孫建中1,2，李慧琴3，袁維紅4，張致國5，艾克文6，劉豔華6

　　(長安大學1，西安，710054)，(中國科學院地球環境研究所，黃土與第四紀地質國家重點實驗室2，西安，710075)(甘肅省建築科學研究院3，蘭州，730052)(蘭州石化職業技術學院4，730059)

　　(中國市政工程東北設計研究院5，長春，130021)(吉林省地質工程勘察院6，長春，130021)

　　關於松遼平原黃土的成因，除劉國昌先生[1]宣導風成說外，其它作者大多主張水成說(沖積說，洪積說)，幾十年來，水成說佔據統治地位，此外還有殘積說，冰川說等假說。我們支持風成說，其理由有：

　　一、產    狀

　　黃土具有一種特殊的“幔覆式產狀”(“披蓋式”，“披覆式”，“覆蓋式”或“地毯式產狀)像幔帳一樣覆蓋在不同高度，不同形態，不同時代的地貌表面上，例如，在長春市區鄭達輝教授[2]將第四紀地層中的兩個主要單元，上部黃色的叫作“黃土狀亞粘土”，下部褐黃色的叫“亞粘土”。它們很可能就是我們所說的“長春黃土”與“德惠黃土”[3]，他們的上，下界線都與基岩頂面一致的起伏，而黃土的厚度變化不大，基本上是等厚的蓋在基岩原始地形上。第二個例子是烏蘭浩特以西的察爾森壩址左岸剖面，經過詳細的勘探，證明無論是馬蘭黃土還是褐紅色的“巨里黑紅黃土”都是從溝穀中一直披蓋到山頂上。而且馬蘭黃土是越向山頂上厚度越大。第三個例子是長春大屯火車站西面的富峰山，它是孤立於平原上的一個玄武岩火山錐(鉀一氬法年齡為78.5 Ma，屬白堊紀)，除山頂上有一小塊地方(直徑約20m)玄武岩直接出露外，四面八方都披蓋著黃土。黃土厚度由坡上向下逐漸加厚並與平原上的黃土相連，而在黃土層中間有一層棕紅色的古土壤順坡而下，古土壤就是古時生長植被的地面，說明黃土沉積的過程中斜坡的地貌一直保持著大致不變的狀況。

　　在間歇式上升的構造運動背景下，被黃土覆蓋的基座式的河流階地的結構是黃土幔覆式產狀的極致表現。在黃土高原已有詳細的地質、地貌、和年代學研究[4].我們把它總結為一個模式圖並在右上角用一系列公式表出。其特點是：階地越低，上覆黃土厚度越小，時代越新，層次越少。反之，階地越高，上覆黃土厚度越大，時代越老，層次越多。而作為河間分水嶺地塊的原上，從中、上新世的風成紅色黃土到更新世的午城黃土，離石黃土1，離石黃土2，離石黃土3(因為階地上黃土的下界，往往並不與地層劃分完全一致，所以用離石黃土1～3來表示)，馬蘭黃土，直到全新世的坡頭黃土，一應俱全。而且從760～800萬年到現代基本上是連續加積的。這種結構只有在黃土區和火山灰發育區才能形成。因為，火山灰和黃土都是“從天上掉下來的”。反之，河流沉積的分佈規律則完全不同，它們只是零星的散佈於各級階地的基岩侵蝕面上，由高向低由Al1向Al7依次變新，而無加積的情況。除非在地殼下降的情況下，在盆地中才可能產生河流沉積物的加積。所以，這種階地上的幔覆式產狀只能證明黃土的風成成因。當地殼相對穩定時期，河流側向侵蝕加強形成基座侵蝕面，同時造成河流沉積。當地殼再一輪上升時，河流下切，形成河流再也淹沒不了的階地。階地成為分水嶺地塊新增生的一個部分，成為風塵堆積的新領地。在這種情況下，河流沉積結束之日正是黃土沉積開始之時。因而，能在分水嶺和階地上不斷加積，形成時間跨度很長的連續的黃土地層。各階地上黃土下界的年齡取決於階地河流沉積物的上界年齡。這種幔覆式的模式並非中國所獨有，在中亞[5]，在歐洲的易北河[6]、多瑙河[7]和新西蘭[8]的海成和河成階地系列都有很好的例證。因而，這種模式具有全球的普遍性。

　　松遼平原因地形低平，黃土厚度小，階地發育不好，很難找到像黃土高原那樣典型的例子。但也有一些能夠說明問題的個例，例如在哈爾濱地區：顧鄉屯為二級階地，剖面中顧鄉屯組沖積物之上，只有3米多厚的馬蘭黃土。南崗為三級階地，據斯米爾諾夫描述[9]在下部的河湖相淤泥和亞粘土與全新世黑土之間有與黃山剖面上部相同的黃土，即，哈爾濱黃土。黃山屬於四級階地，在哈爾濱黃土之下有O.8～0.2MaBP之間的長春黃土，再下是黃山組的河湖相沉積。這樣看來，黃山T4是十分相似的，只是上部缺失了馬蘭黃土。

　　松遼平原西南部庫倫地區，在庫倫東郊有顧鄉屯組沖積物在下，馬蘭黃土在上的二級階地。庫倫運輸站剖面底部有民主屯組的沖積層，向上是早更新世褐紅色的庫倫黃土[4]，中更新世棕黃色的赤峰黃土[10]，最上是晚更新世淡灰黃色的馬蘭黃土。相當於T5或T4。所以階地上有長期連續的黃土堆積就是幔覆式產狀的證明。

　　沖積說中有一種“二元結構論”，常常被套用到黃土剖面上。認為剖面下部的砂，礫等屬於河床相沉積，而上面的黃土為河漫灘相沉積。這種套用在剖面上只有一層黃土時也許還說得通，如果剖面上有兩層，三層或更多不同時代的黃土層時就很難解釋了。

　　其實，河流沉積或湖相沉積的各種相不必到上面的黃土中去找，在下面的河湖層中就可找到。例如在顧鄉屯，顧鄉屯組下部的砂和砂礫石屬於河床相，上部的淤泥、亞砂土、亞粘土、黃土狀土屬於漫灘相，向上有一層黑土，它是在地殼上升，河流侵蝕基準面下降，洪水漫不上來時在陸地上發育的古土壤。後來，當侵蝕基準面又有某些上升時，洪水再一次淹沒了階地，沉積了亞砂土和黃土狀土，當時的洪水甚至形成溝槽，將黑土切斷。此後，這裡又暴露為陸地，又發育了一層黑土。最後，當洪水再也漫不上來時，才讓位於黃土風塵。黃山剖面黃山組下部的砂礫石屬於河床相；向上，粘土屬於湖心相；亞粘土亞砂土屬於湖濱相或漫灘相，經過兩個旋回之後，才上升為陸地，開始接受長春黃土和哈爾濱黃土這些風塵的堆積。馬蘭黃土在該區很少發育，所以在黃山頂上缺失。

　　二、礦物成分

　　仍以上述富峰山為例，在黃土與基岩之間沒有發現砂礫石的蹤跡，排除了該山曾被河流淹沒，黃土為沖積成因的可能性。黃土層中間有一層發育不太強的棕褐色古土壤，順坡而下，指示黃土沉積時的古地形與現代沒有很大區別。黃土在坡上較薄向坡下逐漸變厚，這與雨水細流將黃土沖下，在斜坡下部聚集有關。坡的中上部黃土是均質的，但在坡腳底部的黃土中漸顯微層理，顯示雨水面流或冰雪融水的作用。剖面上黃土與玄武岩之間呈漸變過度關係。先是下部大的玄武岩塊的縫隙為黃土所充填。向上玄武岩碎塊逐漸變小，並變為黃色，且新顯面也是黃色，與黃土十分相像，看起來就好像黃土是由玄武岩風化而變成的。這似乎證實了殘積說。為了檢驗這種可能性，我們沿坡的上，中，下部各採一樣送請何耀宗同志分析。結果表明，這幾個黃土樣的主要輕礦物為石英和鉀長石，重礦物中有金紅石，鋯石，矽線右，石榴子石等岩漿岩和變質岩的礦物。這些礦物是下伏玄武岩所絕對不可能提供的。說明黃土與下伏基岩沒有成生的聯繫。而黃土的主要成分近似花崗岩。黃土礦物的多礦性(Polymineralizm)，即，礦物種類的繁多性和各地黃土礦物成分的相似性，證明松遼平原黃土物質來自遙遠的廣大地區，是各種岩石風化產物高度混合的結果。據張慶雲教授(1990)[1]研究，長春地區黃土的黏土礦物成分中石英占30～ 45％，長石占8～10％，伊利石占20～40％，蒙脫石占8—10％，高嶺石占5～10％。如果不算石英和長石則後三種礦物所占比例平均值分別為：61.85％，18.56％和15.46％，這種情況和黃土高原的黃土以伊利石為主同時含有蒙脫石和高嶺石的情況是十分相似的(劉東生等，1983)[12]。一般認為伊利石形成於乾冷氣候條件下的鹼性環境中，高嶺石形成於濕熱條件下的酸性環境中，蒙脫石具有中間過度的性質。以伊利石為主說明黃土來源於乾冷氣候區。而高嶺石和蒙脫石可能一部分由後期成壤作用在沉積區形成，一部分則可能由風在沿途中從其他沉積物中帶來。總之，黃土中粘土礦物也具有“多礦性”，說明黃土是由風從廣大的區域搬運來的。

　　三、化學成分

　　仍以前述富蜂山東坡為例，625，626，627這三個樣Si02含量平均值為65.35％，Al2O3為14.94％，Fe2O3％為4.84％.這三項成分之和達85.27％，說明它們的化學成分相當於花崗閃長岩和花崗岩[13]，同樣說明它們與下伏玄武岩無關。而其他分散於廣大地區的黃土樣品也都具有同樣的特點，也就是具有花崗岩或花崗閃長岩的成分，而這種成分正是地殼上各種岩石的平均成分[13]，也說明黃土物質來源於遙遠的廣大地區。松遼平原黃土除Na2O偏低外其他成分都落在花崗岩和花崗閃長岩的範圍內。

　　四、細微性成分

　　鄭達輝(1962)對長春地區的2300多個黃土樣進行了細微性成分研究，其細微性成分按“黃土狀亞黏土”和“亞黏土”兩個地層單元分別統計於：

　　首先，這兩層土不含粒徑0.5mm以上的粗砂，中砂也很少，上層不過0.3％，下層1.1％。下層接近基岩地面當地砂混入的可能性大一些，而後期基岩已大部被覆蓋，基岩砂粒混入的幾率就少一些。中細砂粒在搬運時的主要形式是推移和躍移，這種形式不會搬運很遠的距離，當風力減弱或遇障礙時馬上會停積下來。細砂和微砂是以躍移和飄移的方式運動的。其中細砂只有4.6～6％，微砂稍多，達13～19％。而粉砂達48.5～54.9％，成為該區黃土中的眾數粒組。粉砂是最適於長途飄運的。粘土顆粒含量25.0—27.6％。黏土在搬運時常常依附於粉砂的表面或與粉砂結成糰粒一起運動。二者之和為76.1～79.9％。也就是說長春地區的黃土中絕大部分是適於在空中飄飛的成分，它符合風塵的特點，符合黃土的特點。顆粒分析時，一般都要加分散劑，儘量使黏土與粉砂分開。但在天然狀態下，黏土相當部分黏附在粉砂表面，有的則結成粉砂大小的糰粒。所以，實際上粉砂的含量應比實驗所得粉砂含量大得多。

　　與關內黃士好比，長春地區黃土砂的含量為23.9～20.1％，黏土含量27.6～25.0％，介於陝西黃土與山東黃土之間，可歸於粘黃土[14]。它和興安嶺東坡與松遼平原西部的砂黃土構成一個統一的成因鏈條。

　　五、孿生沉積

　　松遼平原西部的沙丘沙壟呈東西方向延伸，指示了主要風向是由西向東的。東亞冬季風環流在這理主要是指向東方的。黃土的主要物質是從蒙古的大戈壁中來的，越過了大興安嶺和松遼平原西部而達東部。不過在經過西部沖積大平原時也將當地的沙子吹動形成沙丘，沙壟，而將其中的細粒物質帶到東部成為黃土。所以這裡黃土似乎有兩個物源，一個是蒙古戈壁，一個是平原西部，但以前者為主。西部沙丘的主要部分是產出猛獁象披毛犀動物群化石的晚更新世風砂，最新的研究證明，其熱釋光年齡為17.8±1.4～76.9±6.Oka屬晚更新世無疑[15]，我們曾於1964.年稱為“雙遼風砂”[3]。它和黃土構成了一對“孿生沉積”。

　　六、降塵(雨土)現象

　　降塵現象，在松遼平原東部，過去報導較少，但還是可以經常觀察到的。往往在春夏之交發生，常常清晨起來可以發現汽車上，自行車上，以及一切物體上都蒙上了一層黃豔豔的粉塵。這種粉塵和當地刮起的塵土是完全不同的，當地屬於黑土地帶風刮起來的塵土都是黑色的，而且含植物纖維等雜質較多，比較髒。而這種黃色潔淨的降塵發生時，當地不一定有大風，顯然是遠道從高空來的。這就是正在進行的黃土沉積過程。

　　七、水成的標誌

　　然而，自然界是複雜的，在看到許多風成證據的同時，也看到一些水成的標誌。最明顯的就是在松遼平原常常可以看到一些特殊結構的黃土[16]我們稱為：

　　a.角礫狀黃土——基質為稍具微層理的均質黃土，中間含有一些楞角尖銳或多少被磨園了的黃土角礫，礫徑一般不超過l～2cm。土礫表面呈淺褐色，內部灰黃緻密。

　　b.豆狀黃土——與角礫狀黃土的差別在於黃土碎塊都已園化，游離於稍具微層理的基質中，有時也可成堆擠在一起。

　　c.鮞狀黃土——土粒比豆狀黃土中的土粒更園，更小，粒徑在1mm左右，常密集成魚子狀。

　　d.書頁狀黃土——這是一種微層理發育的黃土，由l～2mm厚的黃土薄片和白色粉砂交互成層，因而可以像書頁一樣，一頁一頁的揭開。

　　這些現象的存在無疑說明了流水曾經參加了黃土的形成過程。觀察證明，在現代黃土坡腳和沖溝口的沉積物中，都可以找到上述幾種結構黃土的現代原型。所以說它們是斜坡面流和沖溝洪流的產物。考慮到東北在冰期時主要處於冰緣環境之中，必然有融凍水流參加到黃土的形成過程。這些水流的作用，是在風塵沉積之後才發生的，是次生作用。這些黃土都應叫作“次生黃土”或“黃土狀土”。而我們所說的“哈爾濱黃土”和“長春黃土”作為地層單元的名稱則包括了原生黃土和一些次生黃土。既然，既有風的作用，也有面流和洪流的作用，所以，上述特殊結構的黃土應稱作：“風成一坡積黃土”和“風成一洪積黃土”。

　　風力和水力，看來好像是矛盾的，其實是統一的。不僅在一個地質時期，就是在一年裡，也有時颳風，有時下雨。春季颳風吹來了風塵，夏天下雨就把它們搬走了，在近處重新沉積下來。所以，在這種情況下，風是第一搬運營力，它解決了黃土主要物質來源問題，形成了原生的風成黃土。雨水是其接力者，是第二搬運營力，它可能從附近帶入一些基岩風化產物，解決了部分黃土的物質來源及沉積方式問題。

　　然而，上述幾種結構的黃土也不一定都是水流作用的結果。曾經在春季地面冰雪融化之後，看到大風把長春一帶地面的黑土塊刮起來，順地面滾動，跳躍，形成大量小米粒和豆粒大小的園形土球，在壟溝中和窪地中集聚起來。這可能就是“鮞狀黃土”和“豆狀黃土”形成的又一種現代模式。

　　風塵落在平坦的地貌平面上，形成純風成黃土，落在斜坡上被雨水重新搬運形成風成一坡積黃土，被河水，洪水，冰川，冰水重新搬運的形成風成一沖積黃土，風成一洪積黃土，風成一冰川黃土，風成一冰水黃土。風塵落在湖、海中則形成風成一湖積黃土，風成一海積黃土。

　　所以我們主張黃土以風成為主的多成因說[17]。

　　其實，不僅松遼平原的黃土，中國的黃土，而且全世界的黃土都主要是風成的。因而，我們就不難接受這樣的定義：黃土就是風塵堆積。

　　受水流次生搬運的和在湖、海中沉積的風塵叫次生黃土和黃土狀土。其特點是：層理明顯和(或)成分複雜(含砂，礫，黏土等)。它可作為廣意黃土中的一個亞種。

　　參考文獻

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　　EOLIAN EVIDENCES OF THE LOESS IN SONGLIAO PLAIN

　　Sun Jian-zhong1,2 Li Hui-qin3 Yuan Wei-hong4  Zhang Zhi-guo5 Ai Ke-wen6 Liu Yan-hua6

　　(Chang'an University1 Xi' an, 710054), (State Key Laboraory of Loess and Quaternary Geology, Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences2, Xi, an 710075), (Gansu Building Research Institute3, l_anzhou, 730052), (Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology4, Lanzhou, 730059) ( China Municipal Engineering, Northeast design and Research Institutes, Changchun, 130021 ) ( Geo-Enginneering Prospecting Institute, Jilin Province5 Changehun 130021)

　　Abstrat:

　　Key words :Songliao plain  Loess  Eolian Evidence

　　Many hypothesis have been proposed for the genesis of the loess in Songliao Plain. But I belive that, the loess here is mainly of eohan. The evidences are as follows:

　　l.The loess here has a mantle occurrence.lt covers all over the hills,the isoleted montains,and the river terraces

　　2. The heavy minerals in the loess here are a mixture of minerals from magmatic, metamorphic and depositional rocks. The light minerals in them are mainly of quartz and feldspars. For example, in some place, the bed rock is basalt, which can never supply these minerals.

　　3. The chemical composition of the loess here is similar to granite and granodiorite, and nearer to that of the mean of the earth crust. It means that, the materials of loess come from a far and vast territory.

　　4. The granulometric composition of the loess here, is mainly of silt and similar to that of the loess in the Loess Plateau of China.

　　5. The loess here changes from west to east, from corse to fine.In the west it is sandy loess, in the east it is clayey loess. In the west we have"Shuangliao Wind Sand",in the east, we have "Malan Loess".They are all belonging to late Pleistocene. They are a pair of 'Twin deposits'.

　　6. "Dust fall"phenomenon are always can be seen here. This kind of dust is very pure and clear and yellow in colour, It is very different from the local black dust . It is the modem Loess-forming Process.

　　7.Evidences of water flow also can be seen in the loess here , so that we get the loess of eolian-amuvial, eolian-dillvial , and eolian-proluvial.And then we get a theory of multi-genesis of loess leading by eolian.