黄土高原的黄土从哪里来？
“我家住在黄土高坡哦，大风从坡上刮过，不管是东南风还是西北风，都是我的歌，我的歌。”这首耳熟能详的歌曲《黄土高坡》，给人们留下太多深刻的印记，也勾起人们对黄土高坡、黄土高原的眷恋。
黄土高原的黄土到底是从哪里来的？黄土高原又是如何形成的？最近，兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室聂军胜教授及合作者在《Nature Communications》发表的研究成果给出的答案是：先是从青藏高原被黄河带到银川河套平原，然后被从银川河套平原吹到黄土高原。
黄河搬运来的物质储存在黄土高原
“我国的黄土，连同沙漠、戈壁大致位于北纬35度至45度范围之内。中国黄土由粒级0.01-0.05毫米范围的粉砂组成，颜从灰黄到黄红。”这是中国科学院院士刘东生先生曾在《中国的黄土和风尘堆积》一文的表述。
我国关于黄土的研究随着地质学的发展而发展，对于黄土的成因大致有以下两种：其一是“水
成说”。约1840-1870期间，地质学家普遍认为黄土是水成的，属冲击、洪积或湖积、海积成因。有学者认为中国的黄土是大型淡水湖泊成因的。其二是“风成说”。在1870以后，大气粉尘搬运，被认为是黄土的主要成因。国内外科学家普遍认为，黄土高原的黄土是从中国西北部戈壁沙漠吹过来的。
尽管也有学者提出，山前冲洪积扇、干枯的河床和湖泊边缘，也可以对中国黄土高原黄土提供粉尘。然而，主流观点还是认为戈壁沙漠是黄土高原的主要物质来源，并不认为山前冲洪积扇和河床沉积物是黄土高原的主要物质来源。
聂军胜和他的团队的研究首次证明：黄河从青藏高原搬运来的沉积到银川——河套地区的河湖相沉积，是黄土高原的一个重要物质来源。
“这跟近年来在沙漠地区钻探发现沙漠的形成年代在1百万年相吻合。黄土高原中部最老黄土的年龄为8百万年左右，显然不可能来自于沙漠戈壁。”聂军胜解释说，当时的黄土物质来自于山前冲洪积扇，干枯的河床和湖泊。8-3.6百万年前这段时间，黄土高原黄土最厚的地方都不超过100米，因此当时黄土高原规模和氛围很小，可能当时都不能称为黄土高原。
黄土高原沉积速率增加是从3.6百万年开始。首都师范大学王均平博士的研究发现这个时期银川——河套地区已经开始发育以河流相为主的河湖相沉积物。
“这支持了我们的观点，即黄河从青藏高原东北部把沉积物带到银川河套地区，然后，粗颗粒的物质被冬季风搬运到毛乌素沙漠西部，粉砂被冬季风搬运到毛乌素沙漠南部的黄土高原，由此黄土高原的范围和高度才大幅度增加，达到了可以称为高原的规模。这种观点综合了‘水成说’和‘风成说’。”聂军胜表示。
为什么会出现这种现象？聂军胜给出的解释是，这跟黄河流经地的地形有关。黄河上游分为高原峡谷段和堆积段。高原峡谷段的地形坡度很大，利用剥蚀不利于沉积，而进入到银川河套地区后地形坡度很小。这更有利于沉积，而不利于剥蚀，自然而然，就会造成沉积物堆积到这里。
比较物质特征黄土高原与黄河中游有显著差异
海洋沉积物，被科学家广泛用来推断晚新生代高原、山脉的隆升、剥蚀和风化历史，以及隆升与气候变化的关系。而其理论基础是认为从高原、山脉剥蚀的物质大部分被河流搬运到海
洋并沉积下来。但是，这个关键假设是否成立，科学家对此探讨并不多。考虑到黄河发源于青藏高原东北部，是目前世界上含沙量最大的河流，因此，黄土高原的范围聂军胜和他的团队以黄河为例对这一假设进行检验。
受地学界原有理论的影响，研究团队起初在进行科学研究项目设计时认为，黄河会把青藏高原的物质运输大海洋，因此当黄河上中下游物质的地球化学性质一致的时间就是黄河形成的时间，因为黄河形成时间有较大的争论（从几千万年到几万年）。他们原来也是主要想解决这一争论的。
对于黄土与黄河的关系，学术界普遍认为，黄土高原的侵蚀为中游黄河提供了泥沙。“但实验结果完全相反。”聂军胜说，结果表明黄河上游物质跟黄土高原物质的地球化学特征非常相似，与黄河中游的地球化学特征有显著差异。
他进一步分析指出，现代黄河上游、中游的地球化学性质有显著的差异。因为现代黄河可能受人类活动影响，所以他们又检查了古代黄河上游和中游沉积物地球化学性质，发现其跟现代黄河上游、中游的地球化学性质的结果也有不同之处，所以最后断定这个差异是真实的。
由于水土流失的缘故，很多科学家认为，黄河中游的泥沙主要来自于黄土高原的水土流失。聂军胜说，“中游黄河物质的地球化学信号却跟黄土的有所不同。比较中游黄河基岩的地球化学性质，可以发现中游黄河的地球化学性质跟基岩类似，因此可以推断黄土水土流失对中游黄河的贡献没有中游黄河下切从基岩剥蚀的物质的贡献量大，而黄河其实是黄土的物源。”
黄河形成或与东亚夏季风增强有关
2010年，德国科学家曾在《Nature》发表文章，利用海洋沉积物的铍同位素推断，高原剥蚀在约360万年以来没有增加，因此，山脉剥蚀增加导致大气二氧化碳浓度降低，从而导致冰期开始这个假设是不正确的。
“青藏高原剥蚀物质主要储存于陆地而并没有被大河输送到海洋。”聂军胜认为，这对理解海洋沉积物中记录的山地隆升剥蚀过程以及山地隆升剥蚀与晚新生代的气候变化关系有深远意义，并协调了晚新生代海陆记录的大陆剥蚀强度不一致的矛盾。“海洋记录不能用来推断大陆剥蚀强度，因此不能用海洋的沉积物推断高原剥蚀的强度，大陆记录的剥蚀强度才是真实的，因此360万年以来高原剥蚀加强导致大气二氧化碳降低从而驱动冰期开始是完全合理的。”
根据其科学研究的结果，黄河上游的泥沙主要来自于青藏高原东北部；黄河中游的泥沙主要来自于河流对下伏基岩的下切，黄土高原的水土流失也有一部分贡献；黄河下游泥沙的主要来源是秦岭山脉。
聂军胜认为，这就意味着该研究结果对于黄河泥沙治理有参考价值。只有准确到了黄河上中下游泥沙的源头，就可以制定政策进行有目的的治理。
此外，研究组还发现，从360万年到260万年前，东亚夏季风明显增强，大气二氧化碳浓度开始降低。东亚夏季风的增强可能促进了青藏高原东北部的剥蚀，为黄河的开始形成提供了驱动力。与此同时，剥蚀增强促进了化学风化和有机碳埋藏，造成大气二氧化碳浓度降低。由剥蚀增强引起的亚洲大气粉尘含量增加导致下风向太平洋收到的粉尘通量增加，这会促进海洋藻类的生长，进而进一步降低大气二氧化碳浓度。这是北半球冰期开始的一个重要驱动力。