早在18世纪末,瑞士就有人提出,古代冰川比现代冰川分布的范围大得多,当时这种理论并没有引起人们的重视。
在阿尔卑斯山区,在远离现代冰川的地方广泛分布着来自遥远地区的表面被磨光和被侵蚀的“怪石”, 对它们的来源,人们以圣经上的诺阿洪水来解释。
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对在英格兰和苏格兰山区和平原上的“隆石”的来历,则有人认为是冰山漂移带来的。 直到19世纪30年代,有一位鱼类学家叫作阿伽西的,是瑞士自然科学协会会长,他先是相信这些巨大的怪石是诺阿洪水造成的,反对有人提出的是由冰川带来的观点,不久后他接受冰川成因论者的邀请到瑞士维和冰川区去度夏,在那里他亲眼见到那里遍布的“怪石”和由泥沙石块组成的石垄,他相信了这是由古代冰川从山上搬运下来的,因此,他迅速转变为冰川学说的热情支持者,从此,他以其全部精力从事冰川研究,到处宣传他的观点。
阿伽西在冰川旁用冰川“怪石”堆砌了一间小屋,组织各国学者们来考察、登山,收集冰川作用的证据。他把这些“怪石”叫作冰川漂砾。他把这个世界上最早的冰川研究站叫作“汉霞台宾馆”。
阿伽西不但组织了对现代冰川运动的研究,打钻穿透冰川,自己还钻进冰井中研究冰层构造。他著书立说,宣称:“已经看到一个严寒时期,冰川从北极南下,覆盖了北半球的大部分地区,在欧洲南部一直达到地中海边。”
阿伽西的冰期学说曾受到强烈反对,他的朋友、德国著名科学家洪堡给他写信说:“你的冰川论使我震惊,你搞了太大的题目,你还是坚持化石鱼类的研究为好。”
阿伽西不为所动,坚持冰川研究。在实际观察中不断完善、修正自己的观点,后来又将冰期理论带到了北美,越来越多的人相信了阿伽西的冰川学说,把他称为“冰川之父”。
但是,晚年,阿伽西走上了极端。他把热带一些岩石风化、洪水和泥石流的堆积都当成了冰川作用的结果,主观地企图将冰川覆盖扩大到全世界。19世纪最杰出的生物学家达尔文是最早支持阿伽西的冰川学说的,但当达尔文的进化论问世之后,却遭到阿伽西的坚决反对。他错误地认为,大冰盖毁灭了地球上的所有的生命,冰期之后,上帝又重新创造了各种生物。
中国的古冰川研究中也曾出现过反复。
我国著名地质学家李四光早年到过阿尔卑斯山,熟悉阿伽西的冰川学说,回国后在庐山作了详细的考察,他认为庐山也像阿尔卑斯山一样,在最近数十万年的地质时期(叫作第四纪)也曾发生过多次冰川作用。他早在20世纪30年代便出版专著《庐山之冰期》。他的学说曾被地质学界普遍接受。
后来,李四光的理论被扩大至几乎所有中国东部的山区。
不少中国西部山区的冰川研究者对李氏学说产生了怀疑,在20世纪70一80年代展开了激烈争论。李四光去世以后,施雅风、崔之久、李吉均等认为李四光所提的冰碛其实是泥石流冲积而来的,中国东部除个别地区,如东北的长白山,台湾的玉山外,并不存在冰川作用。
一波未平,一波又起。20世纪80年代中期以来,德国地貌学家库勒到中国青藏高原上进行了多次考察,他认为青藏高原曾经被冰川覆盖,形成了一个面积为两百万平方千米,厚数千米的统一的大冰盖,并认为这个处于亚热带位置上的大冰盖将大量到达地表的太阳能重新反射到太空,引起地球表面降温,从而激发了北欧和北美大冰盖的形成。
库勒的文章发表后,引起子许多中国冰川学家的反对。他们认为由于青藏高原气候干燥,在全球降温的第四纪冰期,雪线下降得不多,冰川作用仅局限于高山地区及山体周围,从来没有产生过统一的大冰盖。
我没有进行过专门的古冰川方面的研究,因此,没有直接参加这场大争论。但因我处于中国科学院兰州冰川冻土所的领导地位,按中科院和德国马普协会的长期合作协议组织了多次中德联合冰川考察队,不能完全置身于这场争论之外。
我没有接受中止与库勒合作的建议,仍然坚持将合作研究进行下去。我相信科学上的是非不能靠行政强制手段来评判,要通过反复实践,广泛交流,认真辩论来发展、深化。
我并不相信库勒的统一的大冰盖论,但从我多年在青藏高原野外考察时看到的广泛分布的冰川沉积遗迹来说,我相信古代冰川作用的范围肯定比一些中国地貌学家认为的要广泛得多。
1989年,我曾与地貌学家郑本兴一起乘车通过唐古拉山口。当汽车开进山时,我看到河谷中分布的巨大石块,我大喊道:“冰碛!冰碛!”
郑本兴不相信,他说,他曾在这里作过考察,古冰川的规模没有这么大,只限于山口附近。
于是,我们停车仔细检查了这些怪石的表面,终于找到了冰川运动时被摩擦的痕迹。
郑本兴同意了我的观点。
后来,库勒也修正了自己的观点,将他的大冰盖缩小了一些。
在安第斯山考察时,除了注意到柯尔特教授所介绍的各种有趣的冰缘地貌现象外,我也关心安第斯山的古冰川问题。
在一次考察中,我们来到科尔敦高原东侧的山麓,只见一片岗状起伏地形,表面有许多巨大的花岗岩石块。
这与我在希夏邦马山麓见到的古冰碛丘陵是多么相似啊!我禁不住自己兴奋的心情,脱口问道:“这是不是冰碛?”
柯尔特教授摇了摇头,他说:“我原来也认为是冰碛,后来有个美国地质学家叫作波兰斯基,他否定了这里的古冰川作用。他认为只有安第斯山的南部,南纬40度以南的巴达哥尼亚有过类似阿尔卑斯山那样的冰川作用,在门多萨所在的安第斯山中部,因为气候太干燥,冰川作用只局限于山体腹部。山麓地带的堆积物他认为是火山喷出的熔岩经过泥石流改造而形成的。1965年波兰斯基在国际第四纪大会上作报告,影响很大,阅此,从那以后的二十多年中,没有人再提这里的古冰川问题了。”
我还是相信自己的直觉,便爬上了山丘,仔细观察起来。
不一会,我在一条小溪中发现了条痕石,它静静地躺在水中,很不显眼,但清清的溪水却把它身上被冰川磨蚀的伤痕暴露出来,特别清晰。
我把条痕石拾起来,给柯尔特教授看。他十分惊奇,仔细地看了又看。接着,我们一起找了起来,不一会,又是一块条痕石……仅10多分钟就在小溪里找到10多块条痕石。
柯尔特教授兴奋极了。
显然,这是冰川作用的明证,压了二十多年的旧案有可能翻过来!
我倒没有像柯尔特教授那样兴奋,在我看来,在这里找到冰川条痕石是正常的事,因为科尔敦高原位于安第斯山的主山脊,平均高度在6000米以上,最高地段海拔6800米,在冰期时,这里发育大规模的冰川不为怪事。
这次考察,我们带回了许多条痕石,柯尔特教授在实验室办了个展览,邀请科学中心的地质学家们来参观。
这次考察以后,我们两人都把兴趣集中在古冰川方面。
我们考察了科尔敦高原的主山脊,前山带及山麓,在海拔1870米的出山口尤斯帕拉塔村,见到一块巨大的黑色岩块,表面被磨得光光的,留下很多擦痕。我记得库勒教授曾经对我说过,他20世纪80年代初在这里的相似高度也发现了类似的大漂砾,按他估算,在数万年前,从阿空加瓜峰下来的冰川有100多千米长,充填了所有的河谷。看来,库勒对安第斯山冰川作用的观点与我们的非常相似。科尔敦高原山麓地带的古冰川堆积物??前碛厚达300多米,一直伸延到海拔1000米的平原地带,古山麓冰川的面积至少达5000平方千米。
后来,我们又在门多萨以北的前山带找到了古冰川作用的证据,在海拔3000米的一个分水岭上,找到了个古冰帽的痕迹。我们推测在古冰川发育最盛时,雪线下降了2000米,当时的气温比现在低12摄氏度。
我们把这些观点写成了一篇文章,提交给1991年8月将在北京召开的国际第四纪学术大会宣读和发表。
为了进一步研究安第斯山的古代冰川作用和古环境演变,我们商定,将派我的学生韦尧志到门多萨来攻读博士学位,与柯尔特教授一起对安第斯山的古代冰川进行深入全面的研究。
柯尔特教授说:“这一次要彻底搞清楚古环境的变化,拿出更多的证据来,不要再被人家推翻了。”