1、 黄土高原是怎么形成的
中国西北部的黄土高原东到河北省与山西省交界的太行山，西至甘肃省乌鞘岭和青海省的日月山，南到渭河谷地关中平原以北的广大地区，北至长城，约占中国国土面积的1/20。
黄土高原海拔约为l000-1500米，高原上的黄土主要是一种未固结、无层理的粉沙。厚厚的黄土完全掩平了这里先期形成的地形，土层厚度达30-50米，最厚的地方甚至超过了200米。黄土由西北向东南方向逐渐变薄，颗粒由粗变细。这种黄土地貌在世界上许多地区都能看到，如欧洲、美洲的一些地方就分布着黄土，但无论面积和厚度都无法与中国西北部的黄土高原相提并论。
黄土富含钙质结核及易溶盐，石英、云母、长石、电气石、角闪石、绿帘石等许多细粒矿物是黄土的主要成分，约占70%，余下的部分则是黏土矿物。如此大面积的黄土是从哪儿来的呢？它又是怎样形成的呢？
地质学家为了解释这些问题，综合运用地层、古生物、古气候、物质成分与结构及年代学等领域的知识进行研究，提出了20多种黄土形成的假说。现在影响较大的有4种学说，它们是水成说、残积说、风成说及多成因说。这4种学说的主要分歧点是黄土物质的来源及黄土本身的属性等问题。
大多数学者都赞同风成说的观点。特别值得一提的是，鲁迅先生也支持这种观点。鲁迅先生在一篇文中这样写道：“中国黄土高原为第四纪初由中亚沙漠独藉风力，扬沙而东形成，并引起河水变黄成为黄河。”现代学者以大量的事实为基础，分析了黄土物质的基本特点后，得出结论说中国大面积的沙漠可能是黄土源，并且认为搬运黄土物质的主要动力是风力。黄土高原的形成的形成过程是地质历史中一种综合的地质作用过程，存在着物源的形成、搬运、分选及堆积成土这些不同的阶段。
地质学家认为，在第三纪末或第四纪初的后半期时，今天的黄土高原所在地气候潮湿多雨，河流及湖盆众多，各种流水地质作用盛行。在河水的作用下，低洼盆地中堆积了基岩山区中大量的洪积、冲积、湖积、坡积及冰积物，松散沙砾及土状混合堆积变得越来越厚，黄土物质因此有了生长的基础。
在大约距今120万年前的第四纪后半期，气候发生了全球性的变化，气候急剧变冷，由潮湿变为冷干，新的冰期到来。中国西北部地区在西伯利亚一蒙古高压气流的影响下，冷空气长驱直入，并受祁连山的影响分为两支：一支转向东南，构成西北风进入鄂尔多斯地区；另一支向西南构成东北风进入塔里木盆地和柴达木盆地。与此同时，来自蒙古的西风及西伯利亚的西北风分别进入中国新疆东北地区的准噶尔盆地。堆积在基岩山区的部分堆积物及盆地中的松散物质被强大的风力重新扬起，随风飘流、搬运、分选，然后分别沉积下来。日复一日，年复一年，各种堆积物越来越多，今天西北地区的砾漠、沙漠和巨厚的黄土堆积也就逐渐形成了。
另外3种关于黄土形成的假说，影响并不太大。水成说认为，流水作用使得黄土由不远的物源区搬迁堆积而成；残积说则认为基岩风化就地成土，导致了黄土的形成；而多成因说则认为黄土是上述几种因素共同作用而形成的。
时至今日，尽管4种假说都有一定的道理，但风成说还是在学术界占有绝对的优势。但是若要否定水成说、残积说等假说，也没有足够的证据。近几年，多成因说又重新抬头，向风成说提出了挑战，并且它也似乎比其他假说更为合理。孰是孰非，还很难分辨。究竟黄土高原之谜何时才能揭开呢？这只能寄希望于科学家的研究了。
2、 黄河为何呈“几”字形
黄河有一个令人十分注目的特点，就是在流程中形成一个大大的“几”字形，在世界万千条河流中，独树一帜。黄河为什么是“几”字形呢？这要从河流为什么总是弯弯曲曲开始解释。
黄河的几字湾主要是因为从兰州起碰上了黄土高原，河水顺势北上，继续在河套平原散开，成就塞上江南，然后因黄河峡谷的通畅而流向南方，到达潼关后遇上山体，改道向东流入大海。这就形成了一个独特的几字形结构。
在潼关附近，有大禹治水炸通黄河的说法，所以现在陕西与山西交界处有个禹门口，也称龙门。不过大禹仅在中国历史上得到承认，世界历史是不承认有这个人的，因为没任何古物证明历史上曾经有这个人，而古籍文史记载大禹时更是夸夸其谈，似乎他是神却不是人，所以连带大禹开通黄河的说法就很难让人信服了。
如果你注意观察的话，就会发现，每一条大的河流都是由一条主流和若干条支流组成的。河流里的水，主要来自天上的雨水，此外，还有地面水和地下水注入河流中。这样，每一条河流刚开始形成的时候，就不会是笔直的。河水所经之处，左右两边的流速也不会完全相等，有的地方河岸坍了一些变宽了，有的地方被树木、石头或其他杂物堵塞，流速都会发生变化。
另外，河流两岸的组成物质也是有差异的，有的坚固，有的不坚固。种种因素，都会导致河床弯曲。河床一旦弯曲，就会愈演愈烈。这是因为水流方向直指凹岸，而且还有表层水从凸岸流向凹岸，底层水从凹岸流向凸岸的横向运动，使凹岸更受冲击，而凸岸的地方则流动慢，力量较弱。这样，在凹岸一方，泥沙比较容易被冲走，河床较深，河岸也较陡；凸岸因为水流较缓，泥沙不但不会被冲走，反而在这里堆积了起来，越堆越多，使凸岸越来越凸。河道便越来越弯曲了。
黄河的弯曲也不外乎以上的原因。但黄河能成“几”字形弯曲，则有它独特的原因。大约在50万年以前，黄河流经的地方并没有大河，只是一些湖泊和小河，像星星一样密密分布。大约5万年之前，陆地大变动，先是秦晋高原的小河和湖泊串通起来，形成南北走向的一条大河，又向北伸展，切开了分水岭，和内蒙古至宁夏的一段东西走向的河流汇合，形成一条“Z”形河流。不久，“Z”形河流不断壮大，并以更大的声威向上游发展，打通了贺兰山和桌子山之间的一些小河，把宁夏一带的水系纳入黄河。这样，“几”字形就基本形成了。
后来，又经过漫长的历史变迁，形成了今天这条从巴颜喀拉山发源而到山东省垦利县入海的大黄河。这个“几”字形，却一直保持着，没有改变。
3、 现代冰川之谜
现代冰川有很多独特的景观，如冰蘑菇、冰塔林、冰桥、冰针、冰芽，还有迷人的冰川湖泊，阴森可怕的冰隧道，绚丽壮观的冰水喷泉和幽深迷人的冰洞。它们到底是怎么形成的呢？
我国是世界上山岳冰川最多的国家，青藏高原地区分布最为集中，面积达34000多平方千米，约占全国冰川总面积的80%。青藏高原的冰川可分为两大类，以丁青—嘉黎—工布江达—措美为界，东侧属海洋性冰川，西侧属大陆性冰川。海洋性冰川靠丰富的降水而存在，冰川运动速度快，进退幅度大。而大陆性冰川主要依赖于低温而存在，冰川运动速度缓慢。
珠峰地区纬度低，太阳辐射强。冰川表面局部的小气候差异，造成冰面差别消融，形成许多奇丽的景色。其中，冰蘑菇是大石块被细细的冰柱所支撑，有的可高达数米。冰桥像条晶莹的纽带，连接着两个陡坎。冰墙陡峭直立，像座巨大的屏风，让人生畏。冰芽、冰针则作为奇异美景的点缀，处处可见。
最令人迷惑的还要数那千姿百态的冰塔林了。珠峰北坡绒布冰川上，发育有5.5千米长的冰塔林带。乳白色的冰塔拔地而起，一座连一座，高达几十米。有的像威严的金字塔；有的像肃穆的古刹钟楼；有的像锋利的宝剑，直刺云天；有的像温顺的长颈鹿在安详漫步，个个晶莹夺目。难怪人们都说，进入冰塔林，就把自己置身于上苍的仙境了。
在冰川发育地区，多姿的冰川湖泊景色更是迷人。有在冰川表面如蜂窝状的冰杯群，有呈长条状的冰面湖。冰川湖泊的颜色也不尽相同，有乳白色，有蔚蓝色，也有褐黄色。随着气候的冷暖变化，冰川湖不时地打扮着自己，或大或小，或是碧水粼粼的湖面，或是明镜般的冰层。民间传说，冰川湖的水是圣洁的，仙女在冰川湖里洗澡，天马在冰川湖里饮水。在一些大的冰川湖里，还有着丰富的鱼产资源，这些鱼也被藏民尊为“圣鱼”。
除上述冰川类型外，青藏高原上还有冰帽和平顶冰川。这种冰川像个盖子，覆于平顶山或冰碛平台上，其面积有大有小。祁连山脉特贴拉山的果青古尔班冰川，面积达55平方千米，是我国目前已知的最大平顶冰川。
高原地区的冰川主要分布于西昆仑和西喀喇昆仑山区、喜马拉雅山区、横断山区、祁连山区等地。其中以西昆仑、西喀喇昆仑山区的冰川最多，规模最大。世界第二高峰乔戈里峰北侧的音苏盖堤冰川长约42千米，为我国目前已知的最大冰川。在喜马拉雅山区的南北坡发育着两种不同性质的冰川，南坡为海洋性冰川，现代雪线高度达海拔4500米，冰舌末端可伸至海拔3000米；北坡的冰川属大陆性，雪线最高达海拔6000米，冰舌末端可伸至海拔5100米。横断山区、念青唐古拉山和喜马拉雅山东段是海洋性冰川发育最集中的地区，冰川分布的最南界为北纬27度。另外，在祁连山地和唐古拉山地也有较大面积的冰川。
珠峰地区悬冰川最多，其规模较小，面积一般不超过1平方千米，冰的厚度为一二十米。顾名思义，这种冰川的特征是冰川的末端悬挂在陡坡上，远远望去，成排的悬冰川就像一块块白色的盾牌挂在陡峭的山坡上。悬冰川一般是在古冰川残留地形上发育起来的。古冰期时，支流冰川向主流冰川汇集，由于主、支流冰层厚度、运行速度、冰蚀能力的差异，冰川主谷被强烈下切，支谷不得不悬于山腰上。现在，由于冰川规模缩小，主流冰川得不到足够的供给而退缩或消失，支流冰川仅能依贴于陡坡上，并时常因下端崩落而发生冰崩。
珠峰地区规模较大的冰川就是冰斗冰川，它们分布在山顶附近或分水岭两侧。在风化作用和冰蚀作用下，山地被切割，山岭被削成尖利的角峰、刃脊。角峰、刃脊间则为斗状的山坳，像一把巨大的坐椅，冰川就发育在坐椅中。冰斗冰川的形状近似于卵圆形，有的近似于三角形，向冰川出口处缓缓倾斜，有些冰斗冰川向山谷推进，呈条带状伸展，成为山谷冰川。
在冰川集中的地区，往往是几条山谷冰川相连，像条条玉龙盘绕于山间。
在冰雪消融的暖季，冰川表面的河流遇到冰裂隙，就潜入地下变成冰下河流。冰川融水穿凿冰层，塑造出深不可测的冰井、冰漏斗，阴森可怕的冰隧道，绚丽壮观的冰水喷泉和幽深迷人的冰洞。冰洞一般出现在冰舌末端，洞口像古城的拱门，它是冰下河流的出水口。在冰雪消融旺盛的季节，洞口水流汹涌，使人难以接近。只有在断流时，人们才能去欣赏那“水晶宫”。这里冰钟乳、冰笋、冰柱比比皆是。冰洞内光怪陆离，有些地方洞中有洞，太小不一；有些地方枝枝杈杈，像个迷阵；有些地方深不可测，似无尽无头。
冰川是重要的淡水资源。高原地区冰川冰的储量约1800立方千米，是巨大的固体水库。高原上的冰川融水是大江、大河、湖泊的重要补给水源，我国西北干旱区的河西走廊就是利用祁连山的冰川融水浇灌农田的。
4、 鸣沙之谜
在我国有4处著名的鸣沙地，第一处是已为古志（《太平御览》、《大正藏》）所载的今天甘肃敦煌南的月牙泉畔鸣沙山，又叫雷音门；第二处是竺可桢在《沙漠里的奇怪现象》一文中描述过的宁夏中卫县沙坡头黄河岸边的鸣沙山；第三处是新疆哈密地区巴里坤哈萨克自治县的鸣沙山；第四处是内蒙古达拉特旗（包头市附近）南25千米库布齐沙漠罕台川（黄河支流）两岸的响沙湾，这处沙山有60米高，100米宽，又叫银肯响沙（“银肯”一词的蒙语为“永久”之意）。
鸣沙这种自然现象，在世界上不仅分布广，而且鸣沙发出的声音多种多样，有的如同哨声、笛声、竖琴声、提琴声，有的像雷鸣、飞机和汽车发动机的轰鸣声，还有的像狗叫声。人们对不同的鸣沙，赋予不同的名称，有的称鸣沙，有的叫歌沙、音乐沙，也有的叫咕噜沙、神沙等。
沙为什么会“鸣”呢？这个问题使人困惑，也激起了人们对它进行研究和探索的兴趣，对鸣沙原因也有各种各样的解释。
一些学者认为，沙粒涂上了一层薄薄的钙镁化合物，在大量的沙相互摩擦时，产生了类似提琴用搓上松香的琴弓沿着琴弦奏出乐曲一样的声音。
还有的研究者认为，鸣沙的基本原理在于空气在沙粒之间的运动，当沙粒在滑动的时候，它们之间的孔隙一会儿扩大，一会儿缩小，空气一会儿钻进这些孔隙，一会儿又被挤出这些孔隙，因此便产生振动而发声。
另外还有一种解释：沙因带了电而引起发声。苏联学者雷日顺利地制成了人造的发声沙。他取普通的河沙弄干，清洗沙中尘土，再从中清除别的杂质，然后在一般的起电盘的帮助下充电，接着沙开始响起来——再用一只手挤压它时，沙就发出拉提琴的响声。
马里科夫斯基在考察卡尔岗上的鸣沙后，提出了自己的解释，他认为每个鸣沙沙丘的内部，都有一个密集而潮湿的沙土层，它的深度是随雨水的多少而改变的。夏季，潮湿层较深，它被上面干燥的沙土层全部覆盖起来，潮湿层的底下又是干燥的沙土层，这就可能构成一个天然的共鸣箱。当雪崩似的沙粒沿着斜坡倾泻下来时，干燥沙粒的振动波传到潮湿层，就会引发共鸣——像乐器的共鸣箱一样，使沙粒的音量扩大无数倍而发出巨大声响。
苏联另一位学者在考察了中国的中卫沙坡头和达拉特旗的响沙湾后发现，两地沙子的质地均属细沙类，而且石英质地的沙粒占其中的52-62%，于是他认为，由于石英晶体具有特殊的压电性质，使鸣沙中的这些石英沙粒对压力非常敏感，一旦受到挤压就会带电，在电的作用下它又会反复伸缩振动。振动得越厉害，产生的电压越高；电压越高，振动越厉害，于是“歌声”就越来越响。
不过石英沙的分布是很广的，响沙却没有那么普遍，而且一般鸣沙换个地方就变会“哑巴”，所以更多的人还是认为鸣沙的形成与当地特殊的地理环境有关。
