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：
1.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。笔者认为这都是花岗岩处在水力丰富的地方还稍稍说得过去，就算说得过去也应该是壶穴，而不应该是冰臼。但是很多的岩臼分布在刃脊上有如何解释?那么刃脊上的臼是由风力作用形成的?这不同前面提到的风蚀作用形成的壶穴烦了同样的错误吗？显然这种说法错在缺陷。还有章雨旭的现代差异风化的产物，2005年8月27日在克什克腾旗青山他进行了考察[2] ，发现这些臼里大多都积有大半臼的水，有些积水呈深，表明有较高的有机含量。则他认为这些臼的形成是由于积水的原因，使得花岗岩上面的部分风化得慢，而下面积水的部分比不积水部分明显风化的快，再加上冰雪的冻融作用和风蚀作用，长年累月就形成了臼的形状。在这里就这种情况
3.3负球状风化说
施雅风院士以克什克腾旗的青山进行阐述，认为是这些臼是由于负球状的化学风化为主[3]，
将风化剥落的长石云母矿物转为高岭土或粘土，在被流水或风离向外迁移而形成的负臼地形。我们知道克什克腾旗的青山，地处我国中温带亚干旱地区，这一地区的风化作用以物理风化或机械风化为主，经过韩同林研究员实际采样研究结果表明，风化产物以岩屑为主，化学风化极其微弱，且花岗岩中的长石云、母矿物极少形成高岭石和粘土。这说明负球状风化形成这种臼是难以成立的。
三、冰臼成因证据
吕洪波、任晓辉、杨超，韩同林等研究员已经在克什克腾旗的青山[4]，克什克腾旗阿斯哈图林景区，林西县九佛山地区、巴左旗东南真寂寺景区等地发现这些地区都伴随着剥离面理和某些冰川地貌标志（如刃脊、角、冰斗等）。韩同林、劳雄、郭克毅等研究员，在南国进行调查结果，尽管南国地处低纬，低海拔，热带和亚热带气候条件下，但冰臼分布区，古冰川遗迹任然保存较多，较好。如巨大花岗岩冰川漂砾，几乎都是随处可见。有的呈大面积集中分布，形成漂砾、终碛、侧碛等；有的明显受到寒冻作用呈“石海”地貌出现；串珠状蚀洼地与冰坝，在U形谷中发育也十分典型；平缓的和大面积的基岩冰床，成为冰臼大量分布的良好地段；冰川泥砾、冰川堆积，在U形谷两侧时有保存，在U形谷口附近，也常见有较
多出露；平缓的和大面积的基岩冰床与两侧陡峻的山体构成U字型槽谷性也十分明显。这些都足以证明冰臼是由于冰川作用形成的。冰臼仅仅分布于基岩冰床、冰坝及一些巨大的冰川漂砾之中，在现代流水作用形成的深切峡谷区、瀑布、跌水陡崖之下分布的是壶穴，而不是冰臼。
  四、推论与结论
根据专家学者对花岗岩形成的臼而提出了“冰说”、“壶穴说”、“风说”、“差异风化说”和“负球状风化说”等的这些臼的成因论中除了“冰说”较完善些（存在一些缺陷），而其他的这些成因论都存在着很多缺陷，研究调查都不够全面。笔者认为冰臼的形成是由于冰川作用形成，冰臼分布区都有着大量的古冰川遗迹，这是不可抹灭的事实。前面这些学者提到这么多成因论中我比较赞同“冰说”。但是“冰说”也存在一定的问题，主要是其滴水穿石形式形成“滚流水钻”。笔者觉得这个的有待进一步研究并加以验证。同时，笔者认为冰臼的形成应该是由于冰川作用中的另外一种作用形成，滴水穿石的方式有些牵强。但随着科技的发展、时代的进步和专家学者的进一步研究调查，相信在将来关于冰臼的成因将会水落石出。
五、冰臼的观赏价值
冰臼是冰川的直接产物，冰臼是大方的遗产，同时是一种稀罕的千古冰臼奇景。漫长的历史中大自然的神奇伟力造就了瑰丽奇绝的自然景，冰臼景观堪称“世界奇观”、“天下一绝”。它不但拥有很高的科研价、科普值，而且具有旅游、欣赏价值。冰臼属于地质旅游景观，造型奇、巧、怪、灵，实为罕见。我们知道较深的冰臼多呈口小、肚大和底平的特征，像极了南方舂米的臼。臼平面上多数呈圆形、近圆形、椭圆形和不规则的形状。形态各异有的像葫芦，有的冰臼像梅花，有的像瓜子。一般冰臼口稍小，中下部较大，底多较平或呈锅底微凹。形体“似臼”、“似盘”、“似盆”、“似匙”，也有酷似“漏斗”、“交椅”、“板壁”、“龙爪印”等。口部上缘带有缺口（或开口），缺口有大有小，有深有浅。一般臼口宽约0.3~2.5米，深0.1~2.7米左右[10]。最大的直径达18.5米，深7.5米；最小的只有1公分，似一般钮扣大小。有的冰臼光洁如洗，无任何残留物和充填物，但很多冰臼中，都填满风尘黄土物质，已长满花、草或乔木、灌木，形成大小不同的“天然盆景”，置于坚硬平坦的花岗岩山脊上，十分壮观，给人极大的神奇感和奥秘感。冰臼是地质公园的组成部分。在福建福安穆云乡与晓阳镇交接处，这些石臼分布在白云山占溪下游长达数千米的河床上，酷似“漏斗”、“交椅”、“板壁”、“龙爪印”是古冰川运动存在的有力证据，由此可推断在距今大约二百万至三百万年前的第四纪早期，福安曾为冰川所覆盖。在福安市白云山占溪下游长达数千米的河床和峡谷间，
分布着上千个奇形怪状的石臼，它们或缸状、或碗状、或盆状、或壶形、或柱状，犹如一个现代派雕塑的艺术大观园。冰臼奇观江西省遂川县戴家埔乡阡陌村高山“冰臼”景观，景独特，蔚为壮观。形态各异，自然圆弧，中间有大小吕一2个“冰臼”，大的称“仙女玉池”，小的叫“宫女浴盆”。据悉，每逢雨季时，山溪直下，“冰臼”景观，又形成大大小小的瀑布，景象万千。奇特壮美的大大小小的冰臼真是令人陶醉，它是美丽的自然遗产，同时又具备多种价值，形态奇特，而且及其美观，而且给人一种神秘感，其观赏性价值，是非常之高的。
致谢：非常感谢我们和蔼可亲的孙庆峰老师对我的精心指导和给出的建议，同时感谢我室友们给的意见和建议。才使得本文得到进一步完善。
参考文献:
    [1] 丘世均，陈华堂，黄山，范小平. 
与“冰臼”再商榷.2000,243-246
[2] 章雨旭.“冰臼”成因争鸣——以克
什克旗青山岩臼为例，地质评论.2005,
680、712
[3]韩同林.驳施雅风“冰臼”“负球状风
化”成因论.地质评论.2010,538-542
[4]吕洪波、任晓辉、杨超.赤峰等地第四
纪大冰川的地貌证据，地质评论.2006,
379-383
[5] 吕一平.关于“冰臼”问题与韩同林
先生商榷．亚热带资源与环境学报．2008，
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[6] 韩同林，劳雄，郭克毅.关于南国
冰臼成因的商榷.热带地理.2000,72-80
[7]韩同林，劳雄，郭克毅.关于南国
冰臼成因的商榷之二.热带地理.2006.
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[8] 丘世均，陈华堂，黄山，范小平. 
揭西、风顺“冰臼”成因商榷.热带地
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[9] 赵国龙，朱洪森，李泊洋等.论内蒙
古冰臼的成因.2001,200-205
[10]百度百科