讨论一下今天的加精科普博文 海边波痕 苏德辰研究员5月24日的博文《 北京西山15 亿年前古地震记录发现记 》受到中科院大学博导魏东平教授的质疑， 我记得他们争论点主要集中在留在西山沉积岩中 10亿前 的古地震记录是否对当今北京地震设防有指导意义。苏德辰以前有关北京西山“蹄坑”的文章也曾受到本人的质疑。现在我要友善地质疑苏德辰今天的加精博文——《永定河九河口寻宝》所述的“干涉波痕”。 在国外几十年，我发现西方国家教授尽量不写有争议的论文，发表前对论文字字句句反复推敲，没有根据的话不讲，数据与讨论截然分开，讨论亦要建立在牢固的科学理论与实验基础之上。文字与图表要经多次抛光打磨，尽量避免被读者误解或难解，因为发表有争论的文章对作者的科学信誉是不利的。所以，我希望朋友们不要忽视这一点，在根据不足时最好不要把主观判断作为“事实”进行描述, 实在要讨论的话，要主动承认那是 本人的猜想、假说、解释,不要把话说死，可以用“或许”、“可能”，“猜测”等词表达观点，给读者一些想象的空间，以别于观察或测量到的事实。 苏德辰在《永定河九河口寻宝》一文中，把其图7 和图8所示的现象毫无商量余地地说成“一种由两组波浪相互干扰形成的特殊的波痕（干涉波痕）”，并拿天上一张云彩照片进行佐证，都说成是“干涉波”， “天上的干涉波”，所以，地上石头里也有“干涉波”，并加以强调，“如果你经常观察水面或云彩，你会发现干涉波是很多的”。 下面是苏德辰文章的图7与图 8： 苏先生的图7 苏先生的图8 据苏德辰，【图 7 和图 8 是在九合山庄背后的山上发现的波痕。这是一种由两组波浪相互干扰形成的特殊的波痕（干涉波痕），如果你经常观察水面或云彩，你会发现干涉波是很多的（如图 9 所示）】。 苏德辰文中的图 9,他说那是“ 天上的干涉波（云）”。天上云彩的图案与海滩沙子上图案形成机理完全相同吗？可以类比吗？我看不一定。 图7和图8所示的构造真是“干涉波痕”吗？有无其他可能的成因过程？什么地理环境中会同时出现两组波浪？又如何相互干涉？每一组波从何而来？这些波痕，哪些是由swash、backwash还是longshore流造成的？波又怎么保存到地层之中，波浪干涉与水深、海岸线形状、海岸线与波流的角度、沉积速度、粒度等因素有什么关系？这些关键信息，可惜苏文中没有交代， 我估计他本人还没闲空刨根问到底。科普文章一定要把问题讲清楚，证据给足，不能仅靠一句“天 上云彩里有干涉波（？）”，读者就照单买下“地上石头里那些东西就是 干涉波”，这样的“证明”缺少说服力，亦不是靠谱的科学研究方法。 如 果什么都不肯定、不清楚的情况下，如何又敢言之确确说那一定就是波的干涉形成的 ？ “干涉波痕”不太常见，那么它们的形成环境一定特殊，总要给读者一个交代吧。 下面这张照片是某海滩上由沿岸流（Longshore current）导致的顺主波痕槽流动叠加到主海浪形成的叠加波痕，其成分是均匀的， 即有主海浪形成的波痕与有沿岸流形成的横或斜波痕的成分是相同的。 再让我们看苏德辰先生的照片（下图， 放大），A处于B处具不同的颜色， A与B之间的分界线明显，B像充填到A基质的凹坑中的物质， 两者的成分不同。苏先生要想说明他照片所示的就是“干涉波痕”，首先应证明两者之间物质成分相同， 苏先生做了相关的化学分析没有？没有成分分析资料，就不好贸然发表没有数据支撑的“结论”。 大家不妨把上面这张照片与鸡蛋盒子对比： 没有装上鸡蛋的盒子，每个凹坑空着。 装上鸡蛋的盒子，从上向下照的照片与苏先生的露头的图案是否类似？盒子与鸡蛋是不同的材料。 前进的波浪及其水下沙子上形成的波痕 波浪与水下松散沉积中的波痕 如果苏德辰照片中A与B处具有不同的物质成分，那么，B物质就有可能是后来充填到A基质的凹坑之中的。进一步推测， 苏德辰研究员所示的 “干涉波痕”或许就是沉积岩中常见的古冲刷面，河滩或海滩、河底或浅海底面上有一系列彼此相距的凹坑，之后填上一层成分或颜色有所不同的新的沙土，后来一起压实成岩。苏德辰研究员的照相面就是一个剥蚀面，其位置正好让我们看到填坑材料与存坑材料不同的岩性（或结构、颜色等）。这些凹坑既可以是冲刷坑、壶穴，亦可以是溶蚀坑、研磨坑等，这在现代海滩、河底、河滩经常见到的， 如下面照片所示。 想象一下，把上面这个侵蚀面上的洼坑用另一种沉积材料填起来，其图案与苏德辰先生的照片是否非常相似？ 想象一下，把上面这个侵蚀面上的洼坑用另一种沉积材料填起来，其图案与苏德辰先生的照片是否非常相似？ 想象一下，把上面这个侵蚀面上的洼坑用另一种沉积材料填起来，其图案与苏德辰先生的照片是否非常相似？ 如果 你们把上面岩石坑坑凹凹里填满有色塑胶，待塑胶干了之后，打磨直至既看到坑壁上岩石又能看到填到坑里的塑胶，你们就会看到与苏先生照片类似的图案。 区别上述两种机制，其实很容易的。只要拿出平行于水波传播方向、垂直层纹面的剖面照片来，苏德辰研究员说有两组波， 那么就有2个剖面，这在“干涉波”构造的文章发表之前就应该调查清楚这些剖面，从这些剖面上 层纹面的形状就 不难鉴定其形成机制(下图）。我们做研究的人，就要知道从哪里找到寻关键信息， 以验证成因模式。 波痕在平行于流向的垂直剖面上是不对称的， 背流面的倾角较大。 世界绝大多数波痕是下面照片显示的那个样子： 条带状波痕垂直于波流方向。 条带状波痕垂直于波流方向。 条带状波痕垂直于波流方向 条带状波痕垂直于波流方向 凝固到岩石中的波痕 凝固到岩石中的波痕 在现代海滩有时的确可以见到两组近乎垂直或斜交的波痕，但是基本上总是以一组为主，另一组为辅，形成梯子状( 故叫 ladderback ripples， 很形象， 也比叫“干涉波痕”准确 ） ，主波痕长，而次波痕短，搭在两条相邻主波痕之间, 见下面的照片。 The complex nature of the ripple bedforms in the above photographs results from differential sediment transport mechanisms. Within the inter-tidal zone of this beach, sand is predominantly transported by waves, which accounts for the principal ripples. The smaller ripples, that are superimposed on the troughs between the crests, indicate that a further process is transporting sand in a direction at right angles to the wave-induced transport. This is usually a consequence of water ponded in the troughs after the tide level has subsided. The water either drains or is blown along the troughs with sufficient energy to transport sand in the form of small ripples. The resulting bedforms are often described as ladderback ripples or superposed ripples (北美教授给学生上课时这么讲的， 先后顺序就出来了）. 次波痕出现在主波痕槽内，是水流顺主波痕槽侧向流动造成的。顺主波痕槽侧向流动的流量及力量比主波流的要小多了。这样组合起来的构造叫叠加波痕（ Superposed ripples ），因为其形成有一个先后顺序，主波痕在前，次波痕在后， 这并不是什么干涉波的痕迹 (Ripples induced by interference of waves) 。两组波同时作用，才能相互干涉。不要把叠加波痕与干涉波痕混为一谈，因为其成因是不一样的。 那些持“ 干涉波痕”的人是否知道波干涉的真意？ 波的干涉 波的干涉 波的干涉 还有一种看上去像、其实并不是叠加波痕的波痕构造，在主波痕脊迎波面上出现一系列小沟槽，它们的形成与侧向流动无关，而是新波流对老波痕 脊 的蚕食（见下面几张图）， 不妨叫它“自毁长城”。苏德辰先生在没有排除这类波痕构造之前，恐怕不好宣称露头上所见的就是两组波“干涉”所形成的波痕。 主波痕 脊 迎波面上出现一系列小沟槽 主波痕脊迎波面上出现一系列小沟槽 主波痕 脊 迎波面上出现一系列小沟槽
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