学术争鸣 | 大理冰期的发现与中国第四纪冰川科学的诞生

来源于“地理发现与探索”  

关于中国第四纪冰川科学的诞生地，涉及到具体的历史人物、学术机构、冰川遗迹的发现时间和冰期命名，但这是一个未曾明确或多少有歧义的问题。本着尊重事实、尊重历史的原则，特撰此短文，以就教于学界。1930年，中山大学地理系首任系主任W.克勒德纳，组织“云南地理调查团”对云南进行了4个月的考察调研，首次在中国发现了确切的古冰川遗迹。1937年，奥籍教授H.威斯曼将W.克勒德纳在大理点苍山发现的冰川地貌遗迹命名为“大理冰期”。申而论之，云南大理点苍山应为中国第四纪冰川科学的诞生地。

（一）德国地理学家威廉·克勒德纳

威廉·克勒德纳（Wilhelm Credner，1892～1948，图1），德国职业地理学家。在迪金森（Robert E. Dickinson）所著《近代地理学创建人》（The Makers of Modern Geography，1969）一书中，被称为“德国第三代地理学家中最多产和最有能力者之一”。

图1 中山大学地理系创始人之一，首任系主任W.克勒德纳教授

由于家学渊源，W.克勒德纳早期研究兴趣即在地质、地貌方面。第一次世界大战以后，在海德堡大学由著名地理学家A.赫特纳指导研究地理学。A.赫特纳认为地理学的主题是地理区域间的相互差异，地理学的统一性寓于研究方法之中。为此，他建立了一套概念体系和划分类型、区域的方法，提出了所谓“区域地理样板”的理论范式。A.赫特纳极为重视地理学的自然科学基础，倡导地貌、气候应是主要的研究方向。W.克勒德纳在其指导下，完成了博士论文《奥登瓦尔德和斯佩萨尔特结晶岩区的地貌》，充分反映出他优良的地质学基础和转趋地理研究的方向。在博士论文中，他以非凡的洞察力，探讨了德国西南部准平原和悬崖的起源问题，把动力地貌和构造地貌结合起来，并且注意到环境与人类活动的互相影响。1922年，受F.李希霍芬区域地理思想影响，W.克勒德纳对远东地区产生了浓厚兴趣，遂于1927～1931年远赴泰国和中国华南地区考察，继续他的地貌学研究。他十分重视气候因素对地貌特征造成的影响，奠定了近代气候地貌学的基础。

1929年7月，W.克勒德纳受聘为中山大学地理系首任主任。到任后曾去云南傣族人分布区考察，收集第一手资料，以为撰写泰国区域地理专著之用。1931年，W.克勒德纳结束了在中大的任期，回国后于1935年写成《傣国，傣族的土地》（Siam. Das Land dez Tai）一书。该书充分表现出A.赫特纳的区域地理思想，即以深入理解自然地理为基础去阐释人文地理内容的德国地理学派传统，被认为是区域地理学的一部杰作。W.克勒德纳归国后，仍回到他先前服务的基尔（Kiel）大学，并转而研究经济地理学，后成为慕尼黑高等技术学校的经济地理学教授和东南亚区域研究专家。

（二）以野外考察见长的中山大学地理系

20世纪20至30年代，建校不久的中山大学，为实现孙中山《建国方略》的理想，有识之士提出在理学院设立地理系，即把史地分开各自成系。加之当时列强吞食我国领土，如1929年滇缅边界之争，令朝野上下深感地理学研究之重要。1929年，中山大学开办地理系之初，国内缺乏地理学专门人才。新上任的副校长朱家骅是留德地质学博士，对地理学了解颇深，他积极通过国际联盟联系W.克勒德纳来校工作两年并担任地理系主任（1929～1931）。

中山大学地理系是我国最早设立的理科地理系，设在文明路东堂。根据林超教授1985年回忆，当时地理系只有二间房，一间为W.克勒德纳教授的办公室，另一间为他与其他地理系同事所共用。在W.克勒德纳教授的主持下，系里整个教学体系、教学内容、教学方法、人才培养方案等，均按照德国地理学教育模式设计并实施。其特点是大量开设必修课程和选修课程，其数量之多，居同期全国各类学校地理系之冠。开设的专业课程和工具课程共计31门，包括地理工作训练、野外实习和旅行等课程。W.克勒德纳亲自讲授地貌学、气候学两门基础课，对学生要求甚为严格。他在中大主持系务两年，“于系务发展，不遗余力，课授讲解，循循不倦。而于野外考察及观察方法，尤特具眼光。以故虽地理系成立未久，而斐然可观”。

图2 北京大学林超教授

德国是近代地理学的摇篮，以区域地理和重视野外工作见长。W.克勒德纳在他的教学计划中，高度重视野外工作和实证精神，设有一门“科学调查”课程，专门培养学生野外工作能力，并以此区别于当时按照英美地理学模式创办的其他大学地理系。科学调查课是每一周外出考察一次，假期作长远考察。外出实习常由系主任或教授带队，学生受益很大。如著名地理学家林超（图2）、周立三、周廷儒3位教授，日后成为新中国地理学界的领导人，与其早年受过严格的野外训练是分不开的。周立三院士在华南师大讲学时，曾说他在新疆综考队、农业区划工作中，都能开辟新领域，农业区划受邓小平同志欣赏即缘于此。

（三）大理苍山第四纪冰川遗迹的发现

大理苍山是我国重要的第四纪冰川遗迹地之一。又名点苍山，古籍中另有玷苍山、熊苍山、大理山之称。它是云岭山脉南端的主峰，由十九座山峰由北而南组成，北起洱源邓川，南至下关天生桥。最高点马龙峰海拔4122m，最低点海拔1360m（漾濞江与西洱河交汇处）。其中，4000m以上山峰有7座。苍山是“三江并流带”的重要组成部分，河流属澜沧江水系，为山地型源头河，具有河流短小、河谷深切、河床狭窄、比降大、下切侵蚀力强，洪枯水季节流量变化大的特点。苍山东坡的洱海盆坝区年均气温15℃，西坡漾濞江河谷区年均气温16.1℃，年降水量均在1050mm左右。苍山十九峰，巍峨雄壮，与秀丽的洱海景观形成强烈对照。

1930年，中山大学地理系在W.克勒德纳带领下，组成“云南地理调查团”开赴云南、横断山作探险式考察。此次考察历时四个多月，行程1200km，由广州经河内到昆明，以大理为中心，分为两队。一队由他与林超、张道琛等4人同行，西行缅甸边境（受阻不能入境），主要工作为地貌考察，兼顾人口、经济、语言等项目。一队留大理收集有关气象、人类地理各项资料。西行一队经萨尔温江，折向金沙江，返回大理，拍照片几百幅、电影一本。这是民国时期我国地理学界有组织的地理考察活动之始，已被载入《世界地理学史》。调查团在攀登点苍山主峰（4122m）时，发现第四纪古冰川地貌。经详尽研究，指出第四纪冰川的雪线是在冰蚀湖附近。此举因是中国首次发现确切的古冰川遗迹，可谓盛极一时、驰名中外。次年，由W.克勒德纳主笔写成《民国十九年云南地理考察报告》，由林超译成中文（图3），与原英文稿一并刊登在《自然科学》杂志（3卷4期）上，记载了点苍山的冰川地貌和冰川湖。据Paul DuTandin在法国地理学会出版的《地理学杂志》（La geographie）1932年5月号介绍：“特别的湖是在洱海西侧点苍山顶上，高达4100～4300m，看到古冰河及高度3920m的湖沼遗迹”。

图3 《民国十九年云南地理考察报告》书影

苍山主脊线长（南北）33km，山体狭长，不利于积雪，冰雪积累区较小。沿着主脊两侧共发育有冰斗冰川（包括个别冰斗山谷冰川）24条，其中东坡15条，西坡9条（图4）。在马龙峰和应乐峰之间，山峰都在4000m以上，末次冰期冰川规模较大，雪线高度在3800m左右。其余地段冰川规模较小，在三阳峰以北山势稍有降低，已无4000m以上山峰。再向北至莲花峰以北，则无冰斗冰川地貌遗迹分布，只有小型的冰川发育。苍山3800m上的顶部是残留的古老夷平面，而在3800m以下则立即转成为陡崖，使得冰川并不具备向下延伸的条件。因此，冰斗冰川末端都以雪崩形式向下坠落形成特殊类型的断尾式冰川。

图4 点苍山冰川地貌示意图

（引自崔之久等）

（四）大理冰期的命名和影响

苍山是“大理冰期”的命名地，是欧亚大陆第四纪冰川活动末期冰川作用最南端的山地。由于苍山是青藏高原高地势区域向南突出的最南端，苍山十九峰的海拔高度均在3500m以上，遂构成“世界屋脊”的“屋檐”。这样的地理区位较好地反映出冰川的进退过程，敏感地记录下气候变化的特征及影响。苍山保留了第四纪末次冰期冰川遗留的大量冰川地貌，从而使得苍山在末次冰期研究中具有重要的典型意义和科学价值。

1930年代，由于英国政府唆使当地驻军攫取我国的班洪银矿区，在滇缅边境引发所谓“班洪事件”。云南省政府向当时的南京中央政府呼吁，要求组织考察队，摸清滇缅边界实况，以便有据可依，维护国家领土完整。1934年，由著名学者黄国璋教授、奥地利学者H.威斯曼教授、兰州大学地理系创系主任王德基教授等组成“云南边疆地理考察团”（图5）。考察团入滇后，因中英政府之间已达成协议，暂缓中英双方人员进入未定界作调查，遂改变原定计划前往与普思接壤的西双版纳作自然地理和民族、农业的调查研究，为开发利用热带资源提供基础资料。此次考察活动历时约一年。

图5 云南考查团在昆明去十二版纳途中

H.威斯曼是国际联盟特聘派往中央大学地理系讲授地貌学的专家，富有野外地貌考察沿途制图经验。1937年抗战开始后，威斯曼返回欧洲。他根据苍山典型的冰川地貌遗迹，将此次冰期命名为“大理冰期”，并认为相当于欧洲阿尔卑斯山的玉木冰期（Würm Glaciation），并将之和中国东部古冰川的研究联系起来。他讨论了大理冰期雪线的高度，认为当时在川西雪线高度为4000m，向东到庐山不得低为2600m。据此他认为庐山等地不能发育古冰川，“庐山冰期”应相当于里斯（Riss Glaciation）而不是玉木，从而完善了李四光的“冰期序列”，使之可以和经典的阿尔卑斯方案对比。H.威斯曼同时还指出中国西部高原地区森林上限、作物种植上限及亚热带植物上限普遍高于华东的事实，认为这里冬季多雪，气候寒冷是有利于第四纪古冰川发育的条件。其思想后来被杨怀仁教授发展为中国东部存在“冷槽”的理论。由此可见，大理苍山第四纪冰川遗迹研究，早已用于解释中国东部的古冰川环境问题。1957年，任美锷教授等对于玉龙雪山冰川遗迹的研究，即划分为丽江冰期和大理冰期。1999年，赵希涛认为玉龙雪山东麓在中更新世至晚更新世间发生过4次冰期，即大理(末次冰期)、丽江、干海子和玉龙冰期。大理冰期作为我国首次命名的冰川地文期，至今仍为学术界普遍采用。这些事实说明，大理苍山冰川遗迹的研究具有超出本身范围的意义，无疑是中国第四纪冰川科学的诞生之地。

新近的研究表明，苍山大理冰期可划分为3个阶段，即大小海子阶段、大理冰期Ⅰ阶段和大理冰期Ⅱ阶段。其中，大理冰期Ⅰ、Ⅱ阶段分别代表了末次冰期早期和末次冰期晚期的特征。根据陈钦峦等对点苍山地区形态完好的两级古冰斗冰碛物ESR测年结果，海拔3850m双塘子冰斗形成于16KaBP，相当于末次冰期晚冰期，称为大理冰期Ⅱ；海拔3600m的云弄峰冰斗形成时代为57.6KaBP，属于末次冰期早期，即大理冰期Ⅰ。比大理冰期老的古冰斗为海拔3250～3550m的一系列被切割的残破古冰斗，与北面罗坪山一带同高度(3110～3250m)的古冰斗相似，这里的古冰斗形成于(ESR)140.3KaBP，应与倒数第二次冰期(丽江冰期)相当。由于点苍山较低，主峰马龙峰海拔4122m，大间冰期后才强烈上升，故倒数第三次冰期时，点苍山未超过当时雪线，未发育冰川。大理冰期后，气候变暖，雪线上升，冰川消失殆尽，至今仅残存有多年雪斑或季节性积雪。

（五）庐山在中国第四纪冰川研究中的地位

中国第四纪冰川的研究，是由地质学家李四光教授首先提出的。1922年，李四光在中国地质学会大会上作《中国第四纪冰川作用的证据》报告后，受到了熟悉第四纪冰川现象的瑞典地质学家Andersson等外国学者的强烈反对。1931年，李四光教授带领学生到江西庐山作野外实习，发现庐山发育有平底谷地、漏斗形洼地、山麓带泥砾混杂堆积以及带有擦痕的巨砾等地质地貌现象，认为已找到第四纪冰川“显著有力和有概括性的证据”。在1933年秋季的中国地质学会第十次年会上，李四光以理事长身份作了《扬子江流域第四纪冰期》的演讲，详细地报告了庐山冰川遗迹，认定第四纪冰川在中国东部中低山地广泛分布。他说：“从低地冰川扩展的纬度而言，我们的亚洲大陆确是突破了地球上所有大陆的记录”。在讨论中，当时与会的葛利普、翁文灏、谢家荣、杨钟健、德日进、诺林等多持怀疑态度，例如古气候学家巴尔博和法国古生物学家德日进即断定中国东部无第四纪冰川存在，至多不过有数次干冷与湿热的循环而已。

1934年，李四光邀请4位著名的地质学者到庐山考察和讨论，除诺林说了一些模棱两可的话，另3位均持怀疑观点。其中，巴尔博对庐山地貌和沉积物的成因，解释为流水作用和坡积、洪积所产生的结果，并撰文申述反对的理由。1937年，李四光总结庐山研究成果，写成《冰期之庐山》专著。但因抗日战争爆发，直到1947年才得以国立中央研究院地质研究所专刊的形式发表。根据庐山地区的“冰碛物”、“冰川地貌及冰溜遗痕”划分出鄱阳、大姑、庐山三次冰期和二次间冰期，并认为大理冰期晚于庐山冰期，为更新世最后一次冰期。

1996年，经联合国科教文组织世界遗产委员会审查批准，庐山列入“世界文化、自然遗产名录”。2004年，庐山被联合国科教文组织世界地质公园网络执行局，批准为首批18个世界地质公园之一。庐山博物馆在介绍其世界地质公园主要地质特征时说：“庐山第四纪冰川遗迹，具有全球对比意义，是一种发生在中国东部地区少见的中纬度、中山区的山麓冰川。庐山是中国第四纪冰川地质学奠基地”。《湖南大围山第四纪冰川遗迹》一书也说：“庐山不愧是中国第四纪冰川地质学说的诞生场所”。此种说法，既有违上述大理苍山为中国第四纪冰川科学的诞生地之最早历史事实，也不符合庐山地貌景观的特征，实不足为凭。在施雅风、崔之久、李吉均等撰写的《中国东部第四纪冰川与环境问题》（科学出版社，1989）这一总结性著作中对此有详细的阐述：庐山及中国东部海拔2000m以下的山地在第四纪期间从来没有冰川发生过，某些疑似的古冰川地形完全可以用其他非冰川成因予以解。所谓的冰川沉积多数情况下是季风气候条件下的古泥石流堆积（图6），现代泥石流的研究充分证明了这一事实。

图6 庐山西麓的泥石流堆积

地学界大师黄汲清院士撰文评论说：“李四光教授对第四纪冰川研究确实投入了很长时间，花费很大的精力，这种终生不懈追求真理的精神是我们学习的榜样……”，“今天看来，李四光教授的研究方法，毋庸讳言，是有缺点的，他始终注意和探讨冰川地形和沉积物，而对古气候变迁很少关注。最近施雅风、崔之久、李古均等合著出版《中国东部第四纪冰川与环境问题》，内容丰富，论证精详，他们的结论基本上否定了李四光学派的成果和观点，这是一件好事”。就此而言，庐山至多是“争议的关键地区”之一。诚如施雅风院士所说：“李四光教授对我国科学技术有多方面杰出贡献，他首先提出第四纪冰川问题，鼓舞人们从事此项研究，促进第四纪冰川研究的发展。我们受教于他，现在来发展和修正他的认识，是职责所在，丝毫无违于对这位前辈杰出学者的尊敬”。

总之，曾引起激烈争论的中国东部（105ºE以东），仅在贺兰山、太白山、长白山和台湾高山有确切末次冰期的冰川遗迹，其他中低山地所谓的冰川遗迹均系误解。泛冰川论者对冰川遗迹的鉴定标志有着系统的误解（如泥砾、漂砾、擦痕石、马鞍石、冰臼之类），其核心是将泥石流堆积误解为冰川沉积。黄土-古土壤此消彼长的变化、红土堆积于红色风化壳的发育、动植物化石和孑遗种分布与延续、冰缘遗存和洞穴堆积的信息记录、古孢粉分析和古雪线重建等等方面的资料，也充分表明中国东部中低山地第四纪冰期不具备发育冰川的环境条件。但迄今仍有不少人将非冰川成因现象误判为冰川成因。有少数人有意将形态有些近似但实际并非冰川地貌夸大为冰川遗迹以吸引游客，是极其不负责任的。

（参考文献从略）

兰州大学冰川与沙漠研究中心

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来源：地理发现与探索   |   排版：陆海空

责任编辑：陆海空

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