黄土划分和命名

黄土划分和命名

科学家们根据黄土形成的年代和特点对黄土进行了划分和命名，如马兰黄土、离石黄土、午城黄土等

黄土－释环境演变的“天书”

刘东生生于1917年11月，天津市人，中国科学院地质与地球物理研究所研究员,第四纪地质学家和环境学家。1942年毕业于西南联合大学地质系。早年从事脊椎骨生物研究，填补了我国鱼化石方面的空白。1954年开始从事黄土研究，提出关于黄土--古土壤序列250万年来古气候多旋回学说。开辟了地球上大陆与海洋沉积环境的对比，为全球变化提供了依据。参加和领导了希夏邦马峰、穆朗玛峰、迦巴瓦峰的登山科学考察，填补了我国在高山科学史上的空白。20世纪60年代末开创了我国环境地质研究，推动医学与地质学之间的互相渗透。1991年在南极长城站工作。主要著作有《中国的黄土堆积》、《黄土与环境》、《环境地质学的出现》等。获得过国家自然科学奖一等奖、二等奖，国家科技进步奖二等奖等多项奖励。

最近，刘东生院士以他在黄土古环境研究中做出的杰出贡献荣获了美国颁发的2002年泰勒(Tyler)环境成就奖，在诺贝尔奖中未设环境奖的情况下，人们把泰勒奖看成是环境科学的诺贝尔奖，这是中国大陆学者在国际上获得的环境科学最高奖。联想刘先生60年来艰苦奋斗的科学生涯，人们自然想到，研究黄土是怎么拿到金牌的？

在过去的半个世纪里，他从未间断对黄土的研究，大体经历了感性认识--理性认识--理性升华三个阶段。早期，通过对黄土高原的实地考察，查明了黄土时空分布，划分了黄土类型和黄土地层，提出了午城黄土、离石黄土、马兰黄土等新概念，把不同地区分布的黄土有机地联系起来，为开展黄土研究奠定了基础。进而分析了黄土和古土壤的物质成分和结构特征，确立了黄土风成理论，探讨了黄土的成因机制，发现黄土区明显地受东亚季风影响，在受从海上来的东亚季风影响强时，以古土壤沉积为主；而受西风带影响强时，以黄土沉积为主。黄土和古土壤代表着不同的气候环境，前者指示干冷，后者指示暖湿，于是根据黄土与古土壤的分布状况可以追溯季风的轨迹，从而发展了东亚季风学说。到了20世纪80年代，随着科学技术的进步和国际交流的增多，黄土研究已经远远超出黄土本身的意义，它与环境和全球变化紧密地结合在一起，调查发现，黄土高原有数十层黄土和古土壤，它们交互出现，表明从260万年以来，黄土地区至少经历了近40个干冷和暖湿气候旋回，这些旋回具有周期性。刘东生先生在他的“黄土与环境”等一系列著作中，详细论证了黄土--古土壤多旋回性是气候干冷--暖湿周期变化的表征，这种周期变化印证了米兰科维奇提出的气候变化的地球轨道周期学说，也使从研究深海沉积物和极地冰芯得到的科学认识在陆地沉积物中找到了依据，从而，黄土，特别是中国广泛分布的厚层黄土成为与深海沉积物和极地冰芯并驾齐驱的研究全球变化的三部自然档案。这部自然档案连续记录了自然环境演变历史和人类活动的印记。但如何解译黄土中所包藏的环境信息却是一个比较复杂的科学问题。刘东生先生和他的同事一道，通过研究黄土古土壤的沉积特征、磁性特征、地球化学特征、生物化石特征和测量其中的同位素和宇宙成因核素等途径，建立了气候环境演化的时间序列和转换函数，利用转换函数，恢复某一时段、某一地区的气候环境，例如通过碳氧同位素的分析，可以反演当时的温度、降水量和C3、C4植物类型，通过沉积物中植物孢粉和硅酸体等分析，恢复当时的植被类型，于是可以重建气候环境演变历史和演变规律，为认识现代气候环境，预测未来演变趋势找到科学依据。这种认识上的飞跃，对全球变化研究产生了深远影响，由此黄土成为解释环境演变的一本天书，构成内容丰富的黄土学，从荒山僻壤进入科学的殿堂，被国际同行誉为黄土学研究者的“麦加”，吸引着国际同行对中国黄土朝圣般的向往。

黄土高原的形成可分三个阶段：第一阶段出现在250万—140万年之前，为高原物质内部侵蚀循环期；第二阶段出现在140万—4000年之前，为高原物质自然侵蚀外流期；第三阶段出现在4000年以前，为高原物质加速侵蚀外流期。

初期黄土高原据研究，黄土高原约250万年来上升了400—500米的高度。现代黄土高原海拔高度自东南向西北一般由1200米增加到2000米左右，减去黄土堆积以来增加的（上升的）400—500米的高度，可知黄土最初沉积时，黄土高原绝大多数地区已达到了高原的高度（海拔大于700米）。地层年代的研究表明，黄土开始堆积的年代距今为250万年左右。因此，黄土高原的初期应从距今250万年算起。在这一时期，广大地区为午城黄土覆盖，形成午城黄土覆盖的黄土高原。

中期黄土高原中期黄土高原开始于距今140万年前，结束于大约距今0.4万年前后。这一时期黄土地层不断堆积加厚，在午城黄土的基础上，六盘山以东又沉积了离石黄土和马兰黄土及部分全新世黄土，形成了时代齐全的黄土地层和结构完整的黄土塬。在古地形起伏的丘陵区，新黄土堆积后仍呈现丘陵形态。在六盘山以西地区，在第三纪或更老的地层之上，开始了黄土的发育。这一阶段的侵蚀仍属自然侵蚀，其侵蚀量仍大大小于堆积量。这一阶段是黄土高原发育的最盛时期。

近代黄土高原这一阶段黄土高原地貌类型与前一阶段基本相同，只是面积和数量有一定变化。黄土塬的面积有所减少，丘陵面积增加，冲沟密度和规模加大，三门湖消失。这一阶段该区人口大量增加，人类活动对地貌的发展起了重要作用，甚至改变了自然发展的趋势。由于人类大量开垦土地，原始植被受到破坏，使黄土高原受到强烈侵蚀。

一般说来，高原要经历形成、发展和侵蚀衰退的自然发展过程。研究表明，未来100年因地形坡度变化而引起的增加侵蚀量是很有限的，对未来100年黄土侵蚀量的影响不大。由此可以预测，未来100年的黄土高原仍是适于人类生存的好地方。