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探秘黄土

发布时间:2021-07-26 17:54:00 点击:

日常生活中随处可见的黄土,有着怎样不为人知的科学故事呢?


                                                                         >辽远 赵洪山/摄

说起黄土大家并不陌生,说起它的科学定义可能会让人颇感意外,因为并不是所有黄色的土状物都能叫黄土。被誉为地学泰斗、“黄土”之父、国家最高科学技术奖获得者的中国科学院资深院士刘东生先生,曾给黄土下过科学定义,“黄土”特指“以风力搬运堆积未经次生扰动的、无层理的、黄色粉质、富含碳酸盐岩并具有大空隙的土状沉积物”。具体地说,就是指以分布在陕西、山西、甘肃等地构成黄土高原的黄土为代表。而那些外貌与黄土相似,非风力搬运,由流水搬运沉积而形成的具有层理和砾石夹层的粉土状沉积物,只能称之为黄土状岩石了。

黄土与黄土高原

从大约距今260万年开始的第四纪,生物界的面貌已接近现代,在这260多万年的环境变迁中,地球上留下了各种记载环境变迁的印记。分布在中国北方黄土高原地区的黄土堆积,在系统记录第四纪260万年以来区域气候变化历史的同时,也记录了古地磁极性转换,以及地磁漂移等信息,是研究地球环境的理想对象。有人曾形象地指出,第四纪以来古气候环境的历史信息是藏在大自然用密码写成的一本本“秘笈”中的,其中一本是深海沉积物,一本是南极和格陵兰的冰盖,还有一本就是中国黄土高原的黄土。黄土高原上的黄土沉积是具有全球意义的研究对象,中国的科学家们正在一页一页地解释和读懂这本“黄土秘笈”。

中国境内的黄土主要分布在昆仑山、秦岭、大别山以北地区,并集中分布于北纬35°~ 45°范围内,以黄河中游的黄土高原为核心,面积约63.25万平方千米。黄土带东以松辽平原的黄土为东北翼,西以新疆的黄土为西北翼,中以黄土高原为主体形成一个向南突出的弧形。此弧形西北端与东北端都可达到北纬48°附近,弧形主体在南面达到北纬34°左右。长江中游九江、黄冈、武汉一带仍有零星黄土分布,可以到北纬29.5°左右。四川西部和西藏东南部也有零星黄土分布。

黄土高原分布于北纬34°~35°之间,海拔800~3 000米,东西长   1 000余千米,南北宽750千米,地表黄土厚度一般50~80米。总面积约380 842 平方千米,黄河贯穿其中。在同一纬度,欧洲和北美的黄土地带构成全球的小麦和玉米带,西方人称之为“面包篮子(Bread Basket)”。黄土高原占据了我国陆地面积1/5,养活了全国1/5以上人口。这里水土流失严重,每年通过黄河输出的泥沙为16亿吨,是尼罗河30倍、密西西比河90倍。


                    >黄土地貌景观分布规律图


黄土高原的黄土颗粒细,土质松软,含有丰富的矿物质养分,特别利于农耕生产。但由于缺乏植被保护,加上夏雨集中,且多暴雨,在长期流水侵蚀下地面被分割得非常破碎,形成沟壑交错其间的塬、墚、峁等地貌景观,其中水土流失面积45.4万平方千米(水蚀面积33.7平方千米、风蚀面积11.7万平方千米),年均输入黄河泥沙16亿吨,是世界上水土流失最严重和生态环境最脆弱的地区。


     >黄土峁与黄土墚地貌景观

黄土高原与极地和深海不同,它位于地球陆地表面,是迄今为止被发现的历时最长(约2 200万年)、最完整的古气候环境记录保存者。作为大自然留下的三个近代气候环境档案库之一,黄土高原的独特之处在于,这里可供科研的黄土极易获得,而且这里还生活着上亿的人口,他们拥有百万年的历史。他们的生活和未来的发展需要科学,他们需要认识自己在自然界所处的位置,需要了解祖先和自身所在的复杂的环境演化历史。

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