100多年来，许多科学家致力于这一问题的研究，提出了几十种假说：有的认为黄土的“老家”不在当地，是风力把黄土搬运到黄土高原上的（称为黄土风成学说）；有的认为是流水把黄土搬运到黄土高原（称为黄土水成学说）；有的认为黄土的“老家”就在当地，是风化作用将原来的岩石、砂砾“粉碎”之后，残留原地演化成黄土的（称为风化残积学说），等等。
近二三十年，更多的科学家赞同黄土风成学说。因为经过研究，科学家们发现：距离蒙古、中亚和我国西北一带的荒漠越远，黄土的颗粒越细；自西北向东南呈现出戈壁、沙漠、砂黄土、黄土、粘黄土的带状分布规律，而每一个带的矿物成分与荒漠地区砂砾的矿物成分完全一致，但与当地的岩石成分迥然不同；黄土无选择地覆盖在黄土高原的山岭上，且厚度也由西北向东南逐渐变薄；在黄土中还发现干旱草原型的陆生动植物化石等。
按照黄土风成学说的解释，黄土高原是这样形成的：在蒙古、中亚和我国西北一带的荒漠地区，气候干燥，温差很大，由于热胀冷缩的作用，使岩石、砂砾等被“加工粉碎”成细小的砂子和粉尘。强劲的西北风将以百万吨计的细砂和粉尘旋入天空，随风南下。于是粗粒的先沉降下来聚成沙漠，细粒的则被飘移至秦岭北麓。经过二三百万年的搬运堆积，终于形成了黄土高原。
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，黄土中粗粉砂含量由西北向东南递减，粘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。
对此，我国科学家李明光提出新的理论——黄土高原灾变水成学说。他用大量证据证实：黄土高原是喜马拉雅运动带来洪水泛滥，黄土沉积和新构造运动抬升形成的。他的观点引起了人们的关注。
在中国北方,长城以南、日月山以东、太行山以西、秦岭以北,主要包括山西、陕西、以及甘肃、青海、宁夏、河南等省部分地区,面积40万平方公里,为世界最大的黄土堆积区。黄土厚50—180米,气候较干旱,降水集中,植被稀疏,水土流失严重。黄土高原矿产丰富,煤、石油、铝土储量大。
北风送土
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。
地貌类型
山、原、川三大地貌类型是黄土高原的主体。耸峙在高原上的山地，犹如海洋中的孤岛。例如六盘山以西的陇中高原上的屈吴山、华家岭、马衔山，陇东陕北高原上的子午岭、白于山、黄龙山等。原（或塬）是指平坦的黄土高原地面，著名的有甘肃东部的董志塬，陕西北部的洛川塬。塬面宽阔，适于机械化耕作，是重要的农业区。但是塬易受流水侵蚀，沟谷发育，分割出长条状塬地，成为山梁，称为“梁”地。如果梁地再被沟谷切割分散孤立，形状有如馒头状的山丘，当地称为“峁”。由“梁”和“峁”组成的黄土丘陵，高出附近沟底大都在100～200米左右，水土流失严重，是黄河泥沙来源区。川是深切在塬面下的河谷平原。在梁峁地区地下水出露，汇成小河、河水带来的泥沙在这里沉积，在两岸形成小片平原，称它为“川”。川两旁还有阶地，即“掌”、“杖”地。掌是川地上源的盆地状平原，与条状分布的杖地不同。
黄河在它的中、上游流经世界上最大的黄土高原。黄土高原土层深厚，土质疏松，地形破碎，暴雨频繁，水土流失极为严重，是黄河泥沙的主要来源地。尤其是黄河河口镇至潼关这一河段，黄河在穿越这一段黄土高原的过程中，众多支流汇入，把黄河“染成”了黄色。据测定，这一河段进入黄河的泥沙占全河沙量的90%。
从地球上来看，黄土主要分布于中亚到我国的西北、华北和东北一带，世界上最大的黄土高原就是位于黄河上中游地区的黄土高原。它的范围大致是北起阴山，南至秦岭，西抵日月山，东到太行山，横跨青海、宁夏、甘肃、陕西、山西、河南6省，面积64万平方公里。黄土覆盖厚度一般在100米以下，而以陇东、陕北、晋西黄土层最厚，六盘山以东到吕梁山西侧，黄土厚度在100米～200米之间，最厚在兰州，达300米以上。黄土分布的面积和厚度，都居世界之冠。
主要由暴流沟谷冲刷疏松黄土所致。黄土颗粒细小，质地疏松，具有直立性并含有碳酸钙，迂水容易溶解、崩塌。地面坡度较大，植被稀疏，夏季又多暴雨，造成奇峰、陡壁、溶洞、陷穴、天生桥等微地貌，更助长了沟壑扩展，加速水土流失。同时也与近代地壳上升有关，使得沟床不断下切和侧蚀，沟谷溯源侵蚀加剧，相应地谷坡又不断地扩展，于是沟间地日益破碎。除上述自然因素外，与人类活动，特别是滥垦滥伐，破坏天然植被等社会因素有密切关系。新中国成立后，对黄土高原的水土流失采取了一系列综合治理措施，植树造林、种草，将坡耕地改为水平梯田，以及水利工程等措施，黄土高原发生了可喜的变化。
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