小江流域内的古冰川遗迹分布于海拔3100m以上的高山地区。以小江西侧黄水箐上游，拱王山地区的妖精塘-牛洞坪一带存留的冰川遗迹为最好。该区内冰川地貌类型多样，分布规律明显，最能体现小江流域第四纪冰川作用的特征和空间分布格局。
拱王山第四纪冰川遗迹中以冰斗、冰蚀岩盆和侧碛堤3种冰川地貌为主，它们集中分布在两个地区：一是位于狐狸房峰东北侧的妖精塘-牛洞坪一带；二是轿子山峰附近地区。拱王山最高峰雪岭及其附近地区因谷地下切强烈，山坡峻峭，槽谷、角峰发育较好，但冰蚀岩盆、冰斗等地形不如上述两地区典型，冰川堆积地貌形态也欠完整。
妖精塘-牛洞坪地区
冰蚀地貌
冰蚀地貌按分布高度的不同，分为以下两级：
第一级冰蚀地貌分布于海拔3700～3800m的高程。这一级冰蚀地貌中有妖精塘冰斗-槽谷，白崖子冰斗-槽谷和紧风口冰斗-槽谷共三组，其中以妖精塘冰斗-槽谷地形最为典型。
妖精塘冰斗-槽谷位于三组冰蚀地形的中部，冰斗呈围椅状，长700余米，宽750m左右，面积近0.5km2.冰斗后壁陡峭，坡度约60°，陡壁下部为岩屑堆所复盖，在岩屑堆的南侧，发育有一大型石冰川。冰斗底部受冰川旋转滑动的侵蚀而形成浅凹型洼地，其平坦指数（F）2.7.洼地内积水成湖，湖面海拔高程3720m。湖水内繁衍的多种微生物使湖面呈现出不同的色斑，在阳光照耀下显得色彩纷呈，故得名妖精塘。在妖精塘冰斗出口处有一道高约15m的岩槛，岩槛左侧有一个高5m左右的羊背石，羊背石的迎冰面坡度较缓，表面平整圆滑，背冰面坡度较陡，坡面残缺不齐。受线状流水切割，在岩槛中部形成了一道峡谷，流水通过峡谷注入下面的槽谷之中。槽谷较短，长仅100m左右，谷底平坦宽展，其末端有一道高约30m的垅状堆积物将槽谷围成盆形洼地，以前的文献将此洼地称为石板塘冰斗。但是，据我们认真观察，这道高约30m的垅状堆积物中内含巨大砾石，砾石中常见龟背石，龟背石的磨光面上多有擦痕，显然，这是妖精塘冰斗冰川在即将消亡前夕堆积的最后一道冰退终碛。因此，石板塘盆形洼地的平坦底部应为妖精塘冰斗冰川残留下来的最后一段槽谷。现在，槽谷内淤泥与岩屑互层的沉积物厚2.40m，其下有一巨砾层，该巨砾层内砾石粗大，最大砾径可达1m以上，故地下水能形成地下过水通道，使上游来水经此排入下游河流，从而使终碛垅免遭侵蚀，并保持着原来的盆形洼地面貌。
位于妖精塘冰斗东南面的是白崖子冰斗。两冰斗之间以一道高约100m的刃脊相隔。由于冰川运动受地质构造的限制，致使冰川侵蚀作用沿相对软弱的泥质板岩层扩展，使得冰斗平面形态形成一扁圆形围椅状，冰斗长近250m，而宽却达400m左右，面积约0.1km2.冰斗围壁较陡，坡度约45°，围壁下部为岩屑堆复盖。冰斗底部明显下凹，其平坦指数（F）2.5，斗底中部有一小型湖泊，湖面海拔高程3730m。冰斗朝向东北。出口处有一道岩槛高约10m，岩槛之下的槽谷长达150余米，槽谷上宽下窄，谷底受流水侵蚀，出露许多巨大砾石，在槽谷尾端的两侧谷坡下部堆积有侧碛堤，其上已长有稀疏的箭竹。
位于妖精塘冰斗东北侧的是双塘子冰斗。双塘子冰斗长约750m，宽850余米，面积近0.6km2.冰斗后壁为一基岩台阶的前沿，故冰斗后壁坡度较缓且不高。斗底中部因有一坚硬岩埂将下凹的冰斗底部分隔成两个小型洼地，并积水成湖，故得名双塘子。冰斗朝向东南，冰斗出口处的岩槛不甚明显，仅以两个高约10m的羊背石状岩丘与下面的槽谷相隔。槽谷长100m左右，谷底平坦，两侧有明显的谷肩。目前，槽谷内植被稀少，谷底和谷坡下部大都被寒冻风化的岩屑所复盖。
第二级冰蚀地貌分布于海拔3900～4000m的基岩台阶上，属寄生冰川类型，处于前述冰斗的背壁。它们顺着相对软弱的岩层走向沿东南方向展布，规模一般不大，如白石崖冰斗长约250m，宽200m，面积仅0.06km2，冰斗出口之下的槽谷不甚明显，仅沿着崖壁下部有一浅浅下凹的谷地朝东南方向下伸，一直伸入到妖精塘冰斗之内，并在该冰斗中堆积有两列形态不太典型的侧碛堤。
位于紧风口山垭北侧岩壁下部的冰斗，可称为紧风口冰斗。该冰斗较小，面积仅0.05km2，冰斗呈圆围椅状，围壁坡度近40°，冰斗底部下凹不明显，现已为寒冻风化的岩屑所充填。
冰碛地貌
妖精塘-牛洞坪地区的冰碛地貌主要是侧碛堤，已发现的侧碛堤共有3级，分别分布3个不同的高度带。
第一级侧碛堤分布在黄水箐沟上游牛洞坪村对面海拔3140～3170m的谷坡上，受后期流水侵蚀，现仅有残存的少量冰碛物分布在沟床南侧。该侧碛堤长50余米，顶面平坦，高出沟床25m。侧碛堤的前端坡度较陡，约30°，但侧碛堤外侧坡度却十分平缓，山坡与侧碛堤之间的地面平整，仅在过渡地带的中部地面略微有些下凹。而侧碛堤内侧在沟谷流水的侵蚀作用下坡面就相当陡峻，坡度达40°左右，使坡面物质休止角处于临界状态之中，致使侧碛堤内侧坡面上的土壤层崩落垮塌，暴露出侧碛堤内部的冰碛层。冰碛层颜色褐红，内含砾石大小不一，砾石直径一般5～10m，大者可达50m左右、砾石中常见龟背石，其磨光面上冰川擦痕清晰可见。冰碛物基质中，粘土质沉积物较少，大多以细砂-粗砂沉积物为主。
第二级侧碛堤分布在海拔3300～3700m的高程。从妖精塘冰斗、白崖子冰斗和双塘子冰斗伸出的冰舌将数列侧碛堤呈辐聚状堆积在山坡上，在辐聚状侧碛堤群中，位于中部的，由妖精塘冰斗冰川堆积的侧碛堤最为高大壮观和典型。
妖精塘冰斗冰川堆积的侧碛堤下伸最远，其末端下伸至海拔3300m处，直接与沟内的融冻泥流舌顶部相连。侧碛堤末端的前坡坡度约35°，其垂直高差达100m上下；外侧坡面较内侧坡面平缓，但坡度也在25°左右，坡面上发育的土壤层较厚，植物生长良好，表面突露有直径达5～8m的巨砾；同侧碛堤末端的前坡和外侧坡面相比较，内侧坡面就较为陡峻，其坡度约35°，坡面上生长着稀疏矮小的箭竹和禾本科草类，其下发育有10～15cm厚的暗棕色土壤，在土壤剥落之处，暴露出的冰碛层中砾石大小混杂。砾径一般5～30cm。砾石成分较为复杂，多为玄武岩、灰岩和泥质板岩，砾石形状以次棱角和次圆状为主，其中可见熨斗状砾石。从暴露的天然剖面来看，冰碛层内无层理结构，砾石或基质的粒径均无垂向变化。冰碛物风化现象不明显，仅在板岩砾石表面可见暗棕色的铁质浸染迹象。
第三级侧碛堤分布在海拔3700～3800m高程上的妖精塘和双塘子冰斗内。侧碛堤较为细长低矮，长约100m，高仅25m左右。在上述两冰斗内，侧碛堤沿南北向延伸，与第二级侧碛堤的延伸方向呈90°左右的交角。侧碛堤表面蒿草生长茂盛，其下发育有厚10cm的黑色高山草甸土，草甸土层之下，冰碛物颜色新鲜，未见风化现象。冰碛物中砾石成分单一，主要为冰斗与槽谷地段的灰岩和少量板岩，砾石大小混杂，呈棱角状，砾径一般5～25cm不等。砾石组构不定型，无明显的定向排列和层理，呈支撑型结构，其间充填着黄色的细砂和粉砂质基质。
轿子山峰地区
轿子山峰位于拱王山的西南侧，与东北侧的狐狸房峰遥相呼应。山体主要由华力西期的玄武岩组成，由于玄武岩层垂直节理发育，加之寒冻风化作用剧烈，形成了一座四壁陡峭的台状山峰。在近于直立岩壁上的一些凹陷之处，冰雪能够长期停留。因此，冰期中小型悬冰川十分发育，形成一个个高悬于岩壁之上的小型冰斗，轿子山就是因为台状山峰的北侧岩壁上有一小型冰斗，使其远看形似一台巨大的坐轿，因而得名。高悬于岩壁之上的冰斗形态并不十分典型，多数冰斗仅呈半圆型围椅状，围壁直立，但底部下凹不明显，并多为岩屑所充填。相反的是，发育于陡崖下部的冰斗形态倒还较为完整，如位于轿子山垭口南侧崖壁下部的冰斗，冰斗呈围椅状，朝向西北，冰斗围壁陡峭，围壁下部为岩屑堆所复盖，原先下凹的斗底已被后期风化物质堆积成平坦的地面。在平坦的冰斗底部前端，几个羊背石匍伏在冰斗的出口。从羊背石往前约60m处横卧有一道垅岗，高约30m，为该冰斗冰川的最末一道冰退终碛。在终碛堤与冰斗出口之间有一小型冰碛湖，湖面海拔3710m。终碛堤以上堆积有两道侧碛堤，将终碛堤和侧碛堤连接成一个完好的垅岗状围堤包围在冰斗出口之外，形成了一个典型的椭圆形洼地。洼地长约350m，宽120m左右，底部海拔3730m。终碛堤之外便是“V”型谷，现在谷内流水溯源侵蚀已将终碛堤左侧切开，并已深入到椭圆形洼地之中。
轿子山峰地区由华力西期玄武岩构成的台状山顶面宽广平坦，山顶面海拔高度约4000m，面积近2.5km2，沿西南方向微微倾斜，坡度约5°。山顶面上冰川侵蚀现象十分显著，冰川沿着玄武岩节理刨蚀，形成了3个冰蚀岩盆，盆内现已积水成湖。在冰蚀湖的出口之处，因处于冰川伸张流地段，冰川流速较快，而侵蚀力相对较弱，形成了向上凸起并且表面十分圆滑的貌似“滚水坝”的岩坎。目前，山顶面上冰川巨砾不多，显然是属于冰蚀地区。相反的是，整个山顶面上却分布有由冰川侵蚀而成的流线型玄武岩岩丘，这种岩丘高2～4m，呈半椭圆球状，表面光滑，长轴流向与山顶面的倾伏方向一致，并且首尾相连地匍伏在山顶面之上，使山顶面呈现出一派波澜起伏的景象，从高处朝西南方向展望这微微倾斜的山顶面时，这种由冰川侵蚀作用形成的台状山顶面波状起伏，显示了古冰川的强烈刨蚀作用。
4.冰期划分
4.1现代冰川平衡线高度的计算
为探讨拱王山第四纪期间各次冰期中冰川平衡线的下降幅度，就应该首先求得拱王山区现代冰川平衡线的分布高度。根据年降水量与冰川物质平衡线上6～8月均温的关系计算冰川平衡线高度的方法，可大体以一个地区的年降水量代表该地区的冰雪年积累量，冰雪的年消融量则取决于夏季消融期的温度。冰川平衡线附近的温度可按气温垂直递减率推算，但冰川平衡线附近的降水量就较难确定。Kerschner（1985年）在推算阿尔卑斯山区冰川平衡线附近的降水量时，是以海拔2000m处降水量为准的。我国西南地区的峨眉山最大降水带也出现在海拔2000m附近。而拱王山区的现代降水记录显示，除个别迎风坡降水量较多外，降水量随高度的增加而增大是该山区的主要气候特征之一。因此，在没有更高高度上的降雨记录的情况下，以海拔3220m处的落雪站（海拔最高的气象观测站）所记录的实际年降水量1160mm代表该区现代冰川平衡线附近的年降水量是较为恰当的。依据年降水量与冰川物质平衡线上6～8月均温的关系，得出与此降水量相关的冰川平衡线上6～8月均温为2.2℃。根据东川市不同海拔高度的年、月平均气温计算值表，用最小二乘法求得拱王山区6～8月平均气温随高度变化的方程：
T=32.97-6.70×10-3H，
（T：6～8月平均气温，℃；H：海拔高度，m）
将冰川平衡线上6～8月均温值2.2℃代入上述方程进行计算，求得拱王山区现代冰川平衡线的分布高度为海拔4592m。由于我们引用的是海拔3220m处落雪站所记录的年降水量，对于高于落雪站以上的地区其年降水量已无实际记录可查。根据因地形障碍上升的空气冷却凝结而形成的降水只能在一定高度带内随高度的增加而增多，当越过这一高度带之后，因空气中的水汽减少，降水量又会随着高度的增加而减少的一般规律，推测拱王山地区海拔3300m以上的山地年降水量会有一定程度的减少。另一方面，由海拔3220m处的年降水量推算的现代冰川平衡线高度已达4592m，这一高程已高出拱王山最高峰达248m以上，如果从拱王山的最大高程4344m再上升248m到4592m的高度，那就可能会引起年降水量的进一步减少，而冰川平衡线附近年降水量的减少，必然会引起冰川平衡线附近6～8月均温的降低，导致冰川平衡线分布高度的增加。因此，拱王山地区现代冰川平衡线的分布高度决不会低于4600m。考虑到位于拱王山西侧约250km，而且处在相同纬度位置的玉龙雪山现代冰川平衡线高度为海拔4800～5000m的客现状况，以及中国东部地区现代冰川平衡线的分布规律，我们认为拱王山地区的现代冰川平衡线的分布高度为海拔4700m是比较符合客观实际的。
4.2第四纪冰期划分
根据冰川遗迹的分布规律、组合特征以及它们生成的先后顺序来进行冰期的划分。拱王山第四纪冰川遗迹中，以妖精塘-牛洞坪地区的冰川地貌分布所反映的冰期序列最为清楚。下面，就以妖精塘-牛洞坪地区的冰川地貌为例来讨论拱王山的第四纪冰期问题。
在妖精塘-牛洞坪地区，分布位置最高的冰斗是第二级冰斗（白石崖冰斗和紧风口冰斗），其高程为3900～4000m，利用冰斗法求得其冰川物质平衡线高度为3950m，低于现代冰川平衡线750m。同时，第二级冰斗冰川堆积在第一级冰斗内的侧碛堤中，冰碛物颜色新鲜，无明显的风化现象，显示出此级侧碛堤的形成时代并不十分久远。根据冰期中冰川平衡线的下降幅度来看，在海洋性气候区，新冰期为200～300m，晚冰期一般为500m左右，而第二级冰斗反映出来的冰川平衡线下降幅度为750m，这同晚冰期中冰川物质平衡线的下降值相近，因此，这级冰川地貌的形成时代应为晚冰期。
值得一提的是，在妖精塘冰斗围壁南侧，发育有一大型石冰川重叠在最高一级侧碛堤之上。从石冰川的砾石下部土层中采样，利用放射性有机碳（14C）测年，其时代为3280±50a B。P。，为全新世新冰期中的产物。经分析，新冰期中，冰川平衡线较现代冰川平衡线低200～300m，拱王山在当时的冰川平衡线高度为4400～4500m，这一高度值高于拱王山的最大高度。因此，拱王山在新冰期中没有冰川发育的条件。但是，气温确有一定程度的降低，融冻作用有所增强，冰缘地貌较为发育，并形成有大型石冰川、石环等寒冻地貌。
较低位置上的第一级冰斗分布在海拔3700～3800m的高程，其相应的冰川平衡线高度为3750m，较现代冰川平衡线低950m，与盛冰期中冰川平衡线的降低值900±100m相当。该级冰斗形态较大而且完整，冰斗出口以下的槽谷宽短，与此相关的第二级侧碛堤却十分发育，冰川将侧碛堤从海拔3300m的地带开始向上堆积，直至冰斗出口前的不远之处，显示了此期冰川作用的强烈程度。冰碛层中，冰碛物有一定程度的风化现象，颜色已呈暗棕色，反映该沉积物形成之后已经历了相当长的一段历史。从冰斗所显示的冰川平衡线高度的降低值同盛冰期中冰川平衡线的降低值相当，以及这组冰川地貌的分布位置和冰碛物具有一定程度的风化迹象来看，这组冰川地貌显然是一上级冰川地貌形成之前的产物，其时代应为末次冰期中的盛冰期。
堆积在海拔3140～3170m高程上的第一级侧碛堤现仅存一处，分布在黄水箐上游牛洞坪村对面。特别值得指出的是，与此级侧碛堤相关的冰斗和槽谷地形现已无处可寻。分析该地区冰川地貌的组合关系和分布规律，得知与该级侧碛堤相关的冰斗，槽谷地形已为后期冰川作用所破坏，其位置已被后期形成的冰川地貌所占据。该侧碛堤中，冰碛物风化明显，颜色呈暗黄-红色，而目前该地已属寒温带-山地暗棕壤地带，红-黄壤型风化成土过程在本区只能发生在海拔2200～2800m的高程内，因此可以推知，该侧碛堤在形成之后已至少经历了一个湿热气候条件下的红-黄壤化过程和地壳抬升历史。由此看来，第一级侧碛堤反映了更老的一期冰川作用，其时代应归属于倒数第二次冰期。
4.3与世界冰期状况的比较
由上述可知，拱王山在第四纪期间发生过两期冰川作用是确切无疑的。为了同全球冰期气候中冰川平衡线的下降幅度的一般情况进行比较，拱王山在第四纪期间发生的几次冰期中，末次冰期的晚冰期阶段，冰川平衡线高度的下降值较现代低750m，与同期冰川物质平衡线的平均降低值相当；而末次冰期的盛冰期阶段冰川平衡线高度较现代下降了950m，这同该期冰川平衡线下降的平均值基本一致；至于倒数第二次冰期中冰川平衡线的下降幅度，如果考虑该侧碛堤中冰碛物的红-黄壤型风化过程只能发生在海拔2200～2800m的地带，那么，即使我们按该地带的上限2800m计算，到侧碛堤现在堆积的高度位置3150m处，也可得出地壳抬升了350m的幅度，这样，根据冰川地貌的实际分布位置，按荷菲尔法计算，求得倒数第二次冰期中冰川平衡线高度为3600m，较现代冰川平衡线的分布高度降低了1100m，在此基础上再加上地壳抬升的幅度350m，得到倒数第二次冰期中冰川平衡线分布高度的实际下降值为1450m，这同倒数第二次冰期中冰川平衡线降低值的一般情况相符。因此，将拱王山的第四纪冰川作用划分为：（1）末次冰期（包括晚冰期和盛冰期两个阶段）；（2）倒数第二次冰期是恰当的。
