敦煌，为何能有千年“沙泉共生”的奇迹？

鸣沙山、月牙泉，一个微缩版的敦煌。

大漠孤烟直

西北，总会令人想起戈壁与沙漠。那里深居内陆，还被青藏高原阻挡了西南方来的湿润空气，气候极其干旱，年降雨量比年蒸发量少了几十至上百倍之多。

鸣沙山、月牙泉，一个微缩版的敦煌。

大漠孤烟直

西北地区是我国最干旱的地区，也是中亚大陆干旱荒漠区的核心。戈壁与沙漠是荒漠中的两个不同亚类。图/视觉中国缺水、缺云、缺植被，这里太阳辐射强烈，昼夜温差巨大，地面和山体的岩石都直接暴露在外，于反反复复不均匀的热胀冷缩中逐渐崩解，风一来，就轻而易举地卷走大量碎屑，留下粒度粗的或不易被破坏的组分，它们便构成了戈壁。

戈壁的砾石表面常有一层黑亮的“荒漠漆”，主流学说认为这是因为其中水分蒸发，铁锰等矿物形成了深色的氧化物。图/孙志军

细粒物质随着风漫游，也在这个过程中与地面碰撞摩擦，进行双向的破坏分解。当条件改变使得风力减弱时，其中相对粗粒的便堆积下来，又反向去阻碍风，逐渐越集越多，在盛行风长期的作用下，最终聚起一片片广阔的沙漠。

粗略而言，戈壁主要是砾石（风吹不走而留下），沙漠主要是沙（风吹走了又堆积），它们粒度不同。粒度更细的是黄土，能被风搬运得更远，在盛行西风带的长期作用下堆积成黄土高原。三者的组合有点像大哥留守老家、二弟外出闯荡、三弟去向更远。

库母塔格沙漠，条件恶劣，丝绸之路沿其南北“兵分两路”。图/孙志军敦煌正坐落在这一片苍茫之间。北侧是马鬃山和戈壁滩，南侧是祁连山；西侧是库姆塔格沙漠，面积约2.2万平方公里，快赶上一个半北京那么大（再向西不远就连接着罗布泊和中国最大的塔克拉玛干沙漠）；东边不远则是中国第三大的巴丹吉林沙漠。

丝绸之路（部分）。图/程远

而鸣沙山，就位于东西两个沙漠间的过渡地带，距离敦煌市仅仅只有5公里，时刻标示着这座城市的大漠气质。前凉张骏曾改敦煌郡为沙州，北周保定三年改敦煌县为呜沙县，皆由鸣沙山得名。故《水经注》云：“（敦煌城）南七里有鸣沙山，故亦曰沙州也。”

鸣沙山在敦煌市内就可清晰看到。“沙岭晴鸣”是敦煌八景之一。《中国国家地理》杂志“选美中国”评选的前3名沙漠都是巨型沙漠的腹地，作为第4名的鸣沙山更适合感受沙漠共通的气质。图/视觉中国

不多见的纯白“雪漠”。雪一般因为量少及风的作用，很难完全覆盖沙漠，常只有斑驳的景象。图/视觉中国

这里有“沙漠必备”新月形沙丘。当风吹向沙丘时，在近地面处遭受阻挡，风速减小，气流堆积，而沙丘顶部风速大，气压小，这就会产生沿沙丘向上的爬升气流（沙丘增高与移动都与此有关）；沙丘也会把风“劈开”，造成绕流，背风面不均匀的气压更会造成涡流，在单向风长期的作用下，沙丘就会成为新月形，仿佛张开怀抱，顺风而奔。

新月形沙丘两面不对称，迎风面较缓，坡度10°-20°，背风面较陡，坡度30°-35°（可使直径小于1毫米的沙粒停住的休止角约为35°，超过临界时沙粒滑落，也因此新月形沙丘不会太高，更多表现为顺风向移动），两翼顺风向延伸。图中骆驼上方的沙丘就为新月形。图/图虫·创意这里也有“沙中贵族”金字塔形沙丘。它形成条件苛刻，在世界沙海中只占到8%左右，还是最为高大的类型之一。在敦煌，南北多被山阻挡，狭长的东西向是季风的通道，春夏季盛行偏东风，秋冬季盛行偏西风。

而鸣沙山，由于南侧祁连山与东侧三危山对气流的影响，加之自身内部还因地形起伏有局部环流，可以出现夹角约呈120°的三个风向，而且输沙强度近乎相等！如此“你添砖，我加瓦，他造梁”，数座高度上百米的沙山拔地而起。

月牙泉边就有金字塔形沙丘，可谓“天选之地”。金字塔形沙丘一般分布在山前地带；相比新月形沙丘更加稳定，不易移动。图/视觉中国

鸣沙山名字的由来，就是这里的沙子“会唱歌”。沙粒中的主要成分——石英被溶蚀，可以形成鳞片状、蜂窝状结构；“在世间的磕磕碰碰”也会形成碟形、三角形、锅形等凹坑，它们构成了“自身共鸣箱”。高大的沙丘、复杂的地形、常年存在的地下水还会催生“蒸汽共鸣箱”、“壑谷共鸣箱”、“干湿沙层共鸣箱”。沙子一经摩擦，声音就会被放大，或如战鼓雷音，或如管弦胡乐。鸣沙山的沙也并不只有浅黄色，而是红、黄、绿、白、黑五色，交融而绚烂。它们仿佛时刻在说：这里是敦煌。

沙往往来源于被风化的岩石，岩石中矿物不同，沙的成分就不同。一般沙的主要成分是相对稳定而在风化中“幸存”的石英、长石，呈现为常见的黄色，但也可能含有其它多种矿物，比如石榴石、金红石、绿帘石、蓝晶石、黑云母、白云母，光从名字我们就可以想象它们斑斓的颜色。图/图虫·创意

水的奇迹

荒漠上本来生机寥寥，但有了水，一切都开始不同。

敦煌南侧的祁连山脉，平均海拔4000米以上，截住太平洋来的暖湿气流，降水丰富，还发育有3000多条冰川，山区降水与冰川融水汇成了敦煌的母亲河——党河。

水的奇迹

荒漠上本来生机寥寥，但有了水，一切都开始不同。

祁连山。图/孙胜军当它冲出山谷，奔腾到低洼开阔的敦煌盆地，流速骤然减缓，形成了大面积的冲洪积扇。在扇缘地带，碎屑颗粒细腻，利于植物生长，加上水的滋养，渐渐形成了敦煌绿洲。

河西四郡都是靠祁连山的河流才成为绿洲。武威-石羊河，张掖-黑河，酒泉-北大河，敦煌-党河，水量决定着绿洲面积。图/视觉中国

这里的“大地”主要是风与水带来的堆积物，孔隙度大，地表的河流很容易下渗，变为地下水。但在地下一定深度有一层泥质岩层，质地细密，就像隔水膜，地下水就会在这之上流动。当它来到地势低洼又地质疏松的地方，便会化身泉水，汩汩涌出。

月牙泉正位于一大一小两个冲洪积扇的边缘与一条断层围成的三角形洼地间，比地下水潜水面低了几米，还有厚达几百米的疏松地层。地下水在此“冒头”，经由地形和地表风沙的综合塑造，最终呈现出新月般的样貌。

不完美但真实天然的月牙形（水位高时旁边会冒出“小犄角”）。“月泉晓澈”是敦煌八景之一。在这里植树反而会打破风的平衡，因此多是低矮植物。图/视觉中国更特殊的是，月牙泉就这样与沙山共存了千年，从未被风沙掩埋。她被“保护”在北、南、西南三座高逾百米的沙山之间。因为重力，风携带的颗粒80%在地表30cm范围内，尤其集中在地面上10cm之内。当风吹来时，首先受到高大沙山外侧的阻挡，在气流爬升过程中携带的沙基本堆积殆尽；从东侧或西北侧豁口进入的风，也会在三山夹击的地形间产生涡流，沿着沙山内侧往上吹；多向风之间相互平衡，“聚拢”着金字塔形沙丘的同时，也“宽松”着月牙泉的生存空间。