山东丘陵更新世冰川遗迹的发现及其环境意义

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1、4叫以科学发展观促进科技刨新(上)山东丘陵更新世冰川遗迹的发现及其环境意义①徐兴永1’2李萍11国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛，2660612．中国科学院海洋研究所，山东青岛，266071摘要考察发现，崂山、泰山、蒙山、鲁山等山东丘陵中低山地广泛发育更新世冰川遗迹，以崂山最为典型。崂山发育典型的冰川侵蚀和堆积地貌，拥有我国东部罕见的冰碛海岸、冰碛扇等地貌类型。更新世早期，崂山东部的雪线约60～90m(现代海拔)。孢粉组合特征表明崂山在冰期时期具备形成冰川的气候蒂件；堆积物粒度曲线显示为冰川成因沉积特征。中国东部的古冰川遗迹。可能大部分被埋藏起来。区域地形特征和当地气候条件是决定雪

2、线的关键。关键词更新世地质山东丘陵古冰川遗迹雪线中国东部的第四纪冰川问题争论已达80余年，至今仍存在分歧。最早提出山东丘陵存在古冰川活动的是英国人Geikie】．，他于1894年就提出山东东北部发育古冰川遗迹。20世纪30年代，李四光先后在庐山、黄山、九华山和天目山等地发现了大量的更新世冰川遗迹，先后发表了《扬子江流域之第四纪冰期》、《关于研究长江下辨冰川问题材料》等研究论文，并于1937年完成了《冰期之庐山》一书的初稿；1954年李捷在北京模式口发现更新世冰川擦痕；1964年，李四光根据在华北平原地区所打的一万多个浅井、钻探所发现的泥砾，认为华北平原的泥砾，或其中某些部分，是冰川活

3、动的产物。孙殿卿在《中国更新世冰期》中写到：“太行山东麓到河北平原所埋藏的冰碛扇及其辽阔的外冲平原冲积层；京津问的廊坊钻孔500m深处所取出的岩芯，为冰水相沉积。”作者最近对崂山、泰山、蒙山、鲁山等山地进行了考察，在山东丘陵主要山地都发育有更新世冰川遗迹(图1)。考察发现：古冰JI『所形成的冰碛物的厚度为几米至几十米，古冰川遗迹保存的位置与当地的地形有关。山东境内规模较大的冰碛物一般堆积在海拔300m以下，崂山东倒古冰舌可延伸到现代黄海海面以下。一、山东丘陵的地质地理环境山东丘陵的北面是渤海，东侧为黄海，南面和西面分别为苏北平原和华北大平原。山东丘陵西为泰山山地，其主峰海拔1532m

4、；崂山位于山东半岛东南侧，主峰海拔1132．7m，是中国大陆18000km海岸线上最高的山峰。冰期时代的山东丘陵是古寒潮活动的主要通道，给当地带来持续不断的低温环境，导致山东丘陵一带古冰川的形成和发育。更新世期问，古寒潮活动是影响山东丘陵一带雪线高度的关键因素之一。从地层的记录来看，山东丘陵一带的第三系地层为一套河湖相砂砾岩、泥岩和页岩为主的含油沉积建造，总厚度为4000--18000m。山东丘陵以西一带的平原区第四系下部为河湖相棕黄色黏土、砂质黏(D基金项目：青岛市自然科学基金(04—2一Jz一103)和国家973科拄专项(2002CCA04800)资助。以斟学发展观促进秸技创新(

5、二j405圈1研究区地理位置及吉冰川遗迹分布图土、粉砂、细砂及砂砾石沉积，含大量钙质结核；上部也由河湖相土黄色砂质黏土、黏质砂土、粉砂、细砂夹灰黑色淤泥组成。由此可见，自第三纪以来．华北平原区，有可能存在一大型湖泊。当时的山东丘陵好像岛屿一样，周围都是水体，不论冰期或问冰期都不乏水分的补充与供应。二、山东丘陵古冰川遗迹的地质特征考察发现，在山东丘陵中低山地的大部分地区都发育有更新世冰川遗迹，尤其以崂山最为发育。山东丘陵古冰川遗迹的地质特征可概括为。(一)随遏而安的巨型漂砾被古冰川搬运的漂砾，在冰川融化后，会把原先搬运的漂砾，随地堆积。山东丘陵的许多山脊、丘顶、山涧、丘坡、谷坡上都有来

6、自异地的巨型漂砾。漂砾大小多在4m×3m×2m，大者可达10m×8m×6m，有时单独存在，有时会成群出现。当单独出现时，往往被称为飞来石，如图2。(二)发育异常的谷宽谷长比山东丘陵以及某些岛屿上的谷长谷宽比非常特殊、异常。其比值多在3～6之间，少数可>lO，有的能达到1。也就是说谷长与谷宽相近，展示了古冰川形成的“U”型谷的特征，如北隍城岛前村所在的冰JiJ谷(见图3)、蒙山北坡的冰川谷、崂山华严寺一带的冰川谷。406以科学发展观促进科技创新(上)图2灵山岛上的飞来石图4向海岸递降的古冰舌堆积剖面图3北隍城岛山前村所在的冰川各(三)延伸到海面以下的古冰舌崂山东侧有儿十条冰舌已达今日黄

7、海海面以下，每条冰舌剖面都显现出冰碛物所具有的沉积特征，如巨砾与黏土混杂堆积、无分选、无层次。冰碛物以递降方式达到海岸边，形成冰碛陡崖。经调查，冰碛物深入黄海巾至少已达百米之遥(见图4)。(四)山麓前缘的漂砾群崂IlJ东侧有发育良好的山麓冰川堆积物，形成山麓前缘的漂砾群。在仰El一带多条冰舌连成一片，构成山麓冰川地貌，遗留下来的古冰碛物形成冰碛扇。图5为崂山仰口发育的山麓冰川堆积物，表面为冰JiI漂砾。图5崂山东侧山麓冰川漂砾群(五)广为分布的冰臼从黄海潮