花崗岩類地面小型臼狀地形是近現代負球狀風化與風、水等協力作用結果

負球狀風化一詞施雅風取自負球狀剝落，是花崗岩地區與節理有關凹形地曲率被剝蝕放大的過程，對此他有較詳細的銓釋：「花崗岩是地下深處強大壓力下的熔岩冷卻而成，冷卻時產生三組節理，當岩體上升接近地面或暴露時，壓力松馳，物理的、化學的、生物的風化作用，就沿著節理髮展，3組節理風化匯合就呈球狀層層剝落……。

負球狀剝落中的化學風化是長石、雲母礦物轉化為高嶺土或粘土再被流水或風力向外遷移」。與之相對應的是在該論文中施雅風還提出了「正球狀風化」，主要是物理的熱脹冷縮作用，使之遺留下以石英為主的弧立岩塊，稱核心石或石蛋，是地貌分類中的「石蛋地形」。無論是負球狀風化還是正球狀風化，從施雅風引述的「前地礦產部地質辭典辦公室(2003)出版的《地質大辭典》稱球狀風化以化學風化為主，物理風化為輔…主要發生在花崗岩、輝長岩和厚層砂岩中」（353頁），可以看出就是球狀風化。

大圍山花崗岩球狀風化很發育，在公路的邊坡上隨處可見到，在風化或半風化的花崗岩中有直徑幾十厘米至數米的洋蔥一樣的「呈球狀層層剝落」的球狀風化。雖然負球狀風化與風、水等協力作用結果可以解釋大圍山花崗岩面上一些臼狀地形的形成，但不能說明現在所見未風化的堅硬花崗岩岩面無以數計的厘米和數厘米級的「臼狀地形」的形成。

花崗岩的差異風化

章雨旭(2005)、章雨旭等（2011)指出：「根括臼生裸脊、口小肚大和臼中存水等亊實，推測正是臼中存水這一原因導致了差異風化，使得原始的豆大小坑在幾千年至幾萬年的歷史長河中發展成了今日所見的斗大大坑。豆坑的成因可有多種偶然因素，如暗色包體的率先被風化脫落、長石斑晶的率先脫落等。一旦成坑積水，它就將比不積水的地方有快得多的風化速度，因為在有水存在的條件下，花崗岩中的長石將更容易被分解。

隨多水坑的加大，積水的量會越來越多，一年中積水的時間會越來越長，差異風化就更加顯著，坑就會加速發展」。筆者認為大圍山花崗岩面上有些坑是差異風化形成有道理，可是大圍山花崗岩體中的包體或捕虜體是很罕見的，也沒有長石斑晶，不大可能形成無以數計的2～3厘米級的圓坑；再說不少在陡岩面上根本無法積水也有臼狀坑就很難說是差異風化成因了。還有一點在與大圍山花崗岩體的岩性、所處氣候條件相同的花崗岩岩體，如長沙附近的金井岩體和望湘岩體等，筆者（2011）專門進行過考察，就很少見到這種臼狀坑，與大圍山岩體隨處可見的臼狀坑迥然不同，唯一的解釋就是其海拔標高在500m以下，不符合湖南現認為的山嶽冰川形成條件。因此花崗岩的差異風化不能完全解釋圓坑的形成。

流水作用造成

水有溪河流水，也有冰川流水，水具有「水滴石穿」的功能，它長期攜帶碎屑物研磨衝擊岩石，哪怕是堅硬的花崗岩，也會形成臼狀圓穴。若是溪河陡流流水所致稱壺穴或河流甌穴；若是冰川下的流水所致則稱冰川壺穴（呂洪波等，2008），有人按「Moulin」稱為「冰臼」（韓同林等，1998；韓同林，2004），不過有人指出「Moulin」譯為「冰臼」不太合適(呂洪波等，2008)。

雖然河流壺穴和冰川壺穴形成動力說得很明白，也很簡單，但是學者們對其界定就不那麼簡單了。對同一種或同一類臼狀圓形穴有人稱之為「壺穴」，有人稱之為「冰臼」，在本世紀初凡是岩石面上有臼狀圓形穴，就認為是「冰臼」而可為地方政府以第四紀冰川遺迹開發觀光旅遊，在媒體報刊上屢見不鮮，但同時也遭到了不少學者的澄清，如施雅風（2002, 2010）、章雨旭（2005）、章雨旭等（2011）、呂洪波等（2008）。筆者也對某教授和他的博士生在湖南省茶陵縣和龍山縣發現的「世界罕見的冰臼」，通過省地質學會組織學者偕媒體赴現場進行鑒定，並予以否定（童潛明等，2007; 童潛明， 2009），之後數年在野外工作時關注了臼狀圓形穴，發現它們可存在於任何一種岩石上，如花崗岩、石灰岩、板岩、片麻岩、紫紅色砂頁岩等；而且不僅地上有，而且在地下溶洞中也有，如著名旅遊區的湘西永順縣芙蓉鎮的蘭花洞、新化縣5A級景區梅山龍宮。但它們都毫無例外地位於地上河或地下河的陡流處，是流水形成的壺穴可以肯定。

大圍山花崗岩上在溪溝流水衝擊處的臼狀圓形穴，有人認為是冰川壺穴（圖16）

但筆者認為它是流水壺穴。可大圍山山頂和陡山坡上的臼狀圓形穴就與之顯著不同。筆者根據《簡明不列顛百科全書》中譯本的「甌穴」條目：「冰川甌穴與河流甌穴形成過程大致相同，但前者多見於山頂和陡坡，後者呈線狀排列，多見谷底」（轉引引自施雅風,2010）。據此筆者認為大圍山山頂和陡山坡上的臼狀凹坑，有一些不是溪溝流水的壺穴，而是冰川壺穴；聯繫到洞庭湖濱岸丘崗上的巨礫和墜石的浮冰或「冰筏」來源，在中低山區應有冰川活動，不然巨礫和墜石就成了「無源之水」。即使如此，筆者還是有懷疑之處，即「磨房假說」認為「冰川區壺穴是冰川融水沿著冰體內的縫或洞向下沖蝕冰下基岩而成」，而「磨房激流能夠保持足夠時間且足夠經常地對準一個固定點這種希望渺茫事件」要形成一個那怕是幾厘米深的臼壯圓形穴可能嗎？

即使後來提出是「冰下渦流形成」也同樣不可能(參見章雨旭等，2011)。這一點施雅風（2010）352也提到了: 「冰川是流動的，要使得moulin長期對準基岩上局限於某一點侵蝕是困難的，只有在不流動的死冰區，才可能出現融水能穿過所有冰層長期對準基岩局部某一點進行侵蝕的現象。這種侵蝕基岩點，肯定不會多」。因此大圍山花崗岩岩面上無以數計的臼狀圓形穴的成因還是一個要繼續研究的問題。

我們將童潛明教授關於巜第四紀冰川地質遺迹》重新編輯後分四期推出

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破解第四紀冰川的謎題

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