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13.东北末次冰期的古环境①


  大约七至一万年前的末次冰期是我们人类现在所处的大约一万年以来的全新世的前奏。现代的气候和地理环境是直接由末次冰期的古气候和古地理环境发展演化而来的。知道了过去和现在,才能预测未来。因此,阐明末次冰期的古气候和古地理环境不仅有着重要的理论意义,而且有着重要的实际意义。近些年来,在东北地区,已经累积了关于末次冻期的地层学、年代学、古动物、古植物、古冰川、古冰缘、古人类、古文化等方面的大量资料,使得我们有可能初步恢复当时的自然面貌。本文根据多方面的证据建立了顾乡屯冰缘期,并与前人已建立的白头山冰期进行对比,另根据孢粉资料14C年龄资料,将顾乡屯冰缘期进一步细分为早、中、晚三个副冰缘期,而其中中间的一个副冰缘期又可再分两个间冰缘阶和一个冰缘阶。最后重塑了当时的古气温曲线。它可以很好的与世界各地对比起来。

  一、地层概述

  东北末次冰期(晚更新世的晚期)的地层有两个岩石地层单元,其一称“顾乡屯组”,系指一套河湖相砂、砾、亚粘土、亚砂土、淤泥等。色调由灰黄、棕黄到灰绿、灰黑。偶夹黑色古土壤一、二层或草炭二、三层。厚度一般10米左右,偶而达30余米。相当的地层在海拉尔盆地称“海拉尔组”;在辽西山地称“太平庄组”;在三江平原称“别拉洪河组”;在下辽河平原称“榆树组”②后者厚可达56米,且中部夹有海相层。顾乡屯组在松辽平原东部、长白山区、辽西山地、构成河流的二级阶地。高出河面10、20、30米不等。在平原区为上迭式的堆积阶地;在山区为内迭式的基座阶地。在松辽平原西部、大兴安岭山区、海拉尔盆地、三江平原则构成上迭式的一级堆积阶地,高不超过10米。马兰黄土除覆盖在顾乡屯组为基础的阶地上而外,还常呈披盖式产状覆盖在各种起伏不平的地面上。在东北北部本期黄土分布比较零星,只有辽西山地分布较广,与华北黄土连成一片。

  顾乡屯组和群力组的典型地点在哈尔滨南郊顾乡屯一带。在那里,于30年代发现了大量哺乳动物化石,经核实[1]有51种。称为“顾乡屯动物群”或“猛犸象披毛犀动物群”。

  但是,这个化石群却一直被认为是“二次搬运”的[2]或“混乱”的[3],无地层意义,从而置顾乡屯组于全新世。然而,根据在顾乡屯附近的半砬城子发现一具不太完整的披毛犀骨架[4]以及历年来不断有大量化石在这一带出土的事实,足以说明顾乡屯动物群应属原生与顾乡屯组,二者同属晚更新世①。最近,在顾乡屯西河沟阶地面下11—13米处在出土大量化石的同时测得树枝的14C年龄>40,000年,证明顾乡屯组属更新世无疑,结合化石群看应属晚更新世。另一个重要地点是吉林榆树周家油坊,曾经发现化石35种[3],但层位也是不清。1977年,经发掘,在构成二级阶地的顾乡屯组和构成一级阶地的中全新世坦途组中都出土了大批化石。顾乡屯组中不同深度测得14C年龄为24,140±800,26,100±850,27,530±500aBP,向下5个样品和另一地点三个样品都>40,000年。而坦途组中树枝的14C年龄却是6060±100,7250±140,7300±100,7380±100aBP,,但其中与最后一个14C资料的树干在一起的一件披毛犀骨骼的14C年龄却是3l,800±910年。这就充分说明了顾乡屯组中的化石是原生的,全新统中的化石是由顾乡屯组中次生搬运而来的。此外,在肇源三站,于顾乡屯组中同时出土了一具完整的松花江猛犸象(Mammuthus Sungari Chow et Chang)化石骨架(14C年龄为21,200±600aBP)和一具不太完整的披毛犀骨架。在齐齐哈尔富拉尔基于顾乡屯组中出土一具完整的披毛犀骨架[6]。可见,目前东北区已发现的200余处该动物群化石地点,大都是原生的或附近必有原生地层的存在。

  根据许多地点统计结果,顾乡屯动物群的种属已超过70种,绝大多数成员都与北方的萨拉乌苏动物群相同。不同的是:顾乡屯动物群有真猛犸象(Mammuthus Primigenius Blumenbach),松花江猛犸象,东北野牛(Bison Exiguus Matsumoto)的三个亚种,萨拉乌苏动物群有诺氏古棱齿象(PalaeoLoxodon naumani Makiyama)、德永氏古棱齿象(Palaeoxodon cf.Tokunagai Matsumoto)两者的差别说明它们属于不同的动物区系和自然地理环境。顾乡屯动物群是欧亚大陆北部泛北极区纬度冰缘带的动物群。所以顾乡屯组应该成为东北区末次冰期的代表性地层。

  近年在顾乡屯组中测得一批14C年龄资料,结合沉积速率估计,其底界约在70,000年。相当于欧州的玉木冰期、北美的威斯康星冰期和我国的大理冰期。群力组尚缺数据。参照北方马兰黄土的t4C和热发光年龄资料    知,群力组和马兰黄土的年龄约为7,500—36,000年。顾乡屯组和群力组之上常复以坦途黑土,其14C年龄为2,780±130―7,510±170aBP。故顾乡屯组和群力组的上界也可稍稍跨入全新世而达7,500年。这说明群力组主要是末次冰期后半期形成的,与顾乡屯组上半部为相变关系。可见,顾乡屯组的界线不是一条等时线。这乃是岩石地层单元与时间地层单元的不一致性,或称之日“穿时性”(diachronism)。从个别剖面看,马兰黄土或群力组在上,顾乡屯组在下;从区域上看,二者却有一部分同时异相关系。有的剖面从上到下全部都是顾乡屯组。

  在顾乡屯房地局砖厂、周家油坊第四地点、奈曼旗大北沟和小北沟等四个剖面对顾乡组和马兰黄土密集采样进行古地磁测定(由钱方、浦庆余、吴锡浩同志测定),企图捕捉日益引起怀疑的拉尚事件(Iaschamp Event.)皆未成功。

  这一时期在东北已发现了几处古人类和文化遗址。早期在4―7万年间有“榆树文化”,包括旧石器时代晚期的一些石器和骨器[7]。哈尔滨黄山、顾乡屯、奈曼旗蚂蚁沟都有另星石器发现。中期在2.6―3.5万年间有“安图人”[8]后期有凌源西八间房遗址[9]和呼玛十八站遗址[10]。

  二、顾乡屯冰缘期的建立

  在东北地区,除白头山一带有大理冰期的冰川遗迹外,其他广大地区所见主要为冰缘现象及其相关的标志,计有四个方面:

  多年冻土,大兴安岭北端为连续多年冻土,厚达100米。向南为岛状多年冻土区,厚度多在20米以下,其南界已详细调查①准确厘定。该区现代季节冻融深度不过2—3米。如此巨厚的冻土必然是末次冰期的残留物。长白山区的多年冻土目前尚缺乏系统调查,仅在和龙石大沟一带,于标高600―100米处在地下3—7米深度内发现岛状冻土,面积300×20―200×50平方米。当地现代季节冻融深度仅1米且现代冰缘区位于白头山周围1200米以上的地带。可见,这也是末次冰期的残留物。另据郭东信同志面告,在大兴安岭南端林西附近的黄岗山(标高2034米)上,1700米处也有冻土的发现。

  2.冰缘构造,这是过去冻土活动时扰动地层而形成的特殊变形。在东北地区分布很广。常见的有:

  a.冰楔(Ice wedge)

  见于顾乡屯房地局砖厂剖面,于第二层黑色古土壤之下发育深1.7米宽20__30厘米为黑土所充填的分杈冰楔。另外在白城平安镇一带的白土山台地剖面上有大量裂隙,深约1米,为灰黄色相当于马兰黄土的细砂所充填。敖汉旗坤头岭也有类似现象。而其最大者见于德惠达家沟剖面,深5.5米,宽0.8米,中为黑色亚粘土和黄砂所充,在剖面西侧于黄砂中发现猛犸象、野马、野牛等化石,证明该冰楔形成于顾乡屯组沉积之初。

  b.冰卷泥(Involution)

  发育于龙江白土山,白城平安镇、阿鲁旗青河子等地的白土山台地上。使大部分平台组的红色砂砾呈囊状嵌入于白色砾石之中,有的则为类似马兰黄土的灰黄色细砂充填。这后一期应与马兰黄土同时。白城西郊砂石场相当于顾乡屯组中发育的冰卷泥规模最大,嵌入于砂砾中的黄土状亚粘土直径达1―2米。砾石受冻融挤压而以其长轴顺亚粘土之周边平行排列。又如在双辽郭家店顾乡屯组的沼泽淤泥中,在扎赉诺尔[11]三江平原②等地都有所见。此外,在诺敏河下游查哈阳和镇赉北大岗一带还有石环的发现。

  3.冰缘动物群,猛犸象披毛犀动物群是公认的,典型的冰缘动物群。根据西伯利亚冻土中发现的猛犸象和披毛犀尸体得知它们身上长着0.3-0.5米长的长毛,皮下脂肪很厚猛犸象背上还有贮藏脂肪的“驼峰”,这都是它们对寒冷气候的适应。二者相较,披毛犀适应性更广一些,可南达上海,而猛犸象分布只及大连[12]。据E:D.萨克利斯卡娅对太梅尔半岛猛犸象尸体中保存的土壤所作孢粉分析证明,当时为冻土苔原环境[13]。因此,可以认为猛犸像是冻土地带的指示动物。那么,东北的多年冻土在冰期可以达到北纬38度-39度之间渤海、黄海地区。根据海底泥炭层和披毛犀等动物化石的发现Q),证明大理冰期低海面时大陆架出露为陆,猛犸象披毛犀动物群在那里得以自由活动,冰后期冻土融化向北退缩而达北纬49度的讷河与嫩江之间,在那里冻土南界大体与年平均气温0度等温线相符合。但在北纬39度线上的天津年平均气温12.2℃由此推知末次冻期时东北的气温最冷可能约比现今低12℃。

  动物群中还有一些喜冷的种类,如蒙古野马,现生于准噶尔盆地及蒙古等地。普氏羚羊产于甘肃北部、新疆、青海和蒙古等荒原地带。驼鹿现生于大兴安岭北部。此外象赤鹿、原始牛等也都是喜冷动物。但它们适应范围较广,几乎遍及秦岭准河线以北。虽然它们生活的环境没有东北冷,但比现代华北还是要冷的,同样是冰期的气候标志。另一些动物,如驼鸟和骆驼一般认为是干热的沙漠动物,水牛是喜湿热的动物,它们的存在似与喜冷动物相矛盾。这就要考虑它们生性和季节迁移的可能性。

  4.冰缘植物群根据大量剖面的孢粉分析,东北末次冰期的冰缘期植物群可分三种。

  a.以云杉为主并有卷柏、石松、阴地蕨参加的暗针叶林植物群。在哈尔滨黄山的顾乡屯组中,斯米尔诺夫曾发现一些植物化石:西伯利亚云杉(Picea cf.abovota lab);臭冷杉(Abies cf.nephrolepis Max);兴安落叶松(Larixdahurica Tarcz);桦(Betula sp·)等[14]。其中兴安落叶松现生于大兴安岭北部,它们在黄山的出现,说明是纬度冰缘带冰后期向北退缩时植物化石的残留。在D―D'剖面上2―3万年之间有一个孢粉组合(9;木本花粉达44.8%草本53%,孢子31.3%。木本以云杉为主可达31%,桦12%,松(Pinus sp.)8%,落叶松8%。此外还有榛属(Corylus sp.),栎属(Quercus sp.)鹅耳栎(Carpirms sp.)桤木(Alnus sp.)等。草本花粉以莎草科(Cypreraceae),嵩属(Artemisia sp.)为主,另有藜科(Chenopodiaceae),唇形科(Labiatae),唐松草(Thalitrum sp·)禾本科(Gramineae)等。孢子以水龙骨科(Polypodiaccae)为主,还有卷柏属(Selaginella)石松(Lycopoaium),阴地蕨(Botrychium)等。据周昆叔同志对长白山表土的孢粉研究及综合分析、认为只要云杉花粉达到达20—40%就可以确定暗针叶林的存在。长白山区生长云杉冷杉的地方正是现代冰缘地带。说明松辽平原当时也是处于冰缘地带。这种孢粉组合在五常12号孔,在三江平原、北京市区[15]和西山等都有发现。特别是在五常孢粉组合中还发现了典型寒冷阴湿环境的指示植物扇羽阴地蕨(BotychiunLunavia)。它现生于小五台山上2500米的高度上。云杉现生于长白山上1400—1800米的高度上③。黄山只有200米,相差1200米,如按气温梯度0.5℃/米计,黄山当时气温比现今至少低6℃。

  b.以桦蒿为主,有卷柏、石松和虎耳草参加的森林草原植物群。以周家油坊第四地点剖面的孢粉组合最为典型①②。剖面中木本、草本蕨类三者显示相互消长的规律变化。木本最高可达74.8%,其中桦属最高可达66%。另有榛、冷杉、云杉、落叶松、雪松(Cedrus sp.)、柏科(Cupressaceae)、麻黄(Epae,ira sP.)、柳(Salix sp.)、栎等少量出现。草本花粉最高可达40%,其中蒿属(Artemisia 9p.)为主,可达28%。其次有藜科(Chenopodiaceae)、虎耳草科(Saxifraceae)、毛莨科(Ranuculaceae)、茜草科(Rubiaceae)、十字花科(Cruciferae)、伞形科(Umbellfferae)、蓼科(Polygonaceae)、石竹科(Caryophyllaceae),莎草科(Cyperaceae)小二仙草科(Haoragidaceae)、地榆属(Sanguisorda sp.)、百合科(Liliaceae)、蔷薇科(Rosaceae)等。蕨类孢子以水龙骨科为主达44.5%,其次有卷柏,石松、蹄盖蕨(Athyriumsp)、阴地蕨等。

  格里丘克在研究俄罗斯平原和西伯利亚冰缘植物群时[16]除将太加林视为冰缘植物群外,还将桦,蒿、藜、石松、卷柏、阴地蕨等组成的森林或森林草原视为冰缘植物群的一种。另从本区看顾乡屯距黄山只约30公里,黄山有云杉为主的暗针叶林,而顾乡屯、周家油坊、达家沟等地在同一时期却是以桦为主的森林和森林草原。所以后一植物物群也应与前者一样处于冰缘环境,不过黄山有有利的地形和水热条件,有利于云杉之生长。

  类似的孢粉组合在哈尔滨黄山、永吉江南窝堡:三江平原、下辽河平原都有发现。

  c.藜科、禾木科、菊科为主的冰缘草原植物群。

  刘牧③对富拉尔基披毛犀骨架产地剖面所作孢粉分析表明,孢粉组合中以草本植物占绝对优势,最高达95%。其中藜科花粉高达54.8%,其次为与针茅属(Stipa sp)和羊茅属(Restuca sp)相似的禾本科花粉高达36.8%,蓼属(Polygonum sp)的不同种在个别样品中也很高。另外,以蒿属为主的菊科花粉也曾达20%。少量有蚤缀属(Arenaria sP),伞形科、香蒲属(Typha sp),眼子菜属(Polygonum sp)百合科和麻黄属等。蕨类孢子含量不很丰富,以卷柏为主,其次为水龙骨科的不同属种以及石松,紫萁属(Osmunda sp)等。木本花粉贫乏,最高只达5.2%。其中有松、云杉、冷杉、桧属(Janipinus sp)、桦、栎、榆、桤木、槭、鼠李属(Rhamnus sp)、柳等。显然,当时此处是一种草原环境。木本花粉可能来自远处山区。

  同样,根据格里丘的研究,冰缘植物群也有草原类型。例如在瓦尔岱冰期的后一阶段就有以蒿属和藜科占优势并伴有一些旱生的卷柏(SelaginellaSibirica)和盐生的麻黄等植物参加。该作者并将麻黄与冻土和盐碱化相联系。看来富拉尔基孢粉组合的面貌与这种冰缘草原植被相符合。而从地理位置上看,富拉尔基距多年冻土南界仅200公里。末次冰期时,这里无疑是处于冻土地带的。这里也是盐碱地发育的地区。这种植被可能代表了比较乾旱的松辽平原西部在末次冰期的情况,而在比较湿润的东部地区只在冰期中比较乾冷的阶段出现。

  此处只是举出三种典型植物群,其间还有许多过度类型。随着冰期气候的波动和地区的差别,形成了大理冰期时东北植被景观变化多端的复杂景象。

  以上四方面的证据都出自顾乡屯组或与之同时形成。因之称为“顾乡屯冰缘期”。

  三、植被的演替

  植被对于气候和地理环境的变化极其敏感。因此,古植物学资料被视为一种重要的古气候的温度计和古环境的标志。在东北区目前已积累了一批末次冰期的孢粉资料,(计16个地点,其中松辽平原6,长白山区2,三江平原7,下辽河平原1。这些资料初步展示了东北末次冰期时植被在空间上的分布情况和在时间上的演替规律,从而为进一步划分气候期提供了依据。比较典型的有三个孢粉图式:周家油坊、黄山和江南窝堡。它们突出的特点是在剖面的中部有一个孢粉丰富,植被繁茂,木本植物旺盛的阶段。而剖面的下部和上部不是孢粉贫乏就是只有一些草本或少量木本植物。从而提供了一个很自然的三分方案。即从下向上依次分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个孢粉带或植被演替的阶段。进而,在周家油坊和黄山剖面上,在Ⅱ带的中部又有一个木本下降草本上升的时期,把Ⅱ带分割为Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3,三个亚带。

  从周家油坊剖面可见,有两个桦的高峰,三个蒿和水龙骨的高峰,两者基本上是反比例地互为消长关系。三个虎耳草、麻黄的高峰代表三个寒冷而乾燥的时期。云杉、冷杉、松、柏以及石松、卷柏等喜湿耐寒植物含量不高,断续出现,但总的趋势是越向上越少,说明气候越趋乾冷。

  哈尔滨黄山D―D剖面孢粉图式与周家油坊颇为相似,有两个桦的高峰,不同的是在Ⅲ,亚带顶部出现了一个云杉的高峰。

  江南窝堡孢粉图式,下部孢粉贫乏,(1带),中部是一个桦的旺盛时期。恰好在2万年左右,木本凋零进入寒冷时期形成疏树草原和莎草沼泽环境。只是到了末次冰期的尾声阶段,桦、鹅耳枥以及其他阔叶树才又繁盛起来,预示着冰后期的来临。

  顾乡屯孢粉图式不太典型,但第一层古土壤处的一个桦的高峰(达52%),显然属于Ⅱ3亚带。上部(Ⅲ带)是以蒿、藜为主有少量松、桦、榛、榆、栎参加的疏树草原景观可以说是对荒山和周家油坊孢粉贫乏带(Ⅲ带)的一个补充。

  德惠达家沟剖面顾乡屯组之下有大型冰楔发育,代表了末次冰期早期的寒冷时期。紧接着向上是一个阔叶树的疏树草原阶段(Ⅱ1带)。中部是一个草原带(Ⅱ2带),上部为桦木森林阶段(Ⅱ3)。可以很好的与前述分带对比起来。

  五常12号孔在5―9米范围内有一个桦的高峰(达62—76%)和一个云杉和冷杉的高峰(达54%),显然可以和黄山的Ⅱ3带对比。为桦木森林和云杉暗针叶林。下部两个样都是以桦为主(43%)属于桦木森林景观。

  安图洞穴堆积①的孢粉组合:木本达41.9%草本53.6%孢子14.5%,木本中松达2.5%,云杉6.1%草本中蒿属和菊科32%。当时洞外属于松、云杉针叶森林草原景观14C年龄26600土550—35400±1800aBP属于前述Ⅱ2亚带到Ⅱ3亚带的前半期。

  最近,在扎赉诺尔的露天矿发现了一具完整的巨型猛犸象骨架,其粪化石14C年龄为33450±2000年。孢粉分析结果当时为草原环境,草本花粉占98%以上,以禾本科、莎草科、菊科、蒿属为主,灌木和孢子稀少。(化石1981年1期)。

  综合现有的孢粉资料①②三江平原末次冰期的植被演化大体可分三个阶段:早期在友谊5―4孔发现松(达20.8%),云杉(达30.5%)孢粉组合及大量冷杉和桦的植物残体。植被为暗针叶林景观。中期以阳、N17、N19三个孔和宝清雁窝岛钻孔为代表。在发现猛犸象臼齿、门齿等化石的同时,发现了以桦、松、水龙骨占优势并含有一定云杉的孢粉组合,当时植被为桦、松森林景观。晚期,以前进4—10、前进4—11孔上部孢粉组合为代表松20.6%,榛13%,蕨类孢子以木贼和水韭为主,构成松榛为主的灌木丛林和沼泽景观。

  下辽河平原③以LP24孔30—50米深度处的孢粉组合为代表。属于蒿、桦优势组合。

  草本60%木本34.1%,蒿40%,藜13%,桦15%,云杉5%。是为桦和云杉混交的森林草原。

  将上述孢粉组合和植被类型列为,可以窥视全区末次冰期植被在空间上和时间上变化的一般情况。即随着冰期气候的波动,荒漠或草原与森林交替出现但随着各地自然条件的差异,同一时间各地植被并不完全相同。其中桦木林分布最广,局部有云杉暗针叶林。在冰期中最寒冷的阶段,大部地区为荒原和草原所笼罩。

  四、顾乡屯冰缘期之详分

  通过孢粉带和植被类型的划分,配合少数14C年龄资料,可以看到,本区末次冰期气候和环境的变化完全可以和目前研究最详细的北美大湖区进行对比。参照人德雷曼尼斯和P.F.卡罗划分威斯康星冰期时所建立的模式[17],即按逐级分类法将冰期(GlacialStage)之下划分为若干副冰期(Sub—Stage),副冰期之下分为若乾冰阶(Stadial)和间冰阶(inter stadial),我们将顾乡屯冰缘期再分为早、中、晚三个副冰缘期,副冰缘期之下再分为冰缘阶和间冰缘阶。

  1.早顾乡屯副冰缘期

  时间约在7―5.3万年之间,近年我们收到周家油坊该带一个锾(23OTh)年龄为59800±3300aBP孢粉谱属于第1带。植被为冻原荒漠、草原,局部为森林草原。气候乾燥而寒冷,年平均气温可能比现代低10℃。随着北美早威斯康星副冰期,东欧早瓦尔岱冰期和西伯利亚齐论卡冰期冰盖之大大向前推进,世界洋面普遍下降,形成了黄海50―70米深度上的低海面[18],下辽河平原与渤海连成一片陆地,黄海亦稍有收缩。

  2.中顾乡屯副冰缘期

  时间约在5.3—2.3万年之间。孢粉谱属于第Ⅱ带,明显地表现为孢粉丰富,植被相对繁茂的景象。气候相对温暖,但仍然是寒冷的冰期气候而不是间冰期。可进一步分为两个间冰缘阶中间夹一个冰缘阶:

  a.刘芳屯间冰缘阶

  时间约为5.3―3.6万年。孢粉谱为Ⅱ:亚带。在周家油坊和黄山都表现为一个突出的桦的高峰。此时许多地方都是一片桦木森林或森林草原。这是末次冰期中最温暖的一个间冰阶,根据桦主要出现在长白山1000―1400米高度上的针阔混交林中的情况估计温度比现今低4℃。华北平原有一次规模最大的白洋淀海进[19]。北美在塔保特港间冰阶(PortTalblot interstadial)时是一次最大的冰退。

  b.阿什河冰缘阶

  时间约在3.6―3.2万年之间。相当于孢粉Ⅱ:亚带。当时植被主要为草原,局部为疏树草原、森林草原。气温回降,可能比现今低8℃。这时欧亚、北美大陆冰盖有一次不太大的冰进。在北美称为樱桃树冰阶(Cherrytreestadial)。

  c.山根屯间冰缘阶

  时间约在3.2―2.3万年之间。属于孢粉Ⅱ,亚带。许多地方生长了茂密的桦木森林或云杉暗针叶林。气温回升,但比前一次间冰缘阶稍冷,根据前述哈尔滨黄山出现云杉暗针叶林估计年平均气温比现今低6℃。在华北平原有沧州海进(14C年龄为24400年),在北美有李子角间冰阶(PlumPointinterstadial)的一次大冰退。

  3.晚顾乡屯副冰缘期

  时间为2.3—1.0或1.2万年之间。这是末次冰期的极盛期。气候严寒,气温比现今约低12℃。植被凋零,孢粉贫乏。相当于孢粉带Ⅲ形成大面积荒漠冻原或草原景观。在永吉一带的半山区较湿润处,于沼泽周边的草原上稀疏地生长着一些云杉、冷杉、桦等树木。晚期当末次冰期近于尾声之时,气温回升,桦、鹅耳枥以及一些阔叶树有所发展而成森林。此期北美的尼索利冰阶(Nissouristadial),西伯利亚的沙尔坦冰期,北欧的晚瓦尔岱冰期发生了最大的或相当大的一次冰进。由于海水大量移向两极而成冰盖,引起全球海面下降,形成了黄海150―160米深度上的低海面。大陆架几乎全部出露为陆地。下辽河平原与渤海、山东半岛、华北平原以及黄海全都连一片陆地。日本列岛与大陆相联,使东北地处内陆,增加了气候的大陆性。仔细分析一些孢粉图式(如周家油坊和黄山)可以看出,木本花粉的曲线基本上类比了末次冰期的气温曲线。根据上述估计数位可以重建本区末次冰期的温度曲线。它具有三个冷峰和两个相对暖峰的特点。可以与欧亚、北美各地冰川区,太平洋和大西洋海底岩心及格陵兰冰岩心等不同方法所得出的温度曲线很好的对比起来。

  五、白头山冰期

  据刘长安等同志研究,在白头山上于2400米处有一冰斗群。据我们观察在2200米标高上也有几个冰斗,在1900米处于天池瀑布下有一冰窖,下接宽阔的U型谷。称白头山冰期。长白县县城鸭绿江二级阶地上有一种褐色泥砾,产冰溜条痕石,可能是白头山冰期的冰川沉积。白头山产生冰川的可能性还可以从现代气候条件得到论证。多年来降水量1510毫米,多年平均气温—7℃,最高19.2℃,最低—49℃,背阴坡有隔年不融的积雪。如果冰期时气温下降6℃,应为—13℃。而世界现代冰川雪线附近的温度在海洋型为+1℃一-5℃;亚大陆型-5℃一-10℃,极大陆型-10℃一-15℃[20]。即便是考虑了大陆架当时出露成陆,日本列岛与大陆相连,白头山当时地处内陆,气候为极大陆型也完全有产生冰川的可能。在邻区,朝鲜的南胞胎山冠帽峰上1900一2150米标高上也有冰斗发育[21]。日本本州中央山地末次冰期称“飞马单冰期”,冰斗标高为2500一2700米,比现代雪线低1200米。14C年龄为26600年[22]。即那里现代雪线为3700一3900米。白头山比日本中央山地纬度稍高,估计现代雪线约为3600米。那么产生2400米处冰斗的气温也应比现代低6℃。落人前述顾乡屯冰缘期气温的范围之内。因之,我们将顾乡屯冰缘期与白头山冰期对比。为了科学的严谨。我们用冰缘证据建立冰缘期,用冰川遗迹建立冰期。再用广义的冰期,全国通用的大理冰期加以总括。

  结    语

  综上所述,大理冰期之时,白头山一带曾经寒冰晶莹,发育了小型冰斗冰川和山谷冰川。其他广大地区呈现一派冰缘冻土景观。东部和南部气候稍温润,随着冰期气候的波动,在乾冷的时候许多地方成为冻原荒漠或草原,有的地方成为疏树草原或灌丛草甸。在相对温湿的时期生长了桦木森林,局部为云杉暗针叶林。黄海渤海在两次低海海面时曾经出露为陆。猛犸象披毛犀动物群活动于全区,盛极一时,旧石器时代的人类也在这里广泛活动,足迹遍及全区。从未次冰期早期的榆树文化到中期的安图人,到晚期的西八间房遗址和十八站遗址,连绵不绝。他们以采集和狩猎为生,猛犸象披毛犀动物群是他们狩猎的主要对象。在与严酷的冰期环境的卓绝斗争中发展了在当时可谓灿烂的古代文化。他们也很可能利用了末次冰期低海面时对马海峡、鞑靼海峡和白令海峡等处形成的陆桥,为亚州和美州大陆和日本列岛古代文化的交流作出了贡献。

  猛犸象披毛犀等动物的绝灭固然与气候变化有关,但人类的捕杀也是一个不可忽视的原因[23]。可见,早在远古时期人类已以其生产活动影响着自然环境。

  最后,将东北末次冰期的重要事件和环境演变的总情况列。

  文中引用了许多同志提供的资料,许多单位代我们作了许多测试,周昆叔同志审阅了原稿提出了许多宝贵意见。插图是由吴德燕同志清绘的。在此一并致以衷心谢意。

  参考文献

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  [3]全国地层委员会:1964、中国的新生界。科学出版社。

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  [5]古脊椎动物研究所高等脊椎动物组:1959、东北第四纪哺乳动物化石志。科学出版社。

  [6]高尔捷也夫、T.H.,热尔纳科夫B.H.:1957年在富拉尔基站附近发现的披毛犀化石。古脊椎动物学报(N03)。

  [7]孙建中、姜鹏、王雨灼:1981年,吉林榆树周家油坊旧石器文化遗址。古脊椎动物与古人类,19卷3期。

  [8]姜  鹏:1982吉林安图人化石。古脊椎动物与古人类,20卷,1期。

  [9]辽宁省博物馆:1973,凌源西八间房旧石器时代文化地点。古脊椎动物与古人类,13卷2期。

  [10]人民日报,1978年1月24日,黑龙江右岸发现旧石器文化遗址。

  [11]裴文中:1957,哈尔滨黄山及内蒙扎赉诺尔附近“冰滑”作用的初步研究。科学记录,1卷1期。

  [12]周本雄:1978,披毛犀和猛犸象的地理分布,古生态与有关古气候的问题。古脊椎动物与古人类,16卷1期。

  [13]萨克利斯卡娅E:关于塔依梅尔猛犸象生存和灭亡时期的植被问题。古生物译报,1955年2期。

  [14]斯米尔诺夫A.M.:1958,哈尔滨地区的第四纪沉积。中国第四纪研究。1卷期。

  [15]周昆叔:1978,北京平原第四纪晚期花粉分析及其意义。地质科学,第1期。

  [16]М.Л格利求科,BП格利求科,1966论苏联冰川植被(苏联的冰缘现象》。

  [17]Dreimanis A.S Karrow P.F 1972,Giaeial history of the Great Lake-St.Lowrencer region,the classefieafion of the Wiseomin(an)Stage and ist correlatives 24th I.G.C.Soefion l2。

  [18]国家海洋局第一海洋研究所三室:1979,黄海晚更新世末期以来古地理环境的演变。科学通报,24卷12期。

  [19]林景星:1977,华北平原第四纪海进海退现象的初步认识。地质学报,1977年2期。

  [20]布路克斯(C、E、Bmoks):地质时期及历史时期气候变化的事实。气象译报,1957年,4卷3—4期。

  [21]鹿间时夫:1950,满州的新生代后期地层。古生物译报,1955年2期。

  [22]羽鸟谦三,柴崎达雄:1971,第四纪。共立出版株式会社。

  [23]Martin P.S.1979,The pattern and meaning of Holaritic mammoth extinction Symposium No81 on“psleoecology of the arctic steppe—mammoth biome”。

  结  后  语

  本文发表之后我们收到了周家油坊第四地点剖面底部一个铀子系法锾(230Th)年龄:59800±3300aBP,现补充到文中,他为本文中的早顾乡屯冰缘期的时代提供了确凿的证据。
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