冰緣學的研究近年來比較活躍。冰緣現象種類很多，其中對於分期比較有效的是冰緣構造現象，這種構造在松遼平原頗為常見。

　　關於在冰緣氣候條件下岩石受凍融作用而發生的變形，文獻中有著各種各樣的名稱，如：冰緣構造(Periglacial structure)、低溫變形(Cryoturbation)、  融凍變形(Congeliturbation)、融凍泥流(Solifluction，)、凍土構造(Frost ground structure)等等。本文按照比較多數的用法，採用最前面的一個。

　　1956年裴文中教授在哈爾濱黃山和紮賚諾爾發現了這種現象，並分為兩期：黃山冰緣(滑)期和紮賚諾爾冰緣(滑)期①。

　　松遼平原常見的冰緣構造有以下幾種：

　　1.冰楔(Ice Wedge)(冰楔劈、砂楔、土楔)見於白城平臺、平安鎮一帶，為寬十幾釐米，深達1米的冰凍裂隙，被黃砂所充填。在敖漢旗坤頭嶺也廣泛發育，大者寬20_130釐米，深逾3米，發育于白土山組中，亦為黃砂所充填。在黃山，發育于黃山主剖面最底部的灰色粘土中，上部的黃砂貫人其中。這一現象之最大者見於德惠達家溝剖面，寬達80釐米，深達5.5米。據林澤蓉和張慶雲同志面告，在諾敏河下游查哈陽和白城平臺一帶，眾多的冰楔在平面上構成多邊土。

　　2.冰卷泥(Involution)(袋狀構造、囊狀構造、融凍褶曲、冰緣褶曲)廣泛發育于龍

　　江白土山，平臺、平安鎮的白土山階地上。冰卷泥使平臺組的紅色砂礫成囊狀嵌入于白土山組灰白色砂礫之中。還有的是灰黃色黃土狀砂嵌入於平臺組紅色砂礫中，有的甚至兩種套迭形成兩期複合的冰卷泥。在哈爾濱黃山，由東風磚廠、山根屯到三磚廠、四磚廠、一磚廠一帶，在黃山組中廣泛發育，為灰綠色粘土或亞粘土成囊狀嵌入於下面的砂層中，但上面的砂層仍保持水準層理，可見這種現象是黃山組沉積過程中的產物，絕非後期形成。榆樹大於公社東崗村松花江三級階地剖面中，東崗組底部與相當於黃山組的黑色粘土介面上也有類似現象。白城西郊五家戶砂石場鎮西組砂礫石中發育的冰卷泥規模最大，嵌入於砂礫中的黃土狀亞粘土直徑可達1-2米，礫石受擠壓而以其長軸繞黃土狀土之周邊平行排列。此外，在前郭縣嘎紮布，白土山組的粘土與砂受凍融作用的擾動而成複雜的褶曲，其上被保持原生層理的平臺組磚紅色砂礫石層所覆蓋，說明此冰卷泥乃白土山組同期的產物。其風化後在露頭上呈蜂巢狀。在雙遼郭家店相當於晚更新世顧鄉屯組的沼澤淤泥中也有類似現象。

　　3.融凍泥流(Solifluction見於前郭縣王府以東台裡吐村附近的沖溝中，平臺組褐紅色砂礫石和白土山組灰白色砂礫順山坡形成一個掩覆褶皺狀的變形，逆掩於馬蘭黃土之上。黃土中的褐色條帶亦被擠壓揉皺，並伴隨著一系列小型逆掩斷層。這是融凍作用下岩石順斜坡塑性滑動的結果。

　　冰緣構造形成的時代可以根據地層關係來確定：

　　(1)新於它所擾動的地層。如白城平臺的冰卷泥，擾動了早更新世的白土山組和平臺組，其形成當在早更新世以後，約在中更新世。

　　(2)與充填物的時代相同。如平臺、平安鎮、坤頭嶺的冰楔和冰卷泥中都充填了相當於馬蘭黃土的風砂，故其為末次冰期的產物。有時晚期的冰卷泥還穿插了老一期的冰卷泥，形成複合的冰卷泥，說明它的形成晚於前一期。

　　(3)夾於地層中者與地層時代相同。如嘎紮布白土山組和哈爾濱黃山組中的冰卷泥，擾動了下面的地層，但上覆地層的原生層理保存完好，說明它們乃形成於上覆地層之前，下伏所擾動地層之後，是與所在層位同期的產物。這一類對於劃分冰緣期和鑒定地層意義最大。

　　根據上述，可在松遼平原區分出以下幾個冰緣期：

　　1.白土山冰緣期

　　以前述嘎紮布白土山組中所見的冰卷泥為代表，在諾敏河下游查哈陽白土山組典型地點的白土山組底部，也有融凍泥流的發現①。白土山組居於第四系之最低層位，且含化石三門馬(Equus sanmeniensis)，故白土山冰緣期的時代為早更新世，黑龍江省第一水文地質隊在龍江測得白土山組之下界，在高斯正向期中凱納事件之下，按Mankinen和Dalyymple新近修訂的古地磁年表，其年代在300—340萬年之間。而長春腰分水嶺剖面古地磁成果顯示，白土山組之上界在奧爾都維事件之中，即約170萬年。故白土山冰緣期在距今170—340萬年之間。

　　2.黃山冰緣期  以黃山剖面底部黃山組中的冰卷泥和冰楔為代表。黃山組中曾有梅氏犀(Rhinoceros merkii)化石發現，時代為中更新世早期。古地磁測定結果表明，黃山組之上界在布容正向期與松山反向期界線(B／M界線，73萬年)稍下的位置，且黃山組包含了加拉米洛事件。故黃山冰緣期的年代可估計為75—100～120萬年。

　　3.東崗冰緣期  以前述東崗組底部的冰卷泥為代表，時代為晚更新世早期。東崗組上界之上有一個熱發光年齡資料143，000±7，150年；東崗組下部的熱發光年齡資料為179，000±8，900年。故東崗冰緣期約在15—20萬年之間。可與歐洲的裡斯冰期對比，後者年齡為10—19萬年。

　　4.顧鄉屯冰緣期相當於裴文中教授的紮賚諾爾冰緣(滑)期。為了簡化名稱，與地層名稱取得一致而稱此名。以達家溝剖面的巨型冰楔為代表。冰楔發育在相當於哈爾濱組的桔黃色黃土之中，而上部為顧鄉屯組底部黃砂覆蓋。在剖面西側，在砂層之上的淡灰黃色黃土狀土中發現了猛獁象、野牛、野馬等化石，證明該冰楔形成于顧鄉屯組沉積之初期。此外，在哈爾濱顧鄉屯組典型地點房地局磚廠剖面，亦見第二層黑色古土壤之下有1—2米深的分權冰楔，為古土壤所充填。白城五家戶砂石場鎮西組中所見的冰卷泥、坤頭嶺的冰楔皆屬此期。

　　此外，該冰緣期除冰緣構造外，還有三項證據：

　　(1)猛獁象一披毛犀動物群是公認的冰緣動物群，在顧鄉屯半砬城子、富拉爾基、肇源三站紮賚諾爾都有原生的化石骨架發現。

　　(2)哈爾濱黃山地區的顧鄉屯組中發現了西伯利亞雲杉(Picea cf.abovota Ldb.)、臭冷杉(Abies cf.nephrolepis Max)、興安落葉松(Larix dahurica Turcz)、樺(Betula sp.)等植物化石。其中一件雲杉樹幹的14C年齡為30，000±700年。還有以雲杉為主的孢粉組合①。它們與同層出土的猛獁象一披毛犀動物群一致地指示了一個寒冷的冰緣氣候期。雲杉、冷杉所組成的暗針葉林是高山耐寒森林，現生於長白山1400～1800米的高度上，與哈爾濱高差1200米以上。如以氣溫梯度0.5℃／100米計，當時氣溫至少比現時低6°C。由該地孢粉圖式得知，雲杉暗針葉林高峰是在2―3萬年之間，這是末次冰期中比較溫暖的間冰階。而最冷時期在1—2萬年之間，該段往往植被凋零，孢粉貧乏。所以該冰緣期的最低氣溫還有賴於其它方法來估計。

　　在日本中央山地(所謂日本阿爾卑斯山地)最後一次冰期稱“飛馬單冰期”，其冰鬥標高為2，500—2，700米，14C年齡為26，600年。與現代雪線高差1，200米，即現代雪線為3，700―3，900米，也有估計為3，500米。

　　白頭山2400米標高上的冰鬥群及其下接的冰川谷代表了白頭山冰期②。白頭山比飛馬單山緯度偏高，雪線應稍低。如按3，600米估計，與代表當時雪線高度的冰鬥群的高差也是1，200米。折合溫度下降亦為6℃。故顧鄉屯冰緣期與白頭山冰期相應，相當於我國的大理冰期。

　　(3)在大、小興安嶺北部保存著大面積連續的和島狀的多年凍土，最大厚度可達百米①。在白頭山北麓和龍縣石人溝一帶，於標高600―700米處，地下3—7米深度以內，發現了300×20―200×15平方米的島狀多年凍土。當地現代季節凍融深度僅1米，且現代冰緣區位于1200米標高以上地帶。所以這裡和大、小興安嶺地區的多年凍土都應是冰期的殘留物，是冰緣凍土環境的直接證據。若以猛獁象作為冰緣凍土地帶的指示動物，則當時凍土可能達到北緯38°―39°的渤海、黃海大陸架地帶。目前發現的猛獁象化石最南地點在旅順以南約100公里黃海大陸架水深80米處。大理冰期低海面時，渤、黃海大陸架出露為陸，猛獁象在那裡得以自由活動。多年凍土在松遼平原北端的邊界在訥河與嫩江之間，且與年平均氣溫O℃等溫線近似重合。而位於北緯39°線上的天津，年平均氣溫為12.3℃。由此可以推知，該冰緣期時最低溫度可能比現今低12℃。

　　作為冰緣動物的猛獁象，其生態環境與凍土苔原及冰緣植物群密切關聯的證據，莫過於西伯利亞多年凍土中猛獁象屍體的發現。例如在太梅爾半島，年齡為ll，450±250年的猛獁象屍體上所附土壤孢粉分析和胃中植物殘體鑒定結果，當時植被為凍土苔原。而勒拿河下游，年齡為26，000±1600年的猛獁象屍體所在地層的孢粉分析結果為泰加林。可見，猛獁象作為凍土曾經存在的證據是可信的。

　　另外，在北緯40°附近，河北省陽原縣虎頭梁一帶，發育著深達2米餘強烈變形的冰卷泥(14C年齡20，000餘年)；北京市區也有冰緣植物群一雲杉暗針葉林的存在。說明上述對於大理冰期凍土南界及最低氣溫的估計還是可信的。

　　目前，該冰緣期已獲得了一批14C年齡資料。根據地層厚度估計，顧鄉屯組之下界約在7萬年左右。故顧鄉屯冰緣期相當於歐洲的玉木冰期，美洲的威斯康星冰期。其時限為1―7萬年。

　　5.台裡吐冰緣期 以台裡吐的融凍泥流為代表。它們擾動了馬蘭黃土，而被全新世的黃土狀土和中全新世的坦途組黑土所複。其時代在全新世初期。可能是前北方期或北方期寒冷氣候的反映。

　　6.近代冰緣期 常見為黑土充填的冰楔等。可能是小冰期氣候的反映。

　　大多數研究者都相信上述現象是凍融作用的產物。但也有不同產意見，例如波蘭的J.布特裡木等人[12]，認為這類現象不是凍融作用形成的，它們不僅出現在第四紀沉積物中，也出現在上新世、白堊紀等地質時代的地層中。認為這類現象是載荷壓力、天然液化、觸變和膨脹等作用形成的。而且，可以用人工實驗方法加以類比。

　　然而，就所述本區的實例而言，平臺的冰楔和冰卷泥，是難以用“荷載變形”來解釋的。因為它們上面並無很厚的沉積物覆蓋。它們從龍江到平臺，經清河子到敖漢旗，直線距離達600公里，廣泛地發育在白土山台地面上。這種與地貌部位的密切關係說明了它們的氣候成因。而一些夾在地層中的冰楔和冰卷泥，往往都只擾動了下伏地層，而上覆地層層理完好，說明它們是沉積過程中地面的形成物，而非後期震動所成。此外，震動液化作用往往發生在粉砂質沉積中，而本區此種現象常見於粘性土和砂礫石中。冰楔很容易用冬季地面被凍裂並被充填來解釋；冰卷泥很可以用目前所見的多角凍土、冰錐和公路上的凍脹翻漿來解釋；融凍泥流很容易用凍融後土體順坡的塑性蠕動來解釋。因此，我們確認上述現象為寒冷濕潤的冰緣氣候條件下的產物，是一種氣候標誌，可以作為氣候地層學的工具用以進行地層對比。至於地震或其他原因所產生的一些現象，可能是不同原因所產生的類似現象，是殊途同歸，有待從各方面去研究並加以區別。

　　根據上述，將本區第四紀冰緣期和地層劃分。

　　在冰緣期之間的是間冰緣期。例如平臺組的砂礫石呈磚紅色，是濕熱氣候的標誌。哈爾濱組(注：應為馬蘭黃土)在大安老坎子剖面見有兩層棕紅色古土壤，也是氣候濕熱顫動的象徵。坦途組(14C年齡7540±170_-2780±130年)常呈黑土夾於風砂或黃土狀土之間，顯然是冰後氣候最佳期(大西洋期和亞大西洋期)氣候溫濕，植被繁茂，有機質富集的結果。孢粉分析也表明，坦途組沉積之時(如長春小南和榆樹光明剖面)，溫帶落葉闊葉樹種繁盛①，顯系氣候溫暖的表現。東風組沉積時的古氣候，以及顧鄉屯冰緣期與台裡吐冰緣期之間是否存在間冰緣期，有等進一步研究。

　　文中所用14C年齡資料由所注有關單位測定，熱發光年齡由裴靜嫻測定，特致謝意。

　　參考文獻

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　　[12]Butrym，J.et al.，1964，New interpretation of”Periglacial”Structure，Polska Akademi Nawk.

　　編後語

　　我現在回憶，在哈爾濱黃山三磚廠、四磚廠和一磚廠還在開挖的剖面上看到的冰卷泥現象，都發生在顧鄉屯組之中。因為當地顧鄉屯組出露的高度與黃山組的高度差不多，岩性也類似，所以長期人們都把二者混為一談。我最初也是這樣，只是後來才把二者區別開來。所以文中所述幾個磚廠所見的冰卷泥都應該屬於顧鄉屯冰緣期.1964年在測黃山剖面時曾看到黃山組的粘土中有一些小的波狀折曲，現在看來都難以用冰緣現象來解釋，還有一個被砂充填的裂隙也不太像冰楔。因此，黃山冰緣期之存在就值得懷疑。