蘇德辰 孫愛萍

土林形成前傳——古湖與桑干河的誕生

距今300萬年左右，因劇烈的地殼運(yùn)動，在山西大同與河北陽原縣泥河灣之間形成了近萬平方千米，由多條斷裂控制的斷陷盆地，地學(xué)界稱其為大同一泥河灣盆地。該盆地曾長期被水覆蓋，我們不妨稱其為大同一泥河灣古湖。古湖周圍的山體遭受風(fēng)化剝蝕，泥沙、礫石被地表水帶到湖里，一層層沉淀疊加，逐漸形成了數(shù)百米甚至上千米厚的泥沙層。在古湖存續(xù)期間，正是華北地殼劇烈活動時間，也是全球性氣候發(fā)生頻繁的冷暖劇變時期，斷裂和地下巖漿活動直接導(dǎo)致古湖中30多個火山在幾十萬年的時間里斷續(xù)噴發(fā)。沉積到湖底的火山物質(zhì)以及最近十幾萬年間風(fēng)力從西北攜帶的塵土的參與，使得大同一泥河灣盆地的沉積物變得異常復(fù)雜。

大約兩三萬年前，受地殼運(yùn)動和地表氣候環(huán)境的影響，古湖湖水突然消失，湖底數(shù)百米厚的松散沉積物還沒來得及固結(jié)成巖石，就迅速暴露在地表。失去了湖水的保護(hù)，這些松散的沉積物很快就被地表流水打亂沖散，在平緩的湖底地形上形成了千溝萬壑，最終形成一條自山西省寧武縣管涔山、橫貫大同一泥河灣盆地的水系，這就是桑干河。因此，在大同一泥河灣盆地，經(jīng)常見到大小不同的溝壑，沿桑干河主河道和重要的支流河道則發(fā)育成大而深的峽谷，桑干河大峽谷和烏龍峽谷就是這樣形成的。

桑干河向東流出大同一泥河灣盆地后，在懷來一延慶盆地吸納了洋河和媯水河，正式稱為永定河，再穿過官廳山峽，在北京三家店進(jìn)入華北平原。源源不斷的河水，把大量泥沙、礫石輸送到京津冀地區(qū)，對華北平原的形成特別是北京的地形做出了巨大的貢獻(xiàn)，北京城整體就位于巨大的永定河沖積扇上，這就是永定河被譽(yù)為北京的母親河的原因。

千呼萬喚始出來——土林誕生記

古湖干涸后，湖底沉積的地層迅速暴露地表，在地表水流的侵蝕和風(fēng)化作用下，尚未固結(jié)的古湖沉積物發(fā)生強(qiáng)烈的淋蝕，地面出現(xiàn)許多縱橫交錯的沖溝。漸漸地，沖溝由淺變深，由窄變寬，平整的大地被切割成一塊塊城堡狀、一條條墻狀的地貌，進(jìn)而又被侵蝕風(fēng)化成大量柱狀和錐狀的景觀。這些景觀集中出現(xiàn)的地方，被形象地稱為土林。

土林是由大量的尚未完全固結(jié)成巖石的土狀沉積物在地表流水的侵蝕作用下形成的一系列塔狀、錐狀、城堡狀地貌的總稱。由于松散的沉積物彼此之間粘結(jié)性極差，極易被流水的侵蝕作用破壞或改造，所以，土林地貌一般只能在干旱或半干旱地區(qū)才能較長時間存在。

需要注意的是，盡管古湖沉積的地層尚未完全固結(jié)，但是在構(gòu)造抬升過程中、以及受后期水分蒸發(fā)和熱脹冷縮的影響，均會產(chǎn)生以垂直方向為主的裂隙，它們在地質(zhì)學(xué)中被稱為節(jié)理。縱橫交錯的節(jié)理把地層切割成塊狀、條狀，地表降水和風(fēng)化作用極易沿著這些節(jié)理向下侵蝕。因此，我們在土林景區(qū)看到的景觀，無論是城堡狀還是城墻狀都有非常平直的邊界，即使柱狀景觀也有很明顯的節(jié)理切割痕跡。

天然的“沉積學(xué)實驗室”

大同土林景區(qū)位于大同市東南方向22千米的杜莊村。這里不僅有豐富的侵蝕、風(fēng)化現(xiàn)象，那些被侵蝕崩落的松散沉積物，在地表遇水后還會發(fā)生沉積，形成了眾多非常漂亮的沉積學(xué)景觀，所以被稱為華北地區(qū)天然的“沉積學(xué)實驗室”。

此外，大同土林內(nèi)流水侵蝕作用也恰到好處地把古湖存在期間沉積的地層劇透給現(xiàn)在的人類。這些古湖中的沉積物顏色、成分和物理化學(xué)性質(zhì)都有十分明顯的差異，在經(jīng)受流水侵蝕與風(fēng)化作用過程中的表現(xiàn)極不相同，使得土林地貌千姿百態(tài)、魅力無窮。

數(shù)萬年前，因氣候巨變，古湖發(fā)生過大面積萎縮，古人類沿著退卻的湖水曾經(jīng)到訪過土林景區(qū)所在的位置。等到土林形成階段，古人曾經(jīng)使用過的石器和動物骨骼被剝露出來，所以在考古界，土林景區(qū)被歸為“泥河灣盆地杜莊舊石器遺址”。

值得一提的是，在所有城堡狀、城墻狀和柱狀地貌的下部，均可看到一層薄薄的鹽霜，這是從土壤中析出的鹽類物質(zhì)，當(dāng)?shù)厝朔Q其為鹽堿。更多的鹽類物質(zhì)存在于土壤內(nèi)部的孔隙中，鹽類物質(zhì)的聚集和結(jié)晶生長對土林景觀的破壞性極強(qiáng)，這種破壞作用就是鹽風(fēng)化。鹽風(fēng)化不僅僅對土林地貌產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，對所有巖石都有較強(qiáng)的改造作用，周圍大量的人工建筑特別是農(nóng)村傳統(tǒng)方式筑起的土墻更是深受其害。

土林地貌與丹霞地貌、雅丹地貌的區(qū)別

土林地貌往往很容易和丹霞地貌及雅丹地貌相混淆。

其實，土林與丹霞地貌都是陸相沉積物在以流水侵蝕為主外力作用下形成的，但構(gòu)成丹霞地貌的物質(zhì)基礎(chǔ)是足巨今上億年至數(shù)千萬年之久且非常堅硬的巖石（主要是砂巖和礫巖）;而土林地貌是半固結(jié)或很松散的土狀沉積物。因此，丹霞地貌可以形成數(shù)十米至數(shù)百米高非常宏偉的赤壁丹崖，且可以歷經(jīng)數(shù)十萬年，而土林地貌很難形成10米以上的景觀，時間上也只能短暫保存。

構(gòu)成土林與雅丹的巖石都形成于時代很新的湖泊或河床，都不夠堅硬。雅丹地貌主要是由風(fēng)力侵蝕，鹽風(fēng)化和重力崩塌形成的，可以有少量的流水侵蝕，地貌的持久性要強(qiáng)于土林;土林主要是流水侵蝕和重力崩塌為主。

土林未來該何去何從

土林地貌因為其特殊的成分和形成環(huán)境，難于像石林一樣地久天長。從整個地球演化進(jìn)程看，土林只是漫長地質(zhì)演化史中的曇花一現(xiàn)，但是對于普通游客來說，正是因為土林景觀的易變性，置身其中才可以切身感受到地球的滄桑巨變。

從數(shù)十億年的地球史的角度，大同土林會很快消亡，但是從人類歷史的角度，在最近的幾百年內(nèi)，大同土林的基本格局不會有太大變化，老的景觀會逐漸消亡，同時還會有新的景觀出現(xiàn)。希望每一位游客在景區(qū)內(nèi)不要隨意踩踏，保護(hù)好嬌嫩但又彌足珍貴的土林景觀。