混杂堆积：更准确地认识世界

2015年04月10日    来源：《中国科学报》

崔之久

*北京大学地理系教授

* 国际地理联合会冰缘委员会委员

让崔之久感到欣慰的是，如今各种混杂沉积已不再是原来含义的“无序”和“杂乱无章”，而是“各有其位”。

四川省理县哈尔木沟泥石流堆积区图片来源：百度图片

我国目前有不少挂着“第四纪冰川”招牌的旅游风景名胜，如江西庐山、北京西山。近年来又由于所谓“冰臼”的发现，新添了内蒙古大青山和山东崂山等处。殊不知，这些所谓的“第四纪冰川博物馆”“第四纪冰川陈列馆”“第四纪冰川地质公园”等或许都是“有其名无其实”。

这一切，都是出于对“混杂堆积”等地貌沉积的误判。

“混杂堆积”的由来

“混杂堆积”这个名词，最早是由第四纪地质学开创者之一、美国著名第四纪地质学家R. F. Flint和他的学生A．L．Washburn，后来的国际著名冰缘地貌学家、美国华盛顿州立大学教授——在1960年共同提出来的。“当时为了避免专业人士在不能区别混杂堆积的真正成因时无法对其进行描述，Flint和Washburn才提出用一个没有成因内涵的名词暂代使用。”北京大学地理系教授崔之久告诉《中国科学报》记者，Flint可能没有想到，50多年后，这一名词已经演变成了沉积学的一个可能分支。

原来，历史上常有学者把多种成因的混杂堆积物简单地当成是冰碛（冰川作用过程中所挟带和搬运的碎屑构成的堆积物，又称冰川沉积物）。鉴于当时国际上已发现混杂堆积物的多种成因并非仅仅是因为冰川原因，R. F. Flint，这位已故耶鲁大学教授提出用“混杂堆积物”（Diamicton）和“混杂岩”（Diamictite）一词来描述当时成因不明的堆积物。

在国际上，像“泥砾”一类的混杂堆积物的成因判别也困扰了人们多年，时至20世纪60年代美国人才结束了对Mt Riner山前混杂沉积的成因之争，确定了泥石流的成因。关于中国东部第四纪古冰川问题的争论中，对诸如“泥砾”一类混杂堆积的成因判别上的分歧仍是主要内容之一。

崔之久认为，在讨论的岩石或堆积物不能确定其真正成因时，采用非成因性术语“混杂堆积”，而非“类冰碛”等容易产生误解的词，更加妥当。“这种情况在中国更为突出，澄清和解决这一问题也显得更为迫切。”

“应该说，Flint在1960年提出的建议是认识上的一大进步，是一种很有价值的提示。它标志着人们的认识更趋向自觉。但必须承认，这也仅仅是权宜之计。”崔之久告诉记者，50多年后的今天，人们对多成因混杂堆积的沉积特征的认识已取得了长足进展，细致判别它们各自的成因已完全成为可能。

崔之久介绍说，Flint曾经指出过共有7类混杂沉积物或混杂岩，即冰碛、泥石流堆积、冰缘堆积、火山碎屑堆积、崩塌滑坡堆积、断层及构造角砾岩。“而根据我们多年的实践和认识，在混杂堆积‘家族’中又增加了蚀余堆积、堰塞湖溃坝堆积、星体撞击混杂岩和人工堆积等‘成员’。并且，混杂堆积和混杂沉积岩中，并不包括构造角砾岩和因板块运动而造成的‘构造’混杂岩（melange）。这完全是两码事。”

可以说，时至今日“混杂堆积”已并非50年前的概念，它几乎已成为沉积学的一个分支。

为什么关心“混杂堆积”

2008年5月12日，汶川大地震给数以万计的家庭带来沉重打击。崔之久看到，由大地震触发的各类混杂堆积物，从冰川崩塌、崩滑、滑坡、泥石流等堆积物以及构造碎屑物，都从山地上部向着线状河谷——人类居住、生产、生活等地集中地倾泻而下，在此过程的同时，又形成多成因的堰塞湖，进而再造成次生堰塞湖的溃坝堆积，这一系列惊心动魄的灾害过程所造成的人员伤亡，比地震本身造成的损失还要惨重。

“北川中学就是被源自后侧陡坡上的一个大崩塌滑坡体所掩埋。”崔之久认为，无论从沉积相的理论研究需要，还是从防灾减灾的现实需要，都应该努力加强对各类混杂堆积物的研究。“这是地貌第四纪工作者所肩负的责任。”

“对灾害地质过程的研究，如滑坡、泥石流、火山喷发，仅有现代观测数据是不够的。”崔之久告诉记者，通过混杂堆积研究可以判别其各种成因，可以了解其在第四纪以来区域上曾经发生过的灾害过程以及规模、周期和频度等。这对灾害预测十分重要。而所有这些工作的基础，就是首先要分辨各种混杂堆积的成因类型。

崔之久举例说，如甘肃武都城北古崩塌发生在离石黄土堆积之前，从地貌部位上看已经无影无踪，而要查明它的成因，只有从沉积着手继而研究它的规模、形成周期、稳定性和环境因素。

此外，崔之久指出，在中国东部第四纪研究中，仍有学者把多种已经明确真正成因的混杂堆积，“指鹿为马”般地说成冰川堆积，并且以讹传讹，误导中国第四纪环境的重建。“应该以混杂堆积研究为契机，站在科学立场上，把‘赝科学的招摇’和‘科学上的百家争鸣’区别开来。”

崔之久感到，混杂堆积与沉积学研究核心之一的“盆地分析”有内在联系：混杂堆积研究的是“盆边”，盆地分析研究的是“盆地”，即使有朝一日把同样的研究引申到火星、月球等外星体，也应该是既有“盆地”也有“盆边”，只有把二者联系起来，才是一个完整的“盆”。“希望第四纪工作者、地质工作者对混杂堆积这一复杂过程进行深入的探究。”

“中国是研究混杂堆积最理想的地方”

抛开学术名词不讲，“混杂堆积”对每一位国人来说并不陌生——中国是世界上山地最发达、盆山构造活动最剧烈、气候类型最复杂的国家，恰恰是混杂堆积类型最丰富的地区。中科院院士、兰州大学西部环境与气候变化研究院教授李吉均更是直言：“中国幅员辽阔，是气候变化、构造活动强烈的地区，因而是各种混杂堆积类型最多的国家，也是研究各种混杂堆积最好的地方。”

李吉均指出，中国西部冰川冰缘高寒地区、中东部泥石流地区、包括庐山等有争议地区和岩溶地区，还有汶川大地震引发的堰塞湖溃坝造成的灾害。可以说正是中国这片土地对研究混杂堆积提供了得天独厚的条件，从而使这门学科得到了长足的进展。

这一观点得到了另一位地质科学家的佐证。“青藏高原及其外围山脉盆地边缘有大量的物质倾斜，大都是率先通过混杂堆积的形式进行的；中国东部也大面积为山地、丘陵所占据，因此，中国应该是世界上混杂堆积中类型最齐全、研究最为理想的地区。”华南师范大学地理科学学院教授周尚哲称，“或许这也正是长期以来学者们困扰于混杂堆积成因之争的客观原因——成因可能是多方面的。”

周尚哲指出，冰川学的奠基者L. Agassiz和中国东部第四纪冰川的倡导者李四光先生，都曾经把一些洪积或泥石流堆积误判为冰碛物，又由于他们的学术地位和影响，造成不易纠正的历史。“混杂堆积的概念提示我们，首先看到的是混杂堆积，然后需要小心翼翼地去鉴别是冰碛物还是别的其他堆积。”

让崔之久感到欣慰的是，如今各种混杂沉积已不再是原来含义的“无序”和“杂乱无章”，而是“各有其位”。“由于学科的发展和一些新概念的建立，人们对混杂堆积特征的认识已大大深化，从其‘无序’背景中已提出种种‘有序’的形态和成因信息。”

（赵广立）

后记：

记者在采访中看到了崔之久断续十年得以成书的力作《混杂堆积与环境》（2013年出版）。在这本厚达700余页的巨著中，崔之久用近600张图表、100余幅照片、100余万字，介绍了各类混杂堆积能表明成因的沉积特征、分布规律和发育过程。李吉均评价说： “吃惊于他的精力过人，能把如此多的领域汇总在‘混杂堆积’概念之中。这恐怕是当年提出混杂堆积的Flint也想不到的，这本巨著是我国多年来在地理界出现的最优秀的著作之一。”