孙建中1,2，李慧琴3，袁维红4，张致国5，艾克文6，刘艳华6

　　(长安大学1，西安，710054)，(中国科学院地球环境研究所，黄土与第四纪地质国家重点实验室2，西安，710075)(甘肃省建筑科学研究院3，兰州，730052)(兰州石化职业技术学院4，730059)

　　(中国市政工程东北设计研究院5，长春，130021)(吉林省地质工程勘察院6，长春，130021)

　　关于松辽平原黄土的成因，除刘国昌先生[1]宣导风成说外，其它作者大多主张水成说(冲积说，洪积说)，几十年来，水成说占据统治地位，此外还有残积说，冰川说等假说。我们支持风成说，其理由有：

　　一、产    状

　　黄土具有一种特殊的“幔覆式产状”(“披盖式”，“披覆式”，“覆盖式”或“地毯式产状)像幔帐一样覆盖在不同高度，不同形态，不同时代的地貌表面上，例如，在长春市区郑达辉教授[2]将第四纪地层中的两个主要单元，上部黄色的叫作“黄土状亚粘土”，下部褐黄色的叫“亚粘土”。它们很可能就是我们所说的“长春黄土”与“德惠黄土”[3]，他们的上，下界线都与基岩顶面一致的起伏，而黄土的厚度变化不大，基本上是等厚的盖在基岩原始地形上。第二个例子是乌兰浩特以西的察尔森坝址左岸剖面，经过详细的勘探，证明无论是马兰黄土还是褐红色的“巨里黑红黄土”都是从沟谷中一直披盖到山顶上。而且马兰黄土是越向山顶上厚度越大。第三个例子是长春大屯火车站西面的富峰山，它是孤立于平原上的一个玄武岩火山锥(钾一氩法年龄为78.5 Ma，属白垩纪)，除山顶上有一小块地方(直径约20m)玄武岩直接出露外，四面八方都披盖着黄土。黄土厚度由坡上向下逐渐加厚并与平原上的黄土相连，而在黄土层中间有一层棕红色的古土壤顺坡而下，古土壤就是古时生长植被的地面，说明黄土沉积的过程中斜坡的地貌一直保持着大致不变的状况。

　　在间歇式上升的构造运动背景下，被黄土覆盖的基座式的河流阶地的结构是黄土幔覆式产状的极致表现。在黄土高原已有详细的地质、地貌、和年代学研究[4].我们把它总结为一个模式图并在右上角用一系列公式表出。其特点是：阶地越低，上覆黄土厚度越小，时代越新，层次越少。反之，阶地越高，上覆黄土厚度越大，时代越老，层次越多。而作为河间分水岭地块的原上，从中、上新世的风成红色黄土到更新世的午城黄土，离石黄土1，离石黄土2，离石黄土3(因为阶地上黄土的下界，往往并不与地层划分完全一致，所以用离石黄土1～3来表示)，马兰黄土，直到全新世的坡头黄土，一应俱全。而且从760～800万年到现代基本上是连续加积的。这种结构只有在黄土区和火山灰发育区才能形成。因为，火山灰和黄土都是“从天上掉下来的”。反之，河流沉积的分布规律则完全不同，它们只是零星的散布于各级阶地的基岩侵蚀面上，由高向低由Al1向Al7依次变新，而无加积的情况。除非在地壳下降的情况下，在盆地中才可能产生河流沉积物的加积。所以，这种阶地上的幔覆式产状只能证明黄土的风成成因。当地壳相对稳定时期，河流侧向侵蚀加强形成基座侵蚀面，同时造成河流沉积。当地壳再一轮上升时，河流下切，形成河流再也淹没不了的阶地。阶地成为分水岭地块新增生的一个部分，成为风尘堆积的新领地。在这种情况下，河流沉积结束之日正是黄土沉积开始之时。因而，能在分水岭和阶地上不断加积，形成时间跨度很长的连续的黄土地层。各阶地上黄土下界的年龄取决于阶地河流沉积物的上界年龄。这种幔覆式的模式并非中国所独有，在中亚[5]，在欧洲的易北河[6]、多瑙河[7]和新西兰[8]的海成和河成阶地系列都有很好的例证。因而，这种模式具有全球的普遍性。

　　松辽平原因地形低平，黄土厚度小，阶地发育不好，很难找到像黄土高原那样典型的例子。但也有一些能够说明问题的个例，例如在哈尔滨地区：顾乡屯为二级阶地，剖面中顾乡屯组冲积物之上，只有3米多厚的马兰黄土。南岗为三级阶地，据斯米尔诺夫描述[9]在下部的河湖相淤泥和亚粘土与全新世黑土之间有与黄山剖面上部相同的黄土，即，哈尔滨黄土。黄山属于四级阶地，在哈尔滨黄土之下有O.8～0.2MaBP之间的长春黄土，再下是黄山组的河湖相沉积。这样看来，黄山T4是十分相似的，只是上部缺失了马兰黄土。

　　松辽平原西南部库伦地区，在库伦东郊有顾乡屯组冲积物在下，马兰黄土在上的二级阶地。库伦运输站剖面底部有民主屯组的冲积层，向上是早更新世褐红色的库伦黄土[4]，中更新世棕黄色的赤峰黄土[10]，最上是晚更新世淡灰黄色的马兰黄土。相当于T5或T4。所以阶地上有长期连续的黄土堆积就是幔覆式产状的证明。

　　冲积说中有一种“二元结构论”，常常被套用到黄土剖面上。认为剖面下部的砂，砾等属于河床相沉积，而上面的黄土为河漫滩相沉积。这种套用在剖面上只有一层黄土时也许还说得通，如果剖面上有两层，三层或更多不同时代的黄土层时就很难解释了。

　　其实，河流沉积或湖相沉积的各种相不必到上面的黄土中去找，在下面的河湖层中就可找到。例如在顾乡屯，顾乡屯组下部的砂和砂砾石属于河床相，上部的淤泥、亚砂土、亚粘土、黄土状土属于漫滩相，向上有一层黑土，它是在地壳上升，河流侵蚀基准面下降，洪水漫不上来时在陆地上发育的古土壤。后来，当侵蚀基准面又有某些上升时，洪水再一次淹没了阶地，沉积了亚砂土和黄土状土，当时的洪水甚至形成沟槽，将黑土切断。此后，这里又暴露为陆地，又发育了一层黑土。最后，当洪水再也漫不上来时，才让位于黄土风尘。黄山剖面黄山组下部的砂砾石属于河床相；向上，粘土属于湖心相；亚粘土亚砂土属于湖滨相或漫滩相，经过两个旋回之后，才上升为陆地，开始接受长春黄土和哈尔滨黄土这些风尘的堆积。马兰黄土在该区很少发育，所以在黄山顶上缺失。

　　二、矿物成分

　　仍以上述富峰山为例，在黄土与基岩之间没有发现砂砾石的踪迹，排除了该山曾被河流淹没，黄土为冲积成因的可能性。黄土层中间有一层发育不太强的棕褐色古土壤，顺坡而下，指示黄土沉积时的古地形与现代没有很大区别。黄土在坡上较薄向坡下逐渐变厚，这与雨水细流将黄土冲下，在斜坡下部聚集有关。坡的中上部黄土是均质的，但在坡脚底部的黄土中渐显微层理，显示雨水面流或冰雪融水的作用。剖面上黄土与玄武岩之间呈渐变过度关系。先是下部大的玄武岩块的缝隙为黄土所充填。向上玄武岩碎块逐渐变小，并变为黄色，且新显面也是黄色，与黄土十分相像，看起来就好像黄土是由玄武岩风化而变成的。这似乎证实了残积说。为了检验这种可能性，我们沿坡的上，中，下部各采一样送请何耀宗同志分析。结果表明，这几个黄土样的主要轻矿物为石英和钾长石，重矿物中有金红石，锆石，硅线右，石榴子石等岩浆岩和变质岩的矿物。这些矿物是下伏玄武岩所绝对不可能提供的。说明黄土与下伏基岩没有成生的联系。而黄土的主要成分近似花岗岩。黄土矿物的多矿性(Polymineralizm)，即，矿物种类的繁多性和各地黄土矿物成分的相似性，证明松辽平原黄土物质来自遥远的广大地区，是各种岩石风化产物高度混合的结果。据张庆云教授(1990)[1]研究，长春地区黄土的黏土矿物成分中石英占30～ 45％，长石占8～10％，伊利石占20～40％，蒙脱石占8—10％，高岭石占5～10％。如果不算石英和长石则后三种矿物所占比例平均值分别为：61.85％，18.56％和15.46％，这种情况和黄土高原的黄土以伊利石为主同时含有蒙脱石和高岭石的情况是十分相似的(刘东生等，1983)[12]。一般认为伊利石形成于乾冷气候条件下的碱性环境中，高岭石形成于湿热条件下的酸性环境中，蒙脱石具有中间过度的性质。以伊利石为主说明黄土来源于乾冷气候区。而高岭石和蒙脱石可能一部分由后期成壤作用在沉积区形成，一部分则可能由风在沿途中从其他沉积物中带来。总之，黄土中粘土矿物也具有“多矿性”，说明黄土是由风从广大的区域搬运来的。

　　三、化学成分

　　仍以前述富蜂山东坡为例，625，626，627这三个样Si02含量平均值为65.35％，Al2O3为14.94％，Fe2O3％为4.84％.这三项成分之和达85.27％，说明它们的化学成分相当于花岗闪长岩和花岗岩[13]，同样说明它们与下伏玄武岩无关。而其他分散于广大地区的黄土样品也都具有同样的特点，也就是具有花岗岩或花岗闪长岩的成分，而这种成分正是地壳上各种岩石的平均成分[13]，也说明黄土物质来源于遥远的广大地区。松辽平原黄土除Na2O偏低外其他成分都落在花岗岩和花岗闪长岩的范围内。

　　四、细微性成分

　　郑达辉(1962)对长春地区的2300多个黄土样进行了细微性成分研究，其细微性成分按“黄土状亚黏土”和“亚黏土”两个地层单元分别统计于：

　　首先，这两层土不含粒径0.5mm以上的粗砂，中砂也很少，上层不过0.3％，下层1.1％。下层接近基岩地面当地砂混入的可能性大一些，而后期基岩已大部被覆盖，基岩砂粒混入的几率就少一些。中细砂粒在搬运时的主要形式是推移和跃移，这种形式不会搬运很远的距离，当风力减弱或遇障碍时马上会停积下来。细砂和微砂是以跃移和飘移的方式运动的。其中细砂只有4.6～6％，微砂稍多，达13～19％。而粉砂达48.5～54.9％，成为该区黄土中的众数粒组。粉砂是最适于长途飘运的。粘土颗粒含量25.0—27.6％。黏土在搬运时常常依附于粉砂的表面或与粉砂结成团粒一起运动。二者之和为76.1～79.9％。也就是说长春地区的黄土中绝大部分是适于在空中飘飞的成分，它符合风尘的特点，符合黄土的特点。颗粒分析时，一般都要加分散剂，尽量使黏土与粉砂分开。但在天然状态下，黏土相当部分黏附在粉砂表面，有的则结成粉砂大小的团粒。所以，实际上粉砂的含量应比实验所得粉砂含量大得多。

　　与关内黄士好比，长春地区黄土砂的含量为23.9～20.1％，黏土含量27.6～25.0％，介于陕西黄土与山东黄土之间，可归于粘黄土[14]。它和兴安岭东坡与松辽平原西部的砂黄土构成一个统一的成因链条。

　　五、孪生沉积

　　松辽平原西部的沙丘沙垄呈东西方向延伸，指示了主要风向是由西向东的。东亚冬季风环流在这理主要是指向东方的。黄土的主要物质是从蒙古的大戈壁中来的，越过了大兴安岭和松辽平原西部而达东部。不过在经过西部冲积大平原时也将当地的沙子吹动形成沙丘，沙垄，而将其中的细粒物质带到东部成为黄土。所以这里黄土似乎有两个物源，一个是蒙古戈壁，一个是平原西部，但以前者为主。西部沙丘的主要部分是产出猛犸象披毛犀动物群化石的晚更新世风砂，最新的研究证明，其热释光年龄为17.8±1.4～76.9±6.Oka属晚更新世无疑[15]，我们曾于1964.年称为“双辽风砂”[3]。它和黄土构成了一对“孪生沉积”。

　　六、降尘(雨土)现象

　　降尘现象，在松辽平原东部，过去报导较少，但还是可以经常观察到的。往往在春夏之交发生，常常清晨起来可以发现汽车上，自行车上，以及一切物体上都蒙上了一层黄艳艳的粉尘。这种粉尘和当地刮起的尘土是完全不同的，当地属于黑土地带风刮起来的尘土都是黑色的，而且含植物纤维等杂质较多，比较脏。而这种黄色洁净的降尘发生时，当地不一定有大风，显然是远道从高空来的。这就是正在进行的黄土沉积过程。

　　七、水成的标志

　　然而，自然界是复杂的，在看到许多风成证据的同时，也看到一些水成的标志。最明显的就是在松辽平原常常可以看到一些特殊结构的黄土[16]我们称为：

　　a.角砾状黄土——基质为稍具微层理的均质黄土，中间含有一些楞角尖锐或多少被磨园了的黄土角砾，砾径一般不超过l～2cm。土砾表面呈浅褐色，内部灰黄致密。

　　b.豆状黄土——与角砾状黄土的差别在于黄土碎块都已园化，游离于稍具微层理的基质中，有时也可成堆挤在一起。

　　c.鲕状黄土——土粒比豆状黄土中的土粒更园，更小，粒径在1mm左右，常密集成鱼子状。

　　d.书页状黄土——这是一种微层理发育的黄土，由l～2mm厚的黄土薄片和白色粉砂交互成层，因而可以像书页一样，一页一页的揭开。

　　这些现象的存在无疑说明了流水曾经参加了黄土的形成过程。观察证明，在现代黄土坡脚和冲沟口的沉积物中，都可以找到上述几种结构黄土的现代原型。所以说它们是斜坡面流和冲沟洪流的产物。考虑到东北在冰期时主要处于冰缘环境之中，必然有融冻水流参加到黄土的形成过程。这些水流的作用，是在风尘沉积之后才发生的，是次生作用。这些黄土都应叫作“次生黄土”或“黄土状土”。而我们所说的“哈尔滨黄土”和“长春黄土”作为地层单元的名称则包括了原生黄土和一些次生黄土。既然，既有风的作用，也有面流和洪流的作用，所以，上述特殊结构的黄土应称作：“风成一坡积黄土”和“风成一洪积黄土”。

　　风力和水力，看来好像是矛盾的，其实是统一的。不仅在一个地质时期，就是在一年里，也有时刮风，有时下雨。春季刮风吹来了风尘，夏天下雨就把它们搬走了，在近处重新沉积下来。所以，在这种情况下，风是第一搬运营力，它解决了黄土主要物质来源问题，形成了原生的风成黄土。雨水是其接力者，是第二搬运营力，它可能从附近带入一些基岩风化产物，解决了部分黄土的物质来源及沉积方式问题。

　　然而，上述几种结构的黄土也不一定都是水流作用的结果。曾经在春季地面冰雪融化之后，看到大风把长春一带地面的黑土块刮起来，顺地面滚动，跳跃，形成大量小米粒和豆粒大小的园形土球，在垄沟中和洼地中集聚起来。这可能就是“鲕状黄土”和“豆状黄土”形成的又一种现代模式。

　　风尘落在平坦的地貌平面上，形成纯风成黄土，落在斜坡上被雨水重新搬运形成风成一坡积黄土，被河水，洪水，冰川，冰水重新搬运的形成风成一冲积黄土，风成一洪积黄土，风成一冰川黄土，风成一冰水黄土。风尘落在湖、海中则形成风成一湖积黄土，风成一海积黄土。

　　所以我们主张黄土以风成为主的多成因说[17]。

　　其实，不仅松辽平原的黄土，中国的黄土，而且全世界的黄土都主要是风成的。因而，我们就不难接受这样的定义：黄土就是风尘堆积。

　　受水流次生搬运的和在湖、海中沉积的风尘叫次生黄土和黄土状土。其特点是：层理明显和(或)成分复杂(含砂，砾，黏土等)。它可作为广意黄土中的一个亚种。

　　参考文献

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　　[2]郑达辉，长春市土质的初步探讨[c].长春地质学院科学论文集(第一集)(庆祝建院十周年)。1962，507～512

　　[3]吉林省水文地质工程地质大队，松辽平原第四纪地质初步观察(摘要)[c].中国第四纪研究委员会编：中国第四纪研究委员会第二届学术会议论文摘要汇编。1964，191～193

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　　[16]孙建中，吉林第四纪地质问题初步探讨[J].吉林地质，1973(5)：18～64

　　[17]孙建中，黄土成因问题探讨[J].地质科学，1980(1)：194～210

　　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.