Question

黄土的成因

Answer 1

中国黄土成因的争论历来已久，从 19 世纪末德国学者 F. V. 李希霍芬(1882)提出黄土风成学说(eolian theory)，前苏联人 B. A. 奥布鲁契夫发展了风成说以来，有不少的中外学者都进行过研究，提出了不同的观点，如 “水成说”(hydrogenic theory)和 “残积说”(residualtheory)。现在研究表明，原生黄土是风搬运堆积的结果，而次生黄土为流水沉积形成的; 黄土的 “残积说”目前基本给予否定。

1. 风成说的主要证据

经过长期的研究，黄土的风成说被越来越多人所接受。以刘东生院士为代表的中国科学家长期致力于我国的黄土研究，从黄土分布特征、物源、搬运方式、堆积过程、黄土性质、古土壤发育等深入研究，并与全球气候变化和旋回对比研究，获得了越来越多的证据表明: 中国的黄土由风搬运沉积形成。其主要证据有以下几个方面:

黄土分布 从大区域分布来看，中国黄土分布与亚洲的戈壁、沙漠处在同一纬度上，呈东西向展布，该区域气候干燥，降雨少，风力作用强，构成北半球中纬度地区的砾漠-沙漠-黄土分布带，并且具有从北西向东南依次为戈壁→沙漠→黄土分布的规律，显然与区域的主导风向有关。从新疆到中国东部的黄土分布的海拔高程差别很大，从海拔 4000m 到数米的山地、盆地、谷地、平原、岛屿都发育有黄土，黄土物质只能经风力搬运并从大气中沉降下来堆积才可能具有这样的分布规律。

黄土物源 研究表明，中国黄土的物源产生在物理风化强烈的西北区沙漠和戈壁(图 7-24)，在高空西风气流和近地面风共同作用下，粉尘被风力从北西向东南悬移，运移途中因气流下沉和按颗粒大小分异沉积。这一过程被现今的 “尘暴”事件所验证。

黄土物质成分及分布 中国黄土的矿物成分、化学成分、成熟度、粒度、厚度等方面都具有规律性的变化，这种变化与我国主导的冬季风方向一致。如自西北向东南，石英、长石依次降低，粒度依次变细，砂黄土→黄土→粘黄土依次分布，SiO₂、FeO、CaO、Na₂O、K₂O 含量相应减少，而 Al₂O₃和 Fe₂O₃含量略有增加。

黄土结构构造 中国黄土疏松多孔，碎屑颗粒排列紊乱。黄土中石英颗粒表面普遍发育撞击形成的碟形坑、麻坑等。黄土的分选性好，几乎不含砾石，层理不发育。这些都显示了风成因素。

黄土中动植物化石 在黄土中发现的动植物化石基本都属于温带干旱-半干旱草原种类，如哺乳动物有仓鼠、沙鼠、鼢鼠、田鼠、鼠兔等; 在蜗牛化石中，有中华蜗牛、虹蛹螺等，它们是耐干旱、寒冷的组合，几乎不见水生软体动物。

图 7-24 中国黄土来源区和堆积区(据刘东生等，1985)

2. 水成说的主要证据

水成说是指黄土由水流沉积形成，该学说以张宗祜院士为代表。次生黄土或黄土状岩石可能是这种成因。他通过对中国黄土的系统研究认为: 黄土的形成受控于地质、地理环境，在不同的自然动力区域，黄土成因不同，是由风化作用、片流作用、河流作用、风积作用、冰川作用等堆积而成的，并在相似条件下，经过黄土化作用而形成。因此黄土的形成可分为四个阶段: 第一阶段是黄土物质的堆积; 第二阶段是黄土化的初期阶段，形成黄土的特殊胶结结构;第三阶段是黄土化的后期阶段，结构调整，强度增加; 第四阶段是黄土退化阶段，形成风化层或土壤化。从中不难看出，黄土的形成是复杂的，不可用一种作用解释黄土的成因。

黄土的水成说的主要证据有: 一是黄土中含有砾石，这些砾石风是难以搬运过来的; 二是发育水成的斜层理; 三是不同地区黄土的矿物成分存在不一致性，可能受到当地基岩的影响;四是黄土中石英颗粒表面常有化学溶蚀及机械破坏形成的断口，绝少见到有磨圆很好的表面和麻点; 五是黄土中的动植物化石并不都是喜干的种类，也含东洋界的喜暖和喜湿的哺乳动物化石。

Answer 2

黄土的形成是由于冬季风（西北季风）通过风力作用搬运将中亚和蒙古地区的黄色粉砂物质向南搬运，在搬运过程中，粒径颗粒较大的粗砂在内蒙古和新疆一带率先沉降，形成戈壁与沙漠，其余粒径颗粒较小的粉砂随西北风继续向南推移，由于受青藏高原，秦岭的阻挡，东部受制于太行山脉，故这些粉砂在甘肃，陕西北部，山西一带沉降。由于地区降水少，地处干旱半干旱区，有利于粉砂的沉积，在日复一日年复一年的沉积作用下便形成了如今第四纪的黄土（搬运作用发生在远古时期）。其次，由于我国夏季盛行东南季风与西南季风，其带来的暖湿气流给陕西，甘肃一带带来了充足的降水，便会发生流水侵蚀作用，加之地质构造作用的雕琢形成了黄土地貌（黄土塬、黄土梁、黄土峁）