摘要：在我国广袤的土地上，有一片独特的地理区域——黄土高原。它位于中国的第二级阶梯，东西绵延1000千米，南北宽750千米，涵盖了山西高原、陕甘晋高原、陇中高原、鄂尔多斯高原和河套平原等部分，海拔在800至3000米之间。

在我国广袤的土地上，有一片独特的地理区域——黄土高原。它位于中国的第二级阶梯，东西绵延1000千米，南北宽750千米，涵盖了山西高原、陕甘晋高原、陇中高原、鄂尔多斯高原和河套平原等部分，海拔在800至3000米之间。

这片土地上的黄土总量占全球的70%，如此巨大的黄土量，其形成原因一直是学者们研究的焦点。

关于黄土高原的成因，学界曾有过激烈的争论。20世纪50年代，地质学家们就开始探讨这一问题，其中“风力搬运”学说较为普遍。

该学说认为，黄土是由风力搬运的黄色粉土沉积而成，依据是黄土中含有较粗的沙砾，且越往东南离沙漠越远，土中的颗粒越细，这似乎表明北方的黄土多是由风从沙漠区吹来的。然而，也有学者提出了不同看法，他们认为黄土高原的形成与水有关，是流水搬运和堆积的结果，即“水成”作用。

这一观点的提出，引发了“风成”学派的强烈反对，双方各执一词，争论不休。直到陈建生教授的研究，为黄土高原的形成之谜带来了新的线索。陈建生在对地下水循环的研究中发现，黄土高原的形成与红土高原密切相关，而红土高原的形成又与地下河有着千丝万缕的联系。

800多万年前，西藏的渗漏水通过谷裂和断裂带流入地幔岩熔中。上地幔岩熔经过长时间的累积，形成了一条条隧道，这些隧道组成了岩熔地下河。

渗漏水通过这些隧道进入地下河后，又通过基底断裂带涌出地表，在鄂尔多斯高原形成了一处湖泊。鄂尔多斯高原是沙尘暴频发的地区，大量的风尘颗粒逐渐将湖泊填埋。但地下河的水不断循环流动，在水的作用下，风尘颗粒相互粘结，增强了抵御风蚀的能力。

随着时间的推移，经过漫长的岁月，这里形成了风积土，高原也由此逐渐形成。

黄土高原的下部是红土高原，其泥土呈现出红色。这是因为地下河中的水是超临界水，具有极强的化学性质。

地下河中的水被熔岩加热至临界温度，超临界水将熔岩中的铁、钙、镁、硅、锰等元素萃取出来，成为超临界流体。当这种超临界流体到达地面后，其中携带的二价还原态铁离子会与空气中的氧气发生氧化还原反应，生成三氧化二铁。

这些三氧化二铁附着在黄色的风尘颗粒表面，使得整片高原变成了红色，从而形成了红土高原。而黄土高原的土壤呈现出黄色，这也与超临界水的作用密切相关。随着地下河长时间的循环，地幔中的熔岩被水冷却，温度降至374.15°C以下，无法达到临界状态。

此时，地下河水失去了萃取能力，无法从熔岩中提取出钙、镁、锰等元素。由于这些元素的缺乏，导致三氧化二铁的含量减少，附着在风尘颗粒上的三氧化二铁也随之减少，于是风积土便保持了其原有的颜色，黄土高原的土壤也就呈现出了黄色。

在红土高原和黄土高原中，都蕴藏着大量的石头，这些石头主要是碳酸盐，由于其外形酷似生姜，被当地人称为姜结石。姜结石的成分包括方解石和白云石，然而白云石的形成需要高温条件，而黄土高原中的环境条件无法满足白云石的形成要求，因此黄土高原中的姜结石不含白云石。

这一现象充分表明，水在红土高原和黄土高原的形成过程中发挥了重要的搬运作用。水流将这些碳酸盐物质搬运到高原地区，并在特定的地质条件下沉淀形成了姜结石。

此外，研究还发现，黄土的地磁极性、磁化率和全氧化铁等特性与深海沉积物相似。这意味着这些物质不可能仅仅来源于风尘，而是由地下河不断搬运至黄土高原的。

地下河在漫长的地质历史时期中，将各种矿物质和微量元素携带到黄土高原地区，为其形成和发展提供了丰富的物质基础。

基于地下河的存在，人们开始思考如何对其进行利用，以解决一些实际问题。黄土高原的地下河源头位于羌塘盆地，大约在800万年前开始流动，通过断裂带溢出后，成为渭河、无定河、洛河、汾河等河流的补给源，这些河流最终汇入黄河。

2021年7月，《Geology》杂志发表的论文指出，西藏内流区羌塘盆地每年约有540亿吨水量损失，这些水消失在100千米的裂谷中，其水量相当于黄河一年的流量。同时，西藏内流区的湖泊每年蒸发量约为300亿吨，如果将部分流入湖泊的河流改道，输入羌塘盆地的裂谷中，就可以实现部分输水。

此外，西藏内流区的渗漏水超过200亿吨，这些水大多渗入地下河后流入渤海。倘若能够调查清楚这些水的渗入渠道，并通过水利工程进行改造，将渗漏水引入黄河中下游，那么将为该地区的水资源问题提供一种解决方案。总之，黄土高原与红土高原的形成是一个复杂的地质过程，其中“风成”和“水成”都起到了重要的作用。而对地下河的研究和利用，不仅为我们揭示了黄土高原形成的奥秘，也为解决黄河中下游的水资源问题提供了新的思路和方向。

来源：深度发现