一提到它，人们总觉得上天赋予了这片厚土以特殊的青睐，以至于全世界一百多个国家的人民有了进一步认识和了解它的机会，这便是位于山西省隰县午城昕水河支流柳树沟内砾石层之上，未见其直接和三趾马经土层接触的黄土，简称午城黄土（loess of wucheng），而对这早更新世命名的，是我国著名的地质学家刘东生和张宗祜两位老人。
1917年的一个冬日，刘东生出生在辽宁省沈阳市。早年从事脊椎骨生物研究的他，一渡填补了鱼化石方面的空白。从西南联合大学（南开大学学籍）地质地理气象系毕业后，刘东生旁听了生物系的课程，先后任中国地质工作计划委员会和地质部工程师，从事矿产勘探和工程地质工作。1954年，刘东生开始从事黄土研究，提出了关于黄土——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环境的对比，为全球环境变化提供了依据。1958年，他从黄土地层研究中根据黄土与古土壤的多旋回特点，发现第四纪气候冷暖交替远不止四次，发展了传统的四次冰期学说，成为全球环境研究的一个重大转折，奠基了环境变化的“多旋回学说”。他还参加了希夏邦马峰、珠穆朗玛峰、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。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一等奖、二等奖，国家科技进步二等奖等多项奖励。1991年，刘东生在南极长城站工作。2002年，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。
据刘东生老人回忆，上个世纪50年代中期中科院有个黄河中游水土保持问题的研究项目，设计了大面积网格状路线调查方案，在黄土高原完成了东西与南北向行程上万里的10条大剖面，收集了大量一手资料，先后到山西几十次野外考察，足迹遍步三晋大地，尤其是吕梁山黄河沿岸的各县，有的地方去过不止一次。在野外考察期间，通常很多时候都吃住在当地的老乡家。这些地方虽然还很贫困，但只要考察队员进了村，乡亲们总是拿出家里最好的东西进行招待，什么莜面、饺子、面条、猫耳朵等等，结束离开时还不忘夹道欢送，并且给队员们口袋里塞上红枣和鸡蛋，使人难以忘怀。
就在刘东生着手开始研究黄土研究后，一个毕业于北京大学地质系后在苏联莫斯科地质勘探学院研究生部学习，获地质矿物学副博士学位的年轻人完成学业回国了，他就是张宗祜。张宗祜是河北人，幼年时随祖父在北京生活时间较长。祖父为清末秀才，父亲曾操律师业后从政。上中学时，因数学老师多次讲述有关矿物岩石方面的知识，对地质产生了较大的兴趣，便毅然报考北京大学地质系并被录取。大学毕业后，张宗祜先是在兰州中国石油公司地质勘探外工作，两年后调至北京地质调配所，同年进入内蒙古伊克昭盟鄂托克旗沙漠区进行碱湖的天然碱资源地质调查，是新中国成立后中国最早的一次碱湖水文地质和水化学调查研究工作。之后于第二年（1951）前往山西太原西山进行石膏矿产资源的地质调查，年底被选派到了苏联学习。回国后，张宗祜在地质部水文地质工程地质局任工程师，参加了中苏专家级对长江三峡枢纽的地质鉴定，以及国家计委为制定第二个五年经济建设计划组织的西北地区工业布局的考察工作。同年到地质部水文地质工程地质研究所工作，先后任土质学研究室、工程地质研究室主任，水文地质工程地质研究所总工程师、所长、名誉所长。
一个是黄土研究的先行者，一个是学业有成的权威人。如果说共同的兴趣使他们走进了探索宇宙自然奥秘的科学之门，继而赢得属于自己的精彩；那么此时二人的相见，必然少不了切入实质的沟通和交流，也必定会撞击出思想的火花。长期以来，在科学界有两类观点。一种观点认为黄土是“风成”的，由风从沙漠里搬运过来的，这派观点最早期由德国科学家提出来的。第二派观点是由前苏联科学家提出来的，认为中国的黄土是“水成”的，即主要是水搬运沉积而成，而且主要是由洪水搬运沉积的。但不论是德国科学家还是前苏联专家都只是在野外考察了中国的黄土高原后得出各自观点，而没有从科学上深入地进行论证。“风成”、“水成”代表了截然不同的两种环境，阐明黄土的成因是黄土环境研究的首要问题。针对这个问题，刘东生组织几十个人的研究队伍对黄土高原十多条大断面徒步进行了里外考察，收集了大量的第一手资料，系统地采集和分析了大量的实验室样品，编制了大量的图件，完成了黄河中游黄土分布图、中国黄土分布图和3部专著，提出了黄土的“新风成说”，从而平息了世界科学界一百多年来的“风成”和“水成”之争。”
黄土的“新风成说”是在吸收了前人的“风成学说”的基础上发展的。刘东生通过研究证明，整个黄土高原的沉积都是风成的。过去的“风成学说”认为，黄土高原的顶部黄土觉积是风成的。刘东生从时间上，把风成作用从黄土高原顶部黄土（大约是7万年）拓展到整个黄土序列（约250万年）。同时，刘东生把“风成学说”的概念进行了扩展。过去的“风成学说”只强调黄土的搬运这一个过程作用，“新风成说”则对物源、搬运、搬运时候的风力情况，沉积时候的环境面貌，以及沉积以后的变化这个全过程进行了阐述。刘东生认为，黄土的觉积过程与我们现在看到的沙尘暴一样，是逐渐地从沙漠里搬运出来，在黄土高原慢慢沉积起来，也就是说，黄土是几百万年来一次次沙尘暴的叠加，它的沉积过程同时记录了环境变化的信息。黄土的“新风成说”为从黄土沉积中提取环境变化信息奠定了基础。正是这一奠基性的工作，国际地圈——生物圈计划古全球变化主席Oldfild教授撰文评价说，刘东生是中国黄土古环境研究之父，他的研究在国际学术界受到的尊重，无论怎么评价都不为过的。
1961年，刘东生参加华沙会议（国际第四纪大会）的时候，同张宗祜一起大会上报告了黄土——古土壤所揭示的冰期——间冰期多旋回的这一特点。之后，这个气候变化多旋回特点得到了国际上很多研究的证明。1962年，刘东生、张宗祜等对早更新世黄土命名。命名剖面在山西省隰县午城镇柳树沟，位于黄土高原地区。黄土岩性为红黄色，结构致密而坚实，呈块状，大孔隙少，成分以粉砂为主，粘土含量高。夹有数层红棕色、褐色埋藏古土壤，钙质结核成层分布，多呈放射状空洞。在午城黄土中，未见清楚层理，所含砂与砾石的数量也较少，推测形成时，无较强流水活动。暂时性流水作用，使黄土堆积初期山坡上的基岩受到冲刷，风化物混于黄土之中，故于其底部黄土中，偶夹有小石粒。午城黄土中发现有松科、禾本科等花粉，说明当时植被具有森林草原性质，森林习性的哺乳类动物也较多。自下而上，干旱气候条件下的蒿属、藜属和禾本科等花粉数量增多，说明当时气候向干旱方向发展。在午城黄土中可见中国长鼻三趾马化石。长鼻三趾马仅见于泥河湾层中，故将午城黄土的时代定在早更新世。
两年后（1964），刘东生参加了我国组织的科学考察队，任中国珠穆朗玛峰登山科学考察队副队长、队长，同时还进行了川藏公路波密段泥石流考察，并致力于青藏高原隆起与东亚环境深化的研究，开辟了地球科学一个新的研究领域，被国际学术界所公认；而此时常年在外的张宗祜，也随着水文环境地质研究所从北京迁到正定，回到了故土河北。他的小女儿张静回忆时说：“父亲在家的时间很少很少，即便回来也是坐下看书和写东西。小时候见父亲远行回家后背个鼓鼓囊囊的地质包，以为是好吃的，没想到打开一看全是大大小小的石头。”的确，张宗祜大半生都在与黄土打交道，黄土已成为他生命中不可或缺的部分。大自然对这位勤奋而勇敢的地质学家也是慷慨的，时常将谜底馈赠予他。还在刚走出大学校门时，经常流连于工作单位——玉门油田附近的山上的他，在不经意中敲敲打打竟然成为玉门油矿的首位化石发现者，为确定储油层的地质年代提供了最好的依据。为了攻克黄土渗漏难题，张宗祜设计了在厚层黄土中长时间入渗试验的大型野外试验场，在方圆几十公里内没有居民的黄土梁顶搭起了帐蓬，开始了昼夜24小时不间断地连续注水入渗试验。77天、1848个小时后，他们取得了宝贵的第一手资料，由此揭示出一个重要规律：水流在厚土黄土层的长期入渗过程中，黄土的渗透性是随着入渗时间的延长和入渗水量的大小而改变着它的入渗系数。在水文地质学和水力学中，介质的渗透性是用达西定律来表示的，达西定律认为在孔系介质中渗透系数k是个常数，但在厚层黄土中的长期入渗表明，其渗透系数却是个随入渗时间而变化的值。这次试验提示出的黄土渗透性的这一特点，在国内外是第一次发现。
实际上，要说他们二人与黄土打交道的趣事，还真是三天三夜都说不完。建国初，为了完成建国后中国第一条全部由中国自行勘测设计的铁路线——包头至银川线，张宗祜和姜国杰步行民近600千米进行沿线工程地质调查，多次穿越近百千米荒无人烟的地带，穿过沙地盐碱滩，条件十分艰苦。当时治安情况很差，虽有解放军保护仍多次遭遇匪徒袭击，但还是克服重重困难最终坚持完成了这项系统的铁道工程地质调查工作；“文革”期间，住在“牛棚”的刘东生收到民一封特殊的信函，讲到有一种叫“克山病”与黄土可能有关，想邀请他配合调查。于是，黄土以这样的方式再次走进了刘东生的视野，并且结合新技术、新方法对黄土进行了更加深入系统的研究。其实，中国的北方地区在20世纪30年代就发现每年冬天都受到一种地方病“克山病”的侵袭，特别是在陕西延安、绥德等贫困老区，发病尤为严重。医学上当时还没有弄清这是什么病，便以发现地黑龙江的克山县命名为“克山病”。在医学界与地质学人士共同参加对这种地方病的治理下，最终以刘东生为首的地质研究人员找到了答案，认为这主要是由于黄土地中硒、钼、铜等微量元素缺乏所致，通过给当地百姓用一种叫做亚硒酸纳的药片，这种地方病逐渐绝迹了；还有一次，刘东生在一个山脚下做野外考察，正在耕作的老农听说他们是研究黄土的，就说：“我们这儿的土很特别。”刘东生马上问：“怎么特别呢？”老农从地的北面用左手抓了一把土，又走到地的南边用右手抓了一把土，然后左右手同时伸开对他说：“你看”。刘东生注目一瞧，心里异常惊喜。只见这位老农左手抓着的土散了，而右手掌里的土像块窝窝头一样，没有散开。刘东生将两种土分别取样带回北京的实验室，进行颗料成分分析，结果发现北边的土颗粒较粗，刘东生将其称为砂黄土，而南边的土颗粒较细，被称之为粘黄土。正是在此发现的基础上，刘东生和他的伙伴们准确地描绘出了我国砂黄土和粘黄土的分界线。
到了晚年（2000年），83岁的刘东生老人带着黄土高原农业可持续发展咨询考察组重回山西，在山西大学黄土高原研究所同行以及山西省政府有关领导的陪同下，从太原往北，经宁武，到左云、右玉，又折至河曲，过了黄河到陕西府谷，沿黄河往南，在壶口渡河返回了山西的隰县，经中阳，进离石，前后行程长达半个多月之久。旧地重游的他，一方面为山西的退耕还林还草工作提供了科学的决策依据，另一方面对行程中所看到的巨大变化非常感慨，老百姓的日子富裕了，小流域的治理也取得了可喜的成绩，令他十分兴奋。刘东生说，平时经常收看山西卫视节目的他，不仅非常关注山西的各类新闻，而且非常关心山西的文化发展，甚至希望如果身体允许的话，以后能再上吕梁山，再到土窑洞住住，尝尝黄河边上的大红枣；而得知荣获2010年度河北省科学技术突出贡献奖，在家养病的张宗祜有些激动地说，“我获奖实际是大家的成绩，全国各地我都跑到了，但主要地方一个是河北平原，一个地方是黄土地区，这是我一生工作的两大地区。我在塔克拉玛干沙漠考察的时候发现，沙漠下面埋藏着湖泊沉积物，沙丘和沙漠形成的时间很晚，最多也就是十几万年，而黄土高原早就在两万年前形成了，可惜已经没有可能取得科学的、无可争辩的证据了……”
这便是把生命行程交付于山与水的人，蓝色的湖泊、绿色的的平原、黄褐色的高原和山脉……地球上的各种元素和走过的路，都终将是他们一生中最精彩的符号。（图/亚明）
作者简介：正夏，女，山西作家协会会员，中国散文学会会员。主要作品有散文、诗歌、小说、评论等，先后多次获奖并收入《山西文学》《黄土地芬芳》《山西创作研究》《平水文澜》等报刊杂志。出版有个人作品集《品读隰州》。
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