关于黄土的来源,长期以来,中外学者有过不同的争论.其中,以“风成说”比较令人信服.认为黄土来自北部和西北部的甘肃、宁夏和蒙古高原以至中亚等广大干旱沙漠区.这些地区的岩石,白天受热膨胀,夜晚冷却收缩,逐渐被风化成大小不等的石块、沙子和粘土.同时这些地区,每逢西北风盛行的冬春季节,狂风骤起、飞沙走石,尘土蔽日.粗大的石块残留在原地成为“戈壁”,较细的沙粒落在附近地区,聚成片片沙漠,细小的粉沙和粘土,纷纷向东南飞扬,当风力减弱或迂秦岭山地的阻拦便停积下来,经过几十万年的堆积就形成了浩瀚的黄土高原.根据黄土堆积环境的不同,可将我国黄士发育分为三个时期：早更新世,相当于第一次冰期,气候比新第三纪干寒,发生午城黄土堆积；中更新世,发生第二次冰期,气候进一步变干,堆积了离石黄土,范围广、土层厚；晚更新世第三次冰期,气候更加干寒,堆积了马兰黄土,厚度虽小,但分布范围更广,南方称下蜀黄土.进入全新世,气候转为暖湿,疏松的黄土层,经流水侵蚀,形成了沟壑纵横、梁、峁广布的破碎地表.
科学在不断发展,近年来科学家发现许多现象是黄土风成学说无法解释的.譬如,黄土中粗粉沙含量由西北向东南递减,黏土的含量却从西北向东南递增,这种自西北向东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯状的分布过渡,而不是平面模糊过渡.这种叠瓦阶梯状的分布过渡更像是洪水的杰作等等.
为了解黄土高原的“变脸”过程,专家们特意到黄土高原西部甘肃静宁县、秦安县、定西县等地采集黄土高原6个典型地质剖面的黄土标本,从中获得了700余块孢粉样本和209块表土孢粉样本,这近千份孢粉样本大约记录了公元前4.6万年至今黄土高原植被变迁过程.通过对碳14的测量,在6个典型剖面中共测得年代34个.经过分析,专家们发现,从黄土高原采集的20克样品中最多分离出孢粉颗粒达到1112粒左右,最少的则不足50粒,显示着4万多年来,环境和植被出现了巨大的变化过程.
李春海说,从孢粉的分析来看,发现了松、云杉、冷杉、铁杉、栎、菊科等数十种植物孢粉的记录,专家们认为黄土高原在最初的时候并不姓“黄”,在4.6万年的历史中,有一多半的时间,黄土高原是森林和草原的成分相互消长,在这段时间里,黄土高原经历过多次快速的“变脸”———历经过草原、森林草原、针叶林以及荒漠化草原和荒漠等多次转换.
黄土高原的形成和青藏高原的隆升,加快了侵蚀和风化的速度,在高原周围的低洼地区堆积了大量卵石、沙子和更细的颗粒.每当大风骤起,在西部地区便形成飞沙走石、尘土弥漫的景象.被卷起的沙和尘土依次沉降,颗粒细小的粉尘最后降落到黄土高原区域,形成了一条荒凉地带.
印度板块向北移动与亚欧板块碰撞之后,印度大陆的地壳插入亚洲大陆的地壳之下,并把后者顶托起来.从而喜马拉雅地区的浅海消失了,喜马拉雅山开始形成并渐升渐高,青藏高原也被印度板块的挤压作用隆升起来.
然而东西走向的喜马拉雅山挡住了印度洋暖湿气团的向北移动,久而久之,中国的西北部地区越来越干旱,渐渐形成了大面积的沙漠和戈壁.这里就是堆积起了黄土高原的那些沙尘的发源地.体积巨大的青藏高原正好耸立在北半球的西风带中,240万年以来,它的高度不断增长着.青藏高原的宽度约占西风带的三分之一,把西风带的近地面层分为南北两支.南支沿喜马拉雅山南侧向东流动,北支从青藏高原的东北边缘开始向东流动,这支高空气流常年存在于3500—7000米的高空,成为搬运沙尘的主要动力.与此同时,由于青藏高原隆起,东亚季风也被加强了,从西北吹向东南的冬季风与西风急流一起,在中国北方制造了一个黄土高原.
