冰臼成因初探-副本.docVIP

冰臼成因初探及其观赏价值 姚春燕 （西北师范大学 地理与环境科学学院，甘肃 兰州 730070） 摘要：一直以来，人们对于花岗岩上形成的形似南方舂米的石臼的成因都存在着多种不同的认识。有的认为是冰川作用遗留下来的遗迹，称其为冰臼；有的认为是以风力，负球状风化，风化差异等作用形成的，称其为岩臼；还有的认为是水流为原动力形成的。称其为“壶穴”。笔者认为这些说法都有存在缺陷，笔者认为这种臼应该是由于冰川作用形成的，但不是以滴水穿石形式形成“滚流水钻”的方式形成，应该是冰川作用的其他方式形成。基于这冰臼的神秘性，奥秘感，罕见性，也是地球上存在的奇景，更作为一种自然遗产，它具有科学价值，学术价值，研究价值，同时也具有观赏性价值。本文主要介绍了这种臼的观赏性价值。 关键词：冰臼 壶穴 岩臼 观赏价值 一、冰臼概说 20世纪末，在中华大地，相继发现了许多巧夺天工的天然“冰臼”（图1）。“冰臼”，是一种基岩表面的凹坑，这些坑极像南方舂米的石臼，以口小肚大底平为特征。口部上缘带有缺口（或开口），缺口有大有小，有深有浅。一般的臼口宽约0.3~2米，深0.1~2米左右。最大的直径达10.5米，深4.5米；最小的只有几公分，似一般钮扣大小[10]。一般分布在U型河谷地带和光秃的山顶或山脊之上[1]。大部分的冰臼中都有大半的积水。目前专家学者对于“冰臼”的称呼也各有不同，有的专家称其为“岩臼”，有的称其为“壶穴”。主要因为专家和学者们在冰臼成因上存在分歧而导致对其称呼的不同。其中岩臼和冰臼指的是同一个东西，而壶穴与冰臼之间却存在着很大的争议，有部分学者将因为水流作用形成的与冰臼有着同样“口小、肚大、底平”特征的壶穴，与冰臼概念混淆，他们认为冰臼也是以同样的机理形成的。应该称其为壶穴。由于冰川作用形成的臼称为冰臼。 图1 二、关于冰臼的成因争议 目前关于冰臼成因引起了热烈的争论，其中第四纪冰川遗迹陈列馆韩同林研究员认为是冰臼，其成因是“冰说”；以黄进、刘尚仁为首的认为是由水流作用形成的壶穴，因此提出了“壶穴说”；崔之久等为首的认为是风蚀作用形成，提出了“风说”，而田明中认为是因差异风化、风、水等综合作用形成的岩臼；施雅风院士认为这种凹坑的形成，是由于花岗岩经“负球状风化”而成的，因而提出了“负球状风化”成因论；章雨旭则认为是由于现代风化差异形成的，提出了“风化差异说”。各成因论具体的成因机理如下： 冰臼 其中以韩同林为代表的认为是冰臼，冰臼是指第四纪冰川后期，冰层覆盖处于“封闭”和“半封闭”状态下，由冰川融水（包括冰川压融水）携带大量冰碎屑、岩屑及冰川粉物质，沿冰川裂隙自上而下，由于冰层内有巨大压力，使得滴水穿石形式形成滚流水钻[6]，对下覆基岩进行强烈的冲蚀和研磨作用形成的。这些坑极像南方舂米的石臼，因此称为冰臼。冰臼的三大特征是“口小、肚大、底平”。滴水穿石非一日之功，然而冰川并非静态，而是不断运动的，还有“滚流水钻”在冰隙中能否存在？更重要的是具有可塑性，破裂面易于闭合，冰川融水因该是顺壁而下不应该是“圆柱状注水”我觉得用这样的解释有些牵强。 2.“壶穴” 近一个世纪“壶穴”（实为冰臼）论者认为急流漩涡或湍急涡流，是“壶穴”（实为冰臼）形成的原动力[6]。壶穴(瓯穴)多分布在山区急流险滩处,在多节理岩石(如花岗岩)组成的河床上,水流携带砂砾、石块沿节理或节理交汇处的薄弱区域进行冲、磨蚀,使到裂隙由窄变宽、进而形成弧形或圆形小瓯穴。随着瓯穴的扩大和加深,进入瓯穴的水流形成强烈旋转的涡流,由于重力作用的影响,涡流挟带石块和砂砾主要对瓯穴的中、下部进行磨蚀,使瓯穴继续扩大,变成口小肚大的瓮状石穴。但据力学研究，和韩同林研究员的野外考察及模拟实验均表明，溪流中急流漩涡分布区，水流的强烈紊性，不断消耗这机械能，致使漩涡自身的机械能大大减少。因此在溪流中急流漩涡只具有搬运和堆积作用。壶穴在空间分布上集中于瀑布、跌水的陡崖之下方及坡度陡的急滩上，称壶穴（图2）。与其类似的地貌也可出现在冰川基岩冰床之上，是由冰川作用形成的，称冰臼。 图2 3.岩臼 目前很多的专家学者认为这种冰臼应该称为岩臼，虽说他们对其称呼一样同时也在说的是同一种东西，可是对于其成因却是各抒己见。其中观点主要有以下几个方面： 3.1风说 风说者认为冰臼是由于长期的风蚀作用形成的，应称为壶穴。但是冰臼不仅分布在刃脊上也分布在U形谷中，还有刃脊的两面都有冰臼的分布，还有的冰臼的内部还有划痕。如果冰臼是由于风蚀的作用形成的，那么在风力较大的新疆“魔鬼城“里应该有壶穴的分布才是。 3.2差异风化说 田明中等认为是由于这些冰臼是由于差异风化、水、风等综合作用而形成的，称其为岩臼。其成因机理主要因臼口风化程度比较弱，而臼内分化程度快，再加上水和风的作用叠加使得形成了口小肚大底平的特点。