中國是一個幅員遼闊、國土麵積廣大的國家,在960萬平方千米的土地上,存在著各種各樣的自然景觀,而一些自然景觀的形成之謎一直吸引著無數的科學家們進行研究和考察,壯觀的黃土高原就是其中的一個。
黃土高原北起長城,南至秦嶺,東接太行,西止祁連,麵積接近60萬平方千米。這裏地形崎嶇,溝穀縱橫,黃土深厚,是世界上獨一無二的麵積最大的黃土分布區。然而,黃土高原上的黃土來源之謎,卻一直是眾說紛紜、莫衷一是。
在地質曆史時期,黃土高原地區曾經兩次被海水淹沒。一次是距今45億年前的早古生代。另一次是距今3億年前的晚古生代石炭紀到了距今7000萬年前,地球上又發生了著名的燕山運動。黃土高原一帶漸漸隆起成為大陸,太行山、六盤山、呂梁山等也基本上能看到雛形了。時間推移,到了距今4000萬年前左右,黃土高原進入了喜馬拉雅造山運動時期,高原進一步抬升,尤其以西部的抬升幅度最大。
在這塊古老的高原上,堆積著30到100米厚的黃土層。在隴東的董誌源,黃土的厚度竟然高達200米之巨。這一切看起來都是那麽不可思議。是啊,這無數的黃土到底是從哪裏來的呢?誰又能揭開這個謎底呢?
傳統的“殘積說”認為:黃土是在長期的地質曆史年代,岩石經水和熱的作用就地崩解風化殘積而成。
還有一種假說叫“風成說”。這個學說起源於19世紀末葉。當時擔任國際地理學會會長的德國人李希霍芬率領的考察探險隊在中國西部考察時,突然遇到旋渦式的狂風。這股來勢洶猛的狂風卷走了考察隊所帶的全部輜重設備。另外,還有近10名隊員不幸失蹤死亡。最後,隻有李希霍芬一個人僥幸逃出了險境。安全逃出後,李希霍芬心驚膽顫地看著從地上卷到高空的滿天黃色風塵,以多年的經驗推斷說:黃土高原就是這些塵土經高空運送堆積而成的。這就是“風成說”的來源。這以後,“風成說”的具體解釋又經過了眾多科學家的充分闡述和發展,就形成了今天這樣的解釋。
在蒙古、中亞以及中國的西北地區,是黃土的老家。這裏地處內陸,氣候幹燥。二三百萬年以來,那裏**的岩石經曆了長期的風吹日曬、寒凍風化,成為大大小小的石塊、沙子和泥土。這裏又是西北風的發源地,荒漠廣布,植被稀少。每當狂風驟起,卷起滾滾黃塵,鋪天蓋地一片混沌,幾米之外都很難看到人影。
強勁的西北風夾帶著沙礫向南吹送,一些較大的礫石很難被風帶走,就留在了原地,漸漸地就形成了一片戈壁。還有一些較粗的沙子被吹送了一段距離以後,隨著風勢的減弱而一點點堆積下來,逐漸地就形成了中國西北部廣闊連綿的沙漠。那些顆粒度較小的塵埃在西北風的吹送下,跋涉數千裏,越吹越遠,一直到秦嶺,受到這座我國中部巨大屏障的阻擋,才最終停止了腳步。因此,黃土終於在秦嶺以北的廣大土地上沉積下來,安家落戶。
這種過程在距今1萬年以前可以說是轟轟烈烈,直到現在也沒有停止。根據對西安市附近古墓之上堆積的黃土層的研究,2000年內堆積了2米厚的黃土,平均每年沉積厚度是1毫米。由於百萬年以來,黃土高原地區源源不斷地接受了黃土塵埃的堆積,日積月累,不斷加厚,終於使原來表麵的山原溝穀埋沒於茫茫的黃土之中,形成了舉世無雙的黃土高原。
為了驗證“風成說”,科學家們還對黃土高原上黃土顆粒粗細變化的規律進行了分析,發現在高原上,西北一帶的黃土顆粒較粗,東南一帶的黃土較細,這正好和風力搬運產生的沉積分布規律相一致,也就是說,距離荒漠越遠,顆粒越細。
但是近年來,人們發現“風成說”存在著一些漏洞,因為人們在黃土高原挖窯洞時會碰到大卵石掉下來砸死人,而在開隧道時又會碰到砂石層塌方壓死人。鑒於這些原因,科學家們又開始重新考察黃土高原的形成原因,並且提出了黃土高原“災變水成說”的新見解。
“水成說”認為:在複雜的地貌和氣候條件下,有多種形式的流水堆積作用,例如坡積、洪積、衝積、湖積以及冰水堆積等等,其中部分物質堆積成黃士,或者再經過黃土化作用後形成黃土。
從中國地形看,戈壁、沙漠、黃土,從西北而東南有規律地排列著,在黃土高原,粗黃土、細黃土、粘黃土也自西北而東南有規律地排列著。重礦石在西北部較多,輕礦石在東南較多。黃土中粗粉砂含量由西北而東南遞減,粘土的含量卻由西北向東南遞增。並且,戈壁、沙漠、黃土高原中均有代表水成的伊利石、蒙脫石。這種自西北而東南的疊瓦階梯狀並有條塊狀的帶性分布過渡規律,都是水的營力、水的傑作。並且,隻有一種突發性的大麵積的長距離的滾滾漫溢的特大洪水才能形成今天這種有規律分布的戈壁、沙漠、黃土高原。
如果你站在黃土高原舉目四望,你就會看見近處溝壑縱橫,遠方丘陵起伏,無邊無際。人站在這裏,就像置身在凝固的重重疊疊的海洋中。當然了,這海洋不是那藍的海洋,而是波浪起伏、似隱似現的“黃土海洋”。高原上,一條自西北而東南被黃土連續覆蓋並逐漸降低的最高界線即“黃土線”,又揭示了當年大洪水和泥石流漫溢時的最高部位。
根據考古發現:黃土從300萬年的早更新世到如今的全新世,地層中含有大量的動、植物化石、古人類化石和古文化遺址。這些化石反映了當時環境和氣候變化的可靠信息。
木本植物在早更新世沉積物中較多,到中更新世減少,晚更新世幾乎消失,但是小灌木及草本植物與此相反。這種植被變化表明,黃土高原的氣候是由濕潤逐漸變為幹燥,由溫暖逐漸變為寒冷。據古文獻記載,曆史時期的先秦有荔枝,到唐朝還產桔子、毛竹。而到了如今,二者都不再出產了。
近幾十年,在甘肅、陝西一帶,考古發現了巨型黃河象骨化石。可以推測,幾十萬年前,一隻大象從萬裏之遙的南方熱帶一口氣跑到幹燥的北方,也許是跑的時間太長了吧,它實在是太渴了,身上也沒有什麽力氣了,一不小心,踩在一塊卵石上一腳滑倒,再也爬不起來了。在這荒漠的黃土中,又沒有別的夥伴來幫助它,就這樣,這隻大象悲慘地死去了。以後,一年年的灰塵慢慢地把它淹埋了,終於留下今天發掘出來的骨架化石,這也是出現在小學課本上的一篇文章。
現在發現的黃土高原上象、犀牛的活動表明,當時是十分濕熱的氣候環境。隻是當災變大洪水從西北滾滾而來時,一下子將其動植物都泥封在黃土層中,也正是這樣,才有今天完整的象化石不斷發掘出來。
因而,“災變水成說”以其充分的論證證明了黃土高原是災變水成,黃土高原是災變水成最形象、最壯觀、最確切的實體展示,又是世界上保存得最大、最完整的第四紀沉積地層。
目前,關於黃土高原的形成主要有這三個假說,但黃土高原究竟是如何形成的,迄今還沒有定論,還需要科學家們進行更多的研究。