黄土高原形成过程

关于黄土高原的形成过程,“水成说”、“风成说”等众多观点争论了100多年。到今天,已故著名中国科学院院士刘东生先生创立的“新风成说”已基本成为共识。按照新风成说的理论,黄土高原的形成过程,与我们人类建造一个永久性舞台的过程非常相似。

搭建舞台第一步要做的是打地基造台地,上苍要建造黄土高原这样一促面积广大、土层深厚的高原,没有一个坚实的基础是不可能的。“他”为黄土高原准备的地基是鄂尔多斯地块,鄂尔多斯地块是一个非常古老的地质单元,而且自形成以来就以稳定著称。

鄂尔多斯地块位置

到距今350万-260万年前,在鄂尔多斯地块西南侧,轰轰烈烈的造山运动兴起了。青藏高原剧烈隆升,喜马拉雅山、昆仑山、秦岭等东西向的山脉陆续形成,而鄂尔多斯地块依旧只是淡定而和缓地大面积均匀抬升,地表上虽然形成了一些起伏的丘陵山脉,但总体呈现出较为平坦的形态,成为日后承接黄土的最佳“地基”。

建造舞台的第二步是在地基上砌盖主体结构,那么搭建黄土高原的材料从何而来呢?不用担心,上苍已经准备好了。 从距今300万年开始,因为干旱少雨,年温差、日温差都很大,中亚地区地表物质的物理风化非常强烈,物理风化导致岩石破碎,逐渐形成面积广袤的戈壁、沙漠,进而产生了大量粒径小于0.25毫米的颗粒物---这就是用来搭建黄土高原的材料了。

地基有了,建筑材料找好了,由谁来开始搭建呢?此时季风又作为“建筑师”出马了。黄土高原的形成过程大致可以分为以下几个步骤:一、地面风从戈壁沙漠地带卷起颗粒物,一部分颗粒物由地面风直接搬运,另一部分被吹上高空由西风激流搬运;二、在今黄土高原地区,由于风力减弱和大山的阻隔开始降尘,并最终堆积形成黄土高原;三、东南季风带来的降雨,对黄土进行侵蚀,导致了今天黄土高原一些地区千沟万壑的景象。

黄土高原的形成示意图

黄土高原上塬墚峁地貌的形成,则与黄土之下的原始地形有关。假如粉尘降落在平坦的高地上,粉尘会在平坦的顶面上堆积起来,土层逐渐变厚,最终形成黄土塬;如果原始地面不是平坦高地,而是平缓的丘陵,粉尘在顶面堆积到一定程度后,斜坡上的粉尘会自由滚落到边缘谷地中,无法形成开阔平坦的黄土塬,最终只能形成黄土墚和峁。黄土落在一些基岩山地上时,黄土会以不大的厚度填充于洼地之路,山尖则呈小岛状凸出于黄土之上。

黄土高原塬墚峁示意图

辛勤的“建筑师”就这样夜以继日、年复一年的搬运着、抛撒着、堆砌着。只是在向南遇到秦岭、向东遇到太行时,它才不得不停止工作。因为高耸的山脉对风产生了阻挡,也令大部分黄土都留在了山的内侧,所以到今天,我们在秦岭南部只能看到零星的黄土堆积,太行山也只在海拔800米以下才有连续的黄土分布。

最终,在北部的阴山,南部的秦岭,东部的太行山,西部的贺兰山、乌鞘岭、日月山等的包围下,在稳定的鄂尔多斯地块与其西缘的六盘山—秦岭—祁连山山系间的山间河谷盆地地带,以及东南太行山南端与秦岭间的低洼地带上,一个土层深厚、宽广辽阔的黄土“大舞台”基本成型。

黄土高原全貌

在整个黄土地层的形成过程中,气候曾经有过干冷和湿热交替的较大变化。气候干冷时,黄土以堆积为主;而气候湿热时,黄土会遭受剥蚀,以致于黄土高原一些地区形成了千沟万壑、支离破碎的沟谷侵蚀地貌。所以,从黄土堆积的层面来说,多雨意味着对黄土的侵蚀加剧,不利于黄土的堆积。只有当雨量少、侵蚀作用不强时,才能使大量堆积下来的黄土得以保存,并继续加厚。