揭开黄土的秘密(2)
新风成说:最终揭开了黄土形成之谜
“新风成说”是目前最主流的黄土成因学说,得到了学界广泛的承认,它的提出,基本平息了170多年的黄土成因之争,最终揭开了黄土形成之谜。
我国地质学家、中科院院士刘东生(1917~2008)提出了黄土“新风成说”。这个学说是在吸收前人的“风成说”的基础上发展形成的。通过实地科学考察、采集样品在室内细致分析,刘东生得出结论:黄土是风成的,是西北地区戈壁、沙漠中的细粒物质被风吹到黄土高原堆积而成的。黄土和古土壤都是在风力作用下、气候环境变化的条件下形成的,它们形成时处于一种干旱的气候环境。
黄土“新风成说”在三方面突破了以前的学说。
第一,概念扩展。以前的“风成说”只强调黄土的搬运作用,“新风成说”则对黄土物质来源、搬运过程、搬运时的风力情况、沉积时候的环境面貌,以及沉积以后的变化等全过程进行了阐述,形成了一套完整的理论。
第二,时代延伸。过去的“风成说”认为,黄土高原顶部黄土沉积(又称马兰黄土)是风成的,刘东生则证明黄土高原整个第四纪(在地质年代中,第四纪是新生代最后一个纪,包括更新世和全新世,下限年代距今约250万年)的沉积都是黄土,将风成作用从黄土高原顶部(大约7万年)拓展到整个黄土序列(约250万年)。
第三,空间细分。约在11万年前至公元前9700年之间,第四纪更新世内发生了一次冰河时期,这是距今最近的冰期,被称为末次冰期。刘东生的研究发现,在末次冰期内生成的马兰黄土堆积厚度自西北向东南逐渐减小,而黄土厚度沿着冬季风方向(西北方向)逐渐变薄。除此之外,刘东生还发现,黄土的颗粒自西北向东南逐渐变细,并据此将黄土分为砂黄土、黄土和黏黄土三个带,黄土颗粒的组成向下风方向变细,这些均是黄土风力搬运的有力证据。
刘东生的研究结果说明,黄土沉积过程和我们现在看到的沙尘暴一样,是逐渐从沙漠里搬运出来,在黄土高原慢慢沉积下来的,也就是说黄土是几百万年来一次次沙尘暴的叠加,它的沉积过程同时记录了环境变化的信息。
“新风成说”不仅最终解决了黄土形成的难题,还从250万年的黄土沉积中获得数据,建立了完整的陆相古气候记录,为全球气候变化研究奠定了基础。
【责任编辑】张小萌, 百拇医药(张佳静)