Question

（三）黄土所反映的古气候

Answer 1

黄土一般是黄色的，从浅黄色到棕黄色，乃至红黄色，都包括在笼统的“黄色”之中。地质上把夹在灰黄色黄土中的红黄色到灰红色土称古土壤，它们厚0.5～3.5米，与下部黄土色调呈渐变过渡。一般只在山梁上看到，它们常常在缓倾斜地分布，长度可达数百米。经研究，这种发红的土是当年经过植物的成壤作用，由古土壤状层变来的。

农业生产中常有生土和熟土之分。一般的黄土成坚硬块状，须用锤子或锄头才能把它敲碎，那就是生土，不把它们敲碎是不能种庄稼的。而地上用手一把就能抓起来的土就可算作熟土。它们最大差异之一就是松散度，实际上是土的孔隙度。

干粉状的松土缺少水分，任何植物都无法生长，所以熟土还应该蕴含适当的水分。有了一定水分，就具备了种庄稼的必要条件。真正的土壤还应该包含一定量的有机物及氮磷钾等元素。最好的土壤，其颗粒还应该呈团粒结构，聚合成一定粒径的小球粒。我们在森林中看到的土壤与荒漠中土壤的不同之处就是生土与熟土的差别。“抓一把就会流油的”才是标准的成壤的土。生土与熟土经过几万年的压实、脱水、固结，反映出来的就是“生土”是灰黄色的，古代的熟土是灰红色的，称古土壤。

经过化学分析，古土壤中氧化铝、氧化铁的含量比黄土高（10%），二氧化硅、氧化钾含量略高（5%）。经过粒度分析，古土壤中矿物颗粒比黄土细。黄土属于亚砂土，而古土壤则属于亚粘土。在煤气蜂窝煤未普及之前，百姓家用煤需添加烧土（以30%为好）。这烧土就属于亚粘土，它对煤粒具有更好的黏结性，燃烧后板结成块，而黄土则黏结性差，用火钳一捅就成粉末状而难以燃烧。

黄土是大风刮来的。一场沙尘暴，地面上可堆积起0.5～3毫米厚的尘土，如把它们压实可形成0.1～0.3毫米的黄土。假设一年刮3～5次沙尘暴，则一年可堆积起0.3～1.5毫米厚的黄土。已知黄土形成至今已经历了250万年，以年均1毫米计算，则应该堆积起2500米厚的黄土，如今黄土高原黄土最大厚度仅400米左右，不足理论值的六分之一。可见历史上每年有不到一场沙尘暴天气。以山西西部黄土厚200米计算，每年黄土堆积还不足0.1毫米。由此得出结论，250万年以来，山西的天气应该都是朗朗晴日，蓝天白云，极少有沙尘暴发生（最多一年一次）。

从黄土中夹的古土壤分析，250米厚的黄土中，只有五分之一古土壤层。也就是说，只有五分之一天气适宜植物大量生长、繁殖，形成土壤。只有风调雨顺、风和日丽的日子才会让植物茂盛，其余天气太冷、太干旱，都不适宜植物大量繁殖。而这寒冷、干旱的天气，一大部分属于地质历史上的冰期，另一部分是炎热少雨的干旱天气。所以人类出现以来的250万年中，真正的好天气仅占五分之一，其余日子均是冰冻期与干热期。当然冰冻期的日子多，干旱期的日子应该比较少，因为干热时一刮风就会尘土蔽日，黄土堆积厚度就应超过如今的厚度。

上述推论，没有把雨天时黄土会被洗刷带走考虑在内，如果以每年流失表土0.5毫米计算（这是水土流失统计值），那么每年需堆积土0.6毫米，考虑冰期中水土流失量应近于零，因为雨量少，土层冰积，无法被剥蚀。再考虑炎热干旱时期表土冲刷量必定大增（但那时堆积量也会大增），当上述几种天气在历史中所占的比例尚难统计时，就只能把它们设想成是均衡的。这样就等于正负抵消，予以忽略，这就又回归到未考虑这两种情况前的推论上。

从人类诞生以来的第四纪（250万年）中发掘到化石，与如今尚存的同类生物来比较。化石中既有如今存在于非洲的犀牛、大象，存在于澳洲的鸵鸟，这些热带亚热带草原动物群；又有披毛犀、猛犸象、大角鹿这类寒带动物群；当然还有牛、马、猪、狗、獾这种温带动物群。它们的出现反映了第四纪气候的多变。

同样，植物孢子、花粉变成化石，通过古孢粉分析，也可得出古时的气候。如今普遍应用针叶类树木，如松、杉、柏代表寒冷环境，阔叶类的榆、槐、杨代表温暖气候；禾本科草的花粉代表草原环境。这也可推出第四纪中气候的多变。