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黄土高原的前世今生

文章来源:未知         发布时间:2021-02-19

文/罗璐
  作者简介:罗璐,中国石化新星石油公司新能源研究院高级工程师,毕业于中国科学院地质与地球物理研究所,工学博士学位。
  如果把黄河比作华夏民族的母亲河,那沧桑厚重的黄土高原就用父亲宽广的胸怀为华夏民族提供了静默深沉的守护。水的浸润,土的滋养,庇佑了这片土地上人民的繁衍和文明的兴盛。
阳春三月桃花汛,千里黄河壶口收
 

大风吹来的高原

黄土高原范围/图源:人教网
  数千万年以前,板块运动使得青藏高原不断抬升,阻挡了印度洋方向的季风以及所携带的水汽,亚洲内陆地区因而变得干旱,逐渐出现了大面积的沙漠。欧亚大陆内部干旱地区的风沙,沿着青藏高原的边缘,一路抵达今天甘肃、宁夏、陕西、山西等省区内。经过沿途群山的层层阻挡,大部分的沙尘最终在太行山以西、秦岭以北的广袤地区沉积下来。经年累月,最终形成了总面积达64万平方千米的一片高原,也成为了地球上黄土分布最为集中的地区。
黄河南岸的库布奇沙漠
山西·隰县·午城黄土(中国最早的黄土)
  “大风吹来的黄土高原”这样看似简单的故事,要论证其科学原理并不简单。早在1870年,旅居中国多年的德国地理学家李希霍芬,见识过黄土高原上西北风的狂暴力量,最先提出了黄土高原的“风成假说”,而前苏联科学家帕夫林诺夫则提出了“水成假说”,认为是史前洪水的作用和风的影响共同塑造了这一奇观。然而黄土高原的地质成因究竟是“风成”还是“水成”,最终还是一位中国科学家给出了令人信服的答案。
雅丹地貌(典型风蚀地貌,亦有水流影响)
  高原上的黄土存在四条规律:一是不管地表起伏状况如何,黄土覆盖的厚度总是比较稳定的;二是黄土中有随地形起伏的多层古土壤分布;三是黄土的矿物成分与当地基岩的矿物种类极不相同,却与中亚、蒙古地区的戈壁、沙漠矿物成分相似;四是黄土高原自西北向东南的黄土颗粒逐渐变细,呈现出“沙黄土带-黄土带-黏黄土带”逐渐过渡的分布规律。这些都支持了刘东生先生提出的“新风成学说”。
刘东生先生在黄土高原
  刘东生先生的“新风成学说”基本解决了黄土高原成因的重大地质难题,因而被誉为“黄土之父”。后来他还从黄土地层的研究中,总结黄土与古土壤的多旋回特点,发展了传统的四次冰期学说,奠基了环境变化的“多旋回学说”,使黄土高原成为全球环境变化研究的重点地区。
 

水塑造的地貌

黄土高原航片局部
  大风吹来的黄土看似厚重均匀,然而十分脆弱。沙尘堆积出来的土体,绵软疏松、极易渗水,于是当黄土遇到水,便会迅速分散、顷刻崩解。有时一场暴雨,就可以改变黄土高原局部的面貌,更不用说高原上发育的大河小溪,在隳突奔涌的道路上,不断冲刷、恣意侵蚀,不断雕刻出黄土高原的万千河谷。这些河流携带着大量泥沙汇入黄河,最终形成“黄河斗水,泥居其七”的奇观。千百年来,黄河频繁改道,携带的泥沙在中下游不断堆积,覆盖了广阔的华北平原。黄河的泥沙只是黄土高原水土流失的一个缩影,严重的水土流失还给黄土高原频繁带来塌陷、滑坡、泥石流等地质灾害。
  风成高原,水来切割。黄土高原被水流分割出无数的地形单元,呈现出奇特的地貌景观。
  其中面积较大的平坦地面被称为“塬”,由黄土堆积在古盆地的山前地带或山间盆地内,可以形成面积较大的黄土平原,这种地形就是黄土塬。位于甘肃东部泾河上游的董志塬面积最大,素有“天下黄土第一塬”之称。由于黄土堆积的厚度较大,塬上一般地形平坦,是人们耕种和生活的主要区域,塬面的周边都有沟谷环绕,所以塬和塬之间有时候距离很近,交通却极不方便。
黄土塬 图源:人教网
雪后黄土塬
  那些平行于沟谷的长条状高地,被称作“墚”,其中很多就是“塬”被侵蚀切割后的产物。墚的顶部一般宽几十米到几百米,而长度可以从几千米到十几千米,墚顶覆盖着2000多万年以来的黄土和现代堆积,两侧呈脊状向两边的沟谷里倾斜。墚可以看作是一条长长的高架桥,确实墚的顶部也经常被用来修路。
黄土高原上的墚 图源:人教网
  当流水侵蚀加剧,黄土不断崩塌,有的墚的顶部就会完全断裂分开,形成一个个独立的山包,这就是被称作“峁”的黄土丘陵。而塬、墚、峁之间的关系基本反映了黄土丘陵地区在流水作用下的地貌演化的过程。
黄土高原上的峁 图源:人教网
  有剥蚀就有堆积,当水流无法带走所有黄土,很多泥沙就遗留下来充填在沟谷里。人们把土地肥沃、灌溉便利的黄土河谷称作“黄土川”。以渭河平原的八百里秦川为代表,丰饶的土地耕种出来充足的粮食,使得关中地区最早获得了“天府之国”的美誉,并成为农耕时代的核心地区。
黄土川 图源:人教网
 

生态文明的发展道

古都西安,黄土高原的代表城市
  路黄土高原毫无疑问是中华民族古代文明最重要的发祥地之一。西周代商、秦汉革鼎、隋唐相继这两千多年的持续开发,黄土高原一直是中华民族的资源仰仗。作为农牧分界线上的黄土高原,风吹草动都关乎中原王朝的安全稳定,进退战和也展现了农耕文明的顽强韧性。
  黄土结构疏松,易于耕种,肥力极其优渥,然而随着人口的急剧增长、农业的过度开发,黄土高原植被减少、水土流失,逐渐带来了严重的生态环境问题。缺少植被的黄土地表被水流强烈切割留下沟谷,加速了水的侵蚀过程,洪水和干旱愈加频发,令植被再度退化,生态功能的衰退形成一个恶性循环。
水土流失模型 图源:人教网
  中国地理上的心脏,成为了生态环境最为脆弱的地区之一。如黄河在青海河段还是比较清澈的,当黄土高原上各支流裹挟着泥沙汇入其中,于是共同造就名副其实的“黄”河。黄河的输沙量冠绝全球,每年达到16亿吨,其中绝大部分都来自黄土高原。要改善生态环境,涵养水土是必要选择,陕北等地区的退耕还林已经初见成效,但只有坚持生态文明的发展之路,才能守住黄土高原这一中华民族的精神宗庙和生息乐土。
陕西榆林生态治理成效
  从新石器时代仰韶文化留下的丰富遗存,到农牧交汇王朝更迭的漫长画卷,再到星火燎原运筹帷幄的革命乐章,黄土高原的过去早已融入了血脉情感,现在被烙印上精神图腾,未来也是中国人风吹不走、水割不断的永远家园。

  注:本文原载于《地球》杂志 责任编辑:刘 丹