張成基

(山東省地礦局老科學(xué)技術(shù)工作者協(xié)會(huì)，山東 濟(jì)南 250013)

0 引言

礫巖中存在具壓坑礫石、冰川擦痕礫石和馬鞍石是冰磧礫巖的直接標(biāo)志。

筆者20世紀(jì)70年代學(xué)習(xí)了李四光先生《天文地質(zhì)古生物》(資料摘要)等有關(guān)著作，增加了冰磧礫石發(fā)生塑性變形具壓坑、燈盞石、馬鞍石現(xiàn)象(照片1)的知識(shí)[1-3]。在管理山東省地礦局區(qū)調(diào)項(xiàng)目期間，于1990年主持第一地質(zhì)隊(duì)1∶5萬(wàn)蔣峪、牛沐、鄌郚等3幅區(qū)調(diào)項(xiàng)目野外驗(yàn)收，進(jìn)行地層剖面野外實(shí)地檢查時(shí)，在臨朐縣柳山鎮(zhèn)東山旺村東南溝早白堊世萊陽(yáng)群城山后組(區(qū)調(diào)項(xiàng)目劃歸分水嶺組)底部礫巖中發(fā)現(xiàn)了具壓坑和冰川擦痕的礫石。當(dāng)時(shí)，對(duì)項(xiàng)目提出建議后，未引起項(xiàng)目人員的重視，該現(xiàn)象未反映在區(qū)調(diào)報(bào)告中。近日，在整理物品時(shí)又找到了這些礫石標(biāo)本，并進(jìn)一步觀察研究又有新的發(fā)現(xiàn)，更確切證實(shí)其為冰磧礫巖。為了更準(zhǔn)確地確定冰磧礫巖產(chǎn)出的地層層位和特征，于2018年11月下旬，在山東省地質(zhì)科學(xué)研究院地質(zhì)所張尚坤研究員帶領(lǐng)十余名地質(zhì)人員協(xié)助下，又重返該地區(qū)對(duì)其進(jìn)行了野外調(diào)查和研究。為引起廣大地質(zhì)工作者對(duì)這一冰磧事件的重視，并在區(qū)域上展開(kāi)進(jìn)一步研究，將其產(chǎn)出層位、礫石特征及其地質(zhì)意義作一介紹。

1 產(chǎn)出地層層位

臨朐縣柳山地區(qū)出露地層主要為早白堊世地層，有少量新近紀(jì)臨朐群和第四紀(jì)地層(圖1)。

1∶5萬(wàn)蔣峪等3幅區(qū)調(diào)項(xiàng)目將產(chǎn)出冰磧礫巖地層對(duì)比劃歸分水嶺組[注]山東省地礦局第一地質(zhì)隊(duì)趙鳳江等1∶5萬(wàn)蔣峪等3幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，1990年。。按照山東省國(guó)土資源廳有關(guān)地層現(xiàn)行劃分方案經(jīng)對(duì)比劃歸早白堊世萊陽(yáng)群城山后組，其下角度不整合于淄博群早白堊世三臺(tái)組，其上被早白堊世青山群八畝地組角度不整合所覆蓋(圖2)。

1—第四紀(jì)地層(未分)；2—新近紀(jì)臨朐群堯山組；3—新近紀(jì)臨朐群牛山組；4—早白堊世青山群八畝地組；5—早白堊世萊陽(yáng)群城山后組；6—早白堊世淄博群三臺(tái)組；7—新太古代傲徠山序列蔣峪二長(zhǎng)花崗巖單元；8—實(shí)測(cè)與推測(cè)斷裂；9—地層產(chǎn)狀；10—具壓坑礫石發(fā)現(xiàn)地圖1 山東省臨朐縣柳山鎮(zhèn)地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)山東省地礦局第一地質(zhì)隊(duì)趙鳳江等1∶5萬(wàn)鄌郚幅地質(zhì)圖簡(jiǎn)化修改)

圖2 山東省臨朐縣柳山鎮(zhèn)地區(qū)早白堊世地層柱狀圖

現(xiàn)將各組地層簡(jiǎn)述如下：

1.1 早白堊世淄博群三臺(tái)組

該組為一套紅色湖相沉積粉砂巖為主，中下部夾頁(yè)巖和含礫砂巖薄層，上部夾泥灰?guī)r透鏡體。該組上部特征為巨大型斜層理的風(fēng)積砂巖因剝蝕作用而缺失。該組在該區(qū)最大殘余厚度為88.84m。該組異巖不整合于新太古代傲徠山序列蔣峪條帶狀細(xì)中粒含黑云二長(zhǎng)花崗巖單元結(jié)晶基底之上。

1.2 早白堊世萊陽(yáng)群城山后組

該組下部為厚近25m的復(fù)成分礫巖，礫石成分以石英巖質(zhì)為主，有少量安山巖和石灰?guī)r質(zhì)礫石，個(gè)別可見(jiàn)泥巖質(zhì)和二長(zhǎng)花崗巖質(zhì)礫石，局部夾有含安山質(zhì)礫石為主的薄層礫巖和含礫粗砂巖透鏡體，其底部角度不整合于三臺(tái)組之上(照片2)。具壓坑及其他冰磧礫石特征的礫石即在該層位中發(fā)現(xiàn)的，應(yīng)為冰堆積相底磧沉積產(chǎn)物。

中部及中下部為復(fù)成分礫巖與安山凝灰質(zhì)含礫粗砂巖互層。相當(dāng)冰流沉積，上部為安山凝灰質(zhì)含礫粗砂巖，可能相當(dāng)冰水沉積。

該組巖石中所含大量安山凝灰質(zhì)物質(zhì)和安山巖礫石，是巖石沉積時(shí)伴隨著大量火山碎屑物質(zhì)的噴發(fā)。亦是將該組對(duì)比劃歸城山后組的重要原因。

上部缺失馬連坡組的湖相沉積物，該組最大殘余厚度98.68m。

1.3 早白堊世青山群八畝地組

該組下部為粗安質(zhì)火山角礫巖夾粗安巖、粗安質(zhì)火山集塊角礫巖、粗安質(zhì)角礫凝灰?guī)r等。底部在柳山鎮(zhèn)地層剖面上為英安巖透鏡體。角度不整合在城山后組之上，為火山爆發(fā)—噴溢相沉積產(chǎn)物。

2 冰磧礫巖特征

含冰磧礫石特征的礫巖如上所述產(chǎn)于早白堊世萊陽(yáng)群城山后組底部，角度不整合于早白堊世三臺(tái)組之上(照片2)，為厚度很大(約厚25m)的復(fù)成分礫巖(照片3)。

2.1 礫石成分

經(jīng)野外觀察，組成冰磧礫巖的礫石成分主要為石英巖質(zhì)礫石，相當(dāng)部分為石灰?guī)r(多為泥晶灰?guī)r，少有竹葉狀灰?guī)r和鮞?；?guī)r)質(zhì)礫石，個(gè)別可見(jiàn)泥巖質(zhì)礫石和少量二長(zhǎng)花崗巖質(zhì)礫石(為新太古代結(jié)晶基底二長(zhǎng)花崗巖)。總的來(lái)看，礫石成分復(fù)雜多樣，為復(fù)成分礫巖(照片3)。

在冰磧礫巖中上部夾一層厚約3～4m的以安山巖質(zhì)礫石為主的粗礫巖層，其中混雜少量前述的礫石成分(照片4)。

2.2 礫石形態(tài)

組成冰磧礫巖的礫石形態(tài)多為長(zhǎng)扁橢球狀，少量為不規(guī)則近球狀，更少部分為長(zhǎng)橢圓形板片狀。按克魯賓(1941)所提出的計(jì)算球度(指碎屑顆粒形狀與球體相似程度)公式[2](公式有誤，式中A應(yīng)為A2)，以cm為長(zhǎng)度單位測(cè)量14個(gè)野外具壓坑礫石的三軸長(zhǎng)度，計(jì)算了其球度系數(shù)ψ值，均在0.47～0.84之間，其中ψ值在0.4～0.5之間者占7%，0.5～0.6之間者占14%，0.6～0.7之間者占29%，0.7～0.8之間者占21%，0.8～0.9之間者占29%。ψ值接近1°者為球形碎屑顆粒；針狀碎屑顆粒者最小，接近于零。該冰磧礫石的ψ值，結(jié)合礫石標(biāo)本看，ψ值為0.4～0.6者為長(zhǎng)橢圓形板片狀，占21%；0.6～0.8者為長(zhǎng)扁橢球狀，占50%；0.8～0.9者為近圓球狀，占29%，說(shuō)明多為長(zhǎng)扁橢球狀。

2.3 礫石粒度大小

該冰磧礫巖礫石粒度大小混雜，無(wú)分選性，在野外巖石露頭上未進(jìn)行定量統(tǒng)計(jì)測(cè)量。從前述礫石的形態(tài)看，多數(shù)為長(zhǎng)扁橢球體，其粒度大小不能按礫石的直徑，只能按礫石長(zhǎng)、中、短三個(gè)軸長(zhǎng)度來(lái)論述。從野外采集的具壓坑的礫石測(cè)量結(jié)果看，長(zhǎng)軸多數(shù)為3～10.5cm，有3個(gè)較大礫石長(zhǎng)13～26cm；中軸多數(shù)為1.7～6.5cm，較大礫石為7～19cm；短軸多數(shù)為0.7～5.5cm，較大礫石為5.5～8.5cm。

從野外巖石露頭上(照片3)，粗略測(cè)量估算看，多數(shù)礫石長(zhǎng)軸均在10cm以下，少部分為10～30cm，個(gè)別>50cm,最大者長(zhǎng)近1m。

2.4 礫巖雜基和膠結(jié)物

礫巖的雜基(或稱沉積基質(zhì))為充填礫石之間的機(jī)械沉積物，從野外巖石露頭上觀察看主要為粒徑1～2mm的長(zhǎng)石、石英砂粒，且長(zhǎng)石多顯肉紅色(可能多為鉀長(zhǎng)石)，含量多于石英。這些長(zhǎng)英砂粒磨圓度極差，多為棱角狀，少量為次棱角狀。這種成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均不高的砂粒，說(shuō)明搬運(yùn)距離不大。

這些長(zhǎng)英質(zhì)砂粒受冰川壓應(yīng)力作用，?？梢?jiàn)到在石英巖質(zhì)礫石壓坑內(nèi)被壓扁變形現(xiàn)象，形成具覆膜狀壓坑(照片5)。砂粒在石灰?guī)r質(zhì)礫石表面被壓常見(jiàn)嵌入石灰?guī)r質(zhì)礫石表面的現(xiàn)象，砂粒風(fēng)化脫落后，常保留壓坑呈麻點(diǎn)坑狀。

礫巖膠結(jié)物主要為碳酸鈣，部分地段為粘土礦物，在礫石和長(zhǎng)英質(zhì)雜基碎屑間起到粘結(jié)作用。礫巖因后期風(fēng)化淋積作用，常見(jiàn)在礫巖構(gòu)造裂隙中充填形成白色方解石細(xì)脈，或環(huán)礫石表面形成方解石薄膜(照片4)。膠結(jié)類型主要為孔隙膠結(jié)。

2.5 冰磧礫巖總的特征

該冰磧礫巖產(chǎn)于早白堊世城山后組底部，位于其與早白堊世三臺(tái)組角度不整合面之上(照片2)，是一套礫石成分復(fù)雜的復(fù)成分礫巖(照片3)。組成礫巖的礫石除成分多樣外，其礫石粒度大小混雜，無(wú)明顯分選性，個(gè)別可見(jiàn)大的漂礫混雜其中。礫石形態(tài)多為扁平的橢球體，其長(zhǎng)軸沿巖層傾向多顯示定向排列。在照片3的中上方，有3個(gè)間隔開(kāi)的大漂礫和其下面對(duì)應(yīng)的3個(gè)小漂礫，均顯示礫石長(zhǎng)軸向傾向方向斜列的疊瓦狀排列，可能指示其上冰川運(yùn)移的方向。該礫巖中部分礫石具壓坑和冰川擦痕，亦發(fā)現(xiàn)個(gè)別有塑性變形的馬鞍石和燈盞石。特別是具冰川擦痕礫石和馬鞍石的存在，這是冰磧礫巖與沖洪積礫巖的主要區(qū)別特征。

該礫巖從組成礫石磨圓度較高和礫石長(zhǎng)軸具定向排列特征看，具有底磧(或稱下磧)的特征[2]。

照片2 早白堊世城山后組角度不整合在三臺(tái)組之上(臨朐柳山鎮(zhèn)金柳路南側(cè))

照片3 城山后組底部冰磧復(fù)成分礫巖(臨朐柳山鎮(zhèn)金柳路北側(cè))

照片4 城山后組底部冰磧礫巖所夾含方解石細(xì)脈以安山質(zhì)礫石為主的復(fù)成分礫巖夾層(臨朐柳山鎮(zhèn)金柳路北側(cè))

照片5 具覆膜壓坑的石英巖質(zhì)冰磧礫石(臨朐柳山鎮(zhèn)東山旺村東南溝南壁)

3 冰磧礫石特征

在冰磧礫巖中，并不是所有的礫石都顯示有冰磧礫石的特征，僅在礫石密集處，且有少量非定向礫石相互接觸部位，才有可能發(fā)現(xiàn)冰磧礫石的存在(照片6)。冰磧礫石具有壓坑、冰川擦痕、壓裂張裂隙、壓磨蝕平面、燈盞石、馬鞍石和長(zhǎng)英質(zhì)砂粒嵌入石灰質(zhì)礫石表面麻點(diǎn)坑等特征。

3.1 礫石具壓坑

因冰川長(zhǎng)期靜壓力的作用，使礫石相互接觸的表面形成擠壓的小坑。這些壓坑常為橢圓形態(tài)，部分可見(jiàn)為圓形及其間的過(guò)渡形態(tài)，這與主動(dòng)壓入礫石接觸部位的形態(tài)有關(guān)。在礫石表面壓坑為凹坑，多數(shù)坑中部深1～2.5mm，向四周逐步變淺，其凹坑邊界清晰；見(jiàn)少量凹坑呈簸箕狀，一邊深凹，邊界清晰，另一邊平緩變淺，邊界較模糊；凹坑一般長(zhǎng)8～15mm，寬5～11mm,部分大者長(zhǎng)30～39mm,寬10～23mm，最大者長(zhǎng)75mm，寬60mm，其規(guī)模大小視主動(dòng)擠壓礫石接觸尖端大小、形態(tài)和擠壓深度而定。

照片6 巖石露頭冰磧礫巖中具壓坑礫石②具覆膜壓坑；④為石英質(zhì)礫石；⑧為鮞?；?guī)r質(zhì)礫石；其余為泥晶灰?guī)r質(zhì)礫石；⑤～⑦，⑨～⑩為東山旺村東南溝南壁，余者為柳山鎮(zhèn)金柳路北側(cè)；⑧～⑩為秦幸福攝影

照片7 城山后組冰磧礫巖中的具壓坑石灰?guī)r礫石和石英巖質(zhì)礫石(①～②，⑦～⑧為臨朐柳山鎮(zhèn)東山旺村東南溝南壁，余者為柳山鎮(zhèn)金柳路北側(cè))

照片8 城山后組冰磧礫巖中具冰川擦痕的泥晶灰?guī)r礫石(①為臨朐柳山鎮(zhèn)東山旺村東南溝南壁，余者為柳山鎮(zhèn)金柳路北側(cè))

壓坑有2種表現(xiàn)形式。一種是由礫石相互擠壓礫石表面直接被壓形成的純凹坑，多數(shù)壓坑屬此類型(照片7)；另一種少量為覆膜壓坑，在礫石相互擠壓形成壓坑時(shí)，同時(shí)將礫石之間的長(zhǎng)石、石英質(zhì)碎屑雜基亦擠壓在壓坑內(nèi)，在形成類似前一種壓坑時(shí)，將長(zhǎng)石、石英質(zhì)碎屑同時(shí)壓成薄膜狀覆于壓坑表面，在薄膜內(nèi)或接近壓坑邊緣仍可見(jiàn)到壓扁的粒狀長(zhǎng)石、石英碎屑形態(tài)，且壓坑周緣粘連保留未擠壓變形的砂粒凸起(照片5)。后者這種現(xiàn)象僅發(fā)生石英質(zhì)礫石上。

對(duì)于這種壓坑礫石的塑性形變，李四光先生認(rèn)為是巖石在長(zhǎng)期受力，即使不超過(guò)巖石彈性強(qiáng)度，在受微弱力量條件下，仍能發(fā)生塑性形變，時(shí)間越長(zhǎng)，它表現(xiàn)的塑性形變程度愈大[1]。

3.2 礫石表面可見(jiàn)冰川擦痕

礫巖有的礫石表面局部可以見(jiàn)到冰川擦痕(照片8)。冰川擦痕為一組方向一致，平行斷續(xù)分布的刻痕，所見(jiàn)刻痕細(xì)小，每個(gè)刻痕長(zhǎng)2～5mm，最長(zhǎng)可達(dá)1cm以上，有的刻痕呈釘字形，具有冰川擦痕的特征。

這種冰川擦痕的礫石是冰磧成因礫巖礫石的獨(dú)有特征[2]。

3.3 礫石具壓裂張裂隙

礫巖中多數(shù)礫石有壓坑，但未產(chǎn)生壓裂現(xiàn)象。有少數(shù)礫石在伴隨壓坑的形成，具壓裂作用而產(chǎn)生張裂隙(照片7①，⑧)。這種壓裂隙多發(fā)生在具壓坑礫石的對(duì)應(yīng)另一面(照片7①)，個(gè)別亦有壓坑和壓裂隙發(fā)生在礫石的同一面(照片7⑧)，但裂隙沒(méi)有在整個(gè)礫石上貫通，只發(fā)生在礫石的一個(gè)側(cè)面，所以沒(méi)有破壞礫石的完整性而碎裂。

這些壓裂隙多為X形剪裂隙紋，但常有幾條近平行或相互交叉的張裂縫，裂縫寬1～2mm，分枝復(fù)合處可達(dá)5mm，深數(shù)毫米，其邊界不平整，常有入字形分枝或相互交叉。有的張裂隙發(fā)育在簸箕狀壓坑深凹部位的相鄰?fù)鈧?cè)(照片7⑧)，顯示這些張裂隙與壓坑形成的壓應(yīng)力有直接關(guān)系。

筆者認(rèn)為，這種壓裂張裂隙的形成，是在李四光先生提出的壓坑塑性變形形成的基礎(chǔ)上，因冰川厚度和壓力的持續(xù)增加，遞進(jìn)變形的產(chǎn)物。即在巨厚冰川靜壓力作用下，冰磧礫石相互間擠壓，在不超過(guò)巖石彈性強(qiáng)度，長(zhǎng)期受力條件下，礫石發(fā)生塑性變形產(chǎn)生壓坑[1]。據(jù)胡克定律，當(dāng)這種力的作用增加并持續(xù)進(jìn)行，當(dāng)超過(guò)巖石彈性極限(破裂強(qiáng)度)時(shí)，遞進(jìn)變形而產(chǎn)生破裂[2]，形成礫石的壓裂張裂隙。

3.4 礫石的壓磨蝕平面

冰磧礫石不同于其他成因的礫石，有的礫石具有一個(gè)磨蝕作用形成的平面或微凸面(照片9)。其他成因磨圓的礫石，其表面為圓弧形凸起。冰磧礫石磨圓的礫石，除具有上述特征外，有的見(jiàn)有一個(gè)面是平面的(或呈稍凸的圓滑表面)，有的這種平面表面磨蝕的比較光滑。

照片9 具磨蝕面、冰川擦痕和壓坑的粉晶白云質(zhì)灰?guī)r①和泥晶灰?guī)r②冰磧礫石(①臨朐柳山鎮(zhèn)東山旺村東南溝南壁；②為柳山鎮(zhèn)金柳路北側(cè))

可能這種冰磧礫石為底磧礫石，位于冰川底部，隨著冰川的滑動(dòng)，使礫石與基底巖石之間滑動(dòng)磨蝕而形成的。

3.5 燈盞石和馬鞍石

是冰磧礫石發(fā)生塑性變形的特殊形態(tài)的礫石，因其形態(tài)似燈盞狀和馬鞍狀，故名[3]。燈盞石在其正面有圓形礫石壓坑，近似燈盞(照片10)。馬鞍石正面有圓三角形壓坑，其中心尚有擠壓礫石的殘塊，在其背面形成馬鞍狀(照片11)[2]。有的馬鞍石壓坑最大鞍凹一側(cè)，還伴有壓裂張裂隙(照片11②)。兩者均是長(zhǎng)時(shí)期受冰川壓應(yīng)力作用，由較大礫石主動(dòng)擠壓，更大的被動(dòng)礫石同時(shí)形成壓坑使礫石整體塑性變形形成的。

照片10 城山后組冰磧礫巖中的燈盞石(臨朐柳山鎮(zhèn)東山旺村東南溝南壁)

照片11 城山后組冰磧礫巖中的馬鞍石(①為臨朐柳山鎮(zhèn)東山旺村東南溝南壁；②為柳山鎮(zhèn)金柳路北側(cè))

3.6 礫石的麻點(diǎn)坑

僅在巖石硬度相對(duì)較低的石灰?guī)r質(zhì)礫石表面見(jiàn)到麻點(diǎn)坑現(xiàn)象。在冰川壓應(yīng)力作用下，礫石間的長(zhǎng)英質(zhì)砂粒雜基，被壓嵌入石灰質(zhì)礫巖表面，砂粒風(fēng)化脫落后，在其表面常保留壓坑形成砂粒大小密集的麻點(diǎn)坑。這與沖積、沖洪積成因的表面光滑的礫石是完全不同的。砂粒未脫落者尚有少量嵌入砂粒仍保存在其表面(照片12)。

照片12 城山后組冰磧礫巖中具麻點(diǎn)坑和嵌入砂粒或小礫石的泥晶灰?guī)r礫石(臨朐柳山鎮(zhèn)金柳路北側(cè))

礫石具有上述壓坑、冰川擦痕、壓裂張裂隙、壓磨蝕平面、燈盞石、馬鞍石和麻點(diǎn)坑等礫石特征，是冰磧礫石所獨(dú)有的鑒別標(biāo)志。

4 冰磧礫石發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)意義

4.1 冰川事件

具有壓坑等上述礫石特征礫巖的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明由這種特征的礫石組成的礫巖，在成因類型上屬冰磧礫巖。冰磧礫巖是冰川堆積產(chǎn)物，其代表了一次冰期氣候或冰川事件。

從目前掌握的資料看，早白堊世萊陽(yáng)群城山后組底部的這種冰磧礫巖，在魯西地區(qū)臨朐縣柳山鎮(zhèn)被發(fā)現(xiàn)，其分布范圍相對(duì)較為局限，不應(yīng)是分布很廣的大陸冰蓋，推斷應(yīng)為大陸型高原山岳山谷冰川[2]堆積產(chǎn)物。李四光先生(1972)在對(duì)蘭田附近山谷冰川冰磧中形成的帶壓坑的礫石論述中，提出估計(jì)有關(guān)山谷冰川的厚度，最多不超過(guò)200m，即當(dāng)時(shí)礫石所受到的壓力每平方厘米不到20kg，雖低于礫石的抗壓強(qiáng)度，但長(zhǎng)期受力，礫石也可發(fā)生塑性變形形成壓坑[1]。柳山冰磧礫巖有的礫石在形成壓坑的同時(shí)并伴隨壓裂張裂隙，表明所受壓應(yīng)力比壓坑礫更大，為此，推測(cè)柳山冰川事件，山谷冰川的厚度應(yīng)超過(guò)200m。該區(qū)早白堊世冰期不在全球地史上7次大冰期之列[2]，可能為我國(guó)東部環(huán)太平洋帶一次小冰期事件。

4.2 早白堊世古地理、古氣候分析——冰川事件形成探討

依據(jù)早白堊世古板塊再造、巖相古地理及古環(huán)境資料[4-5]，當(dāng)時(shí)華北陸塊所處北半球緯度與現(xiàn)代相近，在其東部濱太平洋岸帶均為造山帶，有強(qiáng)烈的火山噴發(fā)，其西部此地區(qū)古地理均為高地；古氣候全球處于高溫環(huán)境為南方型半干旱亞熱帶、熱帶西北和華北過(guò)渡亞帶氣候，不具備形成全球大冰期的氣候條件。近期，通過(guò)松遼盆地大陸深部科學(xué)鉆探工程取得白堊紀(jì)陸相地層巖芯的綜合研究，提出白堊紀(jì)時(shí)期氣候環(huán)境是地質(zhì)歷史中典型的溫室氣候時(shí)期，具有高大氣二氧化碳濃度、高溫、高海洋平面、兩極無(wú)冰的顯著特征，僅有71～70Ma間的氣候變冷事件[7]。這與上述對(duì)氣候條件的認(rèn)識(shí)是一致的。但大陸地殼上升，當(dāng)然會(huì)使大陸上升海拔高的山岳部分的氣候變得更為寒冷。例如，有人認(rèn)為，中國(guó)特別是中國(guó)東部以及西伯利亞太平洋沿岸地區(qū)，在第四紀(jì)時(shí)代，平均高度可能達(dá)到海拔2000m以上[1]。中國(guó)東部第四紀(jì)時(shí)代的古地理面貌，具有白堊紀(jì)以來(lái)的繼承性。因此，早白堊世時(shí)包括山東在內(nèi)的華北高地，其海拔平均高度應(yīng)不會(huì)低于2000m或更高，這為形成大陸山岳高原山谷冰川創(chuàng)造了古地理和古冰川條件。當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮罅炕鹕剿樾嘉镔|(zhì)的噴發(fā)，漂浮的火山灰云，直接遮擋了太陽(yáng)光的熱輻射，在全球高溫環(huán)境下，局部地區(qū)形成了高山寒冷氣候，為局部小冰期的形成創(chuàng)造了條件。因此，在早白堊世是有可能形成高山山谷冰川的。這與現(xiàn)在緯度相近的歐洲阿爾卑斯山發(fā)育的高山山谷冰川是相同的。

4.3 臨朐柳山小冰期

臨朐柳山鎮(zhèn)早白堊世萊陽(yáng)群城山后組底部礫巖中具壓坑等冰磧成因特征的礫石的發(fā)現(xiàn)，證明了該組底部冰磧礫巖的存在，說(shuō)明當(dāng)時(shí)在我國(guó)東部濱太平洋造山帶及其毗鄰高地存在高山山谷冰川事件。在《侵入巖火山沉積巖變質(zhì)巖》一書中，所附6-21遼寧錦西地區(qū)的壓入坑礫石照片5，與照片7⑦非常相似，文內(nèi)冰磧礫巖提到礫石具壓坑[6]，但未說(shuō)明該礫石組成礫巖的形成時(shí)代，亦未查到相關(guān)文獻(xiàn)資料，是否相當(dāng)同期冰磧產(chǎn)物，值得關(guān)注。

柳山地區(qū)這一冰川事件亦釋疑解惑了筆者1998年的另一個(gè)地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，在主持山東省地礦局第七地質(zhì)隊(duì)1∶5萬(wàn)新泰、蒙陰2幅區(qū)調(diào)項(xiàng)目野外驗(yàn)收，對(duì)實(shí)測(cè)蒙陰幅小辛莊-檀家召子萊陽(yáng)群-青山群地層剖面進(jìn)行野外實(shí)地檢查，在萊陽(yáng)群馬連坡組二段砂巖層中發(fā)現(xiàn)包裹了巨大的灰黑色頁(yè)巖礫石，其中含早白堊世葉子介、狼鰭魚等化石，礫石高約2m，寬1m左右，而魯西地區(qū)早白堊世是沒(méi)有這種頁(yè)巖的，筆者曾懷疑為異地冰川漂礫。在該組之下臨朐縣柳山鎮(zhèn)的城山后組地層發(fā)現(xiàn)冰川事件，就更好地理解其為冰川成因的漂礫了。

城山后組地層形成時(shí)代為早白堊世，臨朐柳山鎮(zhèn)地區(qū)目前尚未發(fā)現(xiàn)古生物化石和采取同位素地質(zhì)年齡樣品，其形成時(shí)代是與蒙陰盆地城山后組的對(duì)比確定的。蒙陰盆地城山后組據(jù)前人資料含大量早白堊世生物化石，其中火山巖全巖K-Ar同位素地質(zhì)年齡為127.41Ma[注]山東省地礦局第七地質(zhì)隊(duì)，1∶5萬(wàn)新泰、蒙陰2幅區(qū)調(diào)報(bào)告，1998。。近年來(lái)，山東省地質(zhì)調(diào)查院許克民等在完成“膠東地區(qū)(研究范圍涉及魯西部分地區(qū))白堊紀(jì)區(qū)域地質(zhì)、盆地發(fā)育與區(qū)域巖石地層系統(tǒng)調(diào)查研究”項(xiàng)目(2016)時(shí)，在蒙陰盆地上述地層剖面上城山后組凝灰?guī)r中取得了SHRIMP鋯石U-Pb同位素地質(zhì)年齡，底部為131.7Ma，上部為128Ma。上述資料說(shuō)明該組形成時(shí)代為早白堊世冀北期晚期—熱河期早期。而發(fā)現(xiàn)冰磧礫石的臨朐柳山地區(qū)該組底部形成時(shí)代可能稍晚于蒙陰盆地，此處處于高山山谷，南部為沉積盆地，推斷其形成年齡為距今128～130Ma，地質(zhì)時(shí)代應(yīng)為早白堊世熱河期早期。建議將該時(shí)期的冰川事件期命名為臨朐柳山小冰期。

根據(jù)早白堊世早期的古地理特征看，我國(guó)東部地區(qū)濱太平洋沿岸均處在造山帶和高地的狀態(tài)[4-5]，類似臨朐柳山小冰期形成的大陸型山岳高原山谷冰川沉積的分布范圍可能較為廣泛，應(yīng)引起廣大地質(zhì)工作者的注意和研究。

5 結(jié)論

(1)在臨朐柳山地區(qū)城山后組底部礫巖中所發(fā)現(xiàn)的塑性變形形成的具壓坑或麻點(diǎn)坑礫石、燈盞石和馬鞍石，以及具壓裂張裂隙、磨蝕平面和冰川擦痕的礫石，證明了冰磧礫巖的存在，為該地區(qū)存在冰川事件提供了佐證。

(2)早白堊世早期的古氣候大環(huán)境雖為高溫環(huán)境，但我國(guó)東部濱太平洋沿岸的造山運(yùn)動(dòng)，使大陸地殼上升為高地山岳的古地理?xiàng)l件，加上大量火山噴發(fā)火山灰云對(duì)陽(yáng)光輻射的遮擋，使高地山岳氣候變得寒冷，為大陸型山岳高原山谷冰川的形成，創(chuàng)造了有利的氣候條件。對(duì)于該區(qū)萊陽(yáng)群城山后組沉積形成年齡推斷在距今128～130Ma期間，即早白堊世熱河期早期。筆者建議將此時(shí)期的冰川事件命名為臨朐柳山小冰期。

(3)臨朐柳山小冰期的冰川沉積分布在我國(guó)東部可能有區(qū)域性，應(yīng)引起廣大地質(zhì)工作者的關(guān)注和研究。對(duì)該小冰期沉積的區(qū)域分布和其他表現(xiàn)特征，特別是對(duì)冰流堆積和冰水沉積物尚須進(jìn)一步深入研究。同時(shí)建議對(duì)全省各地區(qū)各時(shí)代地層的礫巖全面進(jìn)行野外調(diào)查和研究，以發(fā)現(xiàn)是否有新的冰磧礫巖存在。

廣大地質(zhì)工作者要善于學(xué)習(xí)，力爭(zhēng)掌握更為寬泛的知識(shí)面，在野外工作中要善于實(shí)踐，認(rèn)真細(xì)致地觀察研究，那怕是自己不理解或無(wú)法解釋的微小的地質(zhì)現(xiàn)象，亦要收集并充分反映在自己的成果報(bào)告中，才能有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。

該文少量照片為山東省地礦局劉振、秦幸福攝影，山東省地質(zhì)調(diào)查院侯建華高級(jí)工程師幫助查詢了相關(guān)資料，以及山東省地質(zhì)科學(xué)研究院張尚坤研究員等協(xié)助野外地質(zhì)考察，特表示衷心感謝。