黄土古土壤物质成分
第四纪黄土成分
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第四纪黄土成分
第四纪黄土是指在第四纪地质时期形成的黄土,主要分布在我国西北地区和华北地区。
它的成分主要包括砂、粉砂、粘土和有机质等。
砂是黄土的主要成分之一,主要由石英和长石等矿物组成。
它的粒径较大,通常在0.05-2.0毫米之间。
粉砂是指粒径较小的砂,通常在0.002-0.05毫米之间。
它主要由石英和长石等矿物组成。
粘土是黄土中的主要成分之一,由细小颗粒的矿物粘土矿物组成,如蒙脱石、伊利石和高岭石等。
粘土的颗粒很小,通常小于0.002毫米。
有机质是黄土中的一个重要组成部分,它是由植物残体和动物尸体等有机物质经过分解形成的。
有机质的含量会影响黄土的性质和特点。
除了以上主要成分外,第四纪黄土中还含有一些杂质,如矿物碎屑、水合铁氧体和碳酸盐等。
这些杂质的含量和种类也会影响黄土的性质和成分。
中国第四纪黄土详细资料大全
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中国第四纪黄土详细资料大全中国第四纪黄土分布于中国北纬34~45°地区,主要堆积于海拔2000米以下各种地貌单元上。
堆积区处于北半球中纬度沙漠—黄土带东南部干旱、半干旱区,呈东西向带状分布于西北、华北等地,以黄河中游最为集中(黄土高原),南界可抵长江下游两岸。
堆积中心位于陕西省泾河与洛河流域中下游地区,最厚达180~200米。
基本介绍•中文名:中国第四纪黄土•分布:中国北纬34~45°地区•海拔:海拔2000米以下•最大厚度:180~300米•分布面积:25万多平方公里•起始时间:258万年前简介,黄土的岩性特征,黄土地层中的古土壤,黄土地层中的古脊椎动物化石和古人类遗蹟,简介据考察,兰州附近黄河最高阶地上黄土厚达300米左右。
总面积38万平方公里,并构成世界最大、堆积最厚的黄土高原;此外黄土状沉积物的分布面积有25万多平方公里。
堆积始于距今258万年前,现今沉积仍在进行。
根据沉积特征、古生物、古土壤、地球化学及绝对年龄测定等方面的研究,刘东生等将中国黄土划分为早更新世午城黄土、中更新世离石黄土及晚更新世马兰黄土。
其粒度组成与矿物组合,在空间与时间分布上均有一定规律。
颗粒以粉沙占优势,一般在50%以上,粘土占15~30%,细沙不到30%,>0.25毫米的颗粒极少。
在黄河中游地区,从西北向东南有粗颗粒减少、细颗粒增加的趋势。
矿物成分以石英为主,占50%以上,其次为云母、角闪石、长石等,风化程度很弱。
化学成分以SiO 2为主,占50%以上;其次为Al 2O 3、CaO;再次为Fe 2O 3、MgO、K 2O、Na 2O、FeO 、TiO 2和MnO 等。
分布上,从西向东SiO 2、Fe 2O 3、MnO的含量逐渐增加,FeO、CaO、K 2O的含量逐渐减少。
上述变化反映了中国黄土的风成特征。
黄土剖面中出现的数层乃至十几层古土壤条带,是气候相对温和湿润、风力减弱、粉尘堆积停顿时的产物,代表了沉积间断。
黄土中古土壤CaCO_3淀积层及其意义
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内部。在 CaCO 3结核淀积层之下的土层中或古土壤 水非淋滤亚带中的地下水运移慢, 含水率低, CaCO 3
顶部之上的土层中一般不具密集的垂向裂隙 (照片 已饱和, 具有碱性水特征。 这两个亚带中的水为什
1)。 可以确定这些垂向裂隙是在古土壤发育过程中 么具有不同的特征呢? 这主要与大气降水以及地下
笔者曾对黄土中古土壤 CaCO 3 淀积深度进行 过研究〔1~ 2〕, 提出了 CaCO 3 淀积深度理论。 在这一 理论的基础上, 本文根据 CaCO 3 淀积层的有关资 料, 讨论其代表的水文意义。
1 关中地区 70 万年来 CaCO 3 淀积层 的分布深度
关中地区 70 万年来的红褐色古土壤发育好, 颜 色鲜艳, 层次分明, 厚度较大。 野外调查与观测得 知, 关中地区 70 万年来发育的 7 层红褐色古土壤具 有清楚的 CaCO 3 淀积层, 但各古土壤淀积层分布的 深度相差较大。其中第 5 和第 1 层古土壤 CaCO 3 淀 积层分布深度最大, 第 6 和第 7 层分布深度最小, 其 它各层介于两者之间 (表 1)。
色氧化铁、铝粘土胶膜 (图 1A , 照片 1) , 它们分布 的重力水淋滤亚带和下部的重力水非淋滤亚带两部
于裂隙发育处, 且数量从上向下减少 (照片 1)。 Fe2O 3 和 A l2O 3 是不可溶成分, 它们是以胶体的形 式向下迁移的, 显然它们是受重力水的作用向下移 动的。 镜下观察得知胶膜表面有许多粘土级碎屑的
以从古土壤顶部到 CaCO 3 结核淀积层顶部之间土 3 结论与讨论
层中的 CaCO 3 含量很低只能是地表重力水淋滤的
结果。二是在发育强的古土壤粘化层底部和 CaCO 3
根据 CaCO 3淀积层对地下水指示作用的研究,
黄土的物质成分和结构
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黄土的物质成分和结构1.引言黄土是中国北方地区常见的地层类型之一,得名于其颜色呈黄色。
黄土是历史的见证,也是自然的产物。
究竟什么是黄土?黄土的成分和结构是怎样的呢?下面我们来深入了解。
2.黄土的成分黄土的成分复杂,主要包括的物质有石英、长石、云母、硬质黏土矿物质以及少量泥质矿物质、有机质等。
其中以石英为主,占总量的60-80%;次为长石,占总量的3-15%;云母和硬质黏土矿物质也是重要的成分。
黄土中的泥质矿物质及有机质成分较少,都在百分之一以下。
因为黄土在水中具有较差的分散性,因此其细粉末悬浮浓度往往很低。
3.黄土的结构黄土结构的形成是由于风雨侵蚀、河流冲击、生物活动等自然力量作用下,石英、长石等硅铝酸盐矿物物质与硬质黏土矿物质交错排列形成了复杂的结构体系。
一般来说,黄土结构的组成以砂粒、粉粒、黏粒三种颗粒组成,形成类似于稳定的三角架的立体结构。
黄土中颗粒分层紧密,并在宏观上形成一定的物理性质,比如高度的堆积和结构的稳定性,这些结构使得黄土具有优良的抗剪性和压缩性等物理性质。
4.黄土的地理环境黄土主要分布在中国的黄土高原地区,包括陕西、甘肃、河北、山西、内蒙古等省份。
黄土的分布范围主要集中于海拔500米至2000米之间,是一种典型的干旱半干旱地区地层。
黄土既是河流域及河流漫滩的重要物质来源,也是土地的基本组成部分,是中国拥有丰富文化、悠久历史和灿烂文明的重要见证。
5.黄土的地质作用黄土具有重要的地质作用,其一是带来了广泛的矿产资源,如金、银、铜、铁、锰、煤等。
其二是黄土在长期积累过程中,不仅形成了大量的滞留水分,促进了当地的植被生长,还为当地的农业生产提供了丰富的土地资源。
其三是具有良好的史学价值。
黄土一般在中生代晚期开始形成,记录了当时地质环境的变化过程,对于中国的地质和气候演化研究有重要的意义。
6.总结黄土是一种在中国北方地区比较典型的地层类型,其成分和结构复杂,由于具有良好的物理性质和地质作用,其在地理、经济和文化等方面都具有非常重要的意义。
第5章 黄土的物质成分
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7.经研究发现,黄土与北方的沙漠有一 定的联系。但黄土部分物质来源可能更远。 马兰黄土中含柘榴石和锆石较多,说明它 受鄂尔多斯沙漠影响较大,而离石黄土中 含角闪石类和绿帘石、黝帘石类矿物较少, 与鄂尔多斯沙漠关系似乎不如马兰黄土那 么密切。现代沙说表层以晚更新世和全新 世的沙为主,与离石黄土相关的沙大多没 有出露。
第5章 黄土的物 质成分
2010年11月17日
5.1 黄土的粒度成分
5.1.1 中国黄土粒度成分的特点 关于黄土粒级的划分、各家意见颇不一致,此处采用以下 的方案: 粗砂 2.000~0.500mm Φ=-1.00 ~1.00 中砂 0.500~0.250mm Φ=1.00 ~2.00 细砂 0.250~0.100mm Φ=2.00 ~3.32 微砂 0.100~0.050mm Φ=3.32 ~4.32 粗粉砂 0.050~0.010mm Φ=4.32 ~6.64 细粉砂 0.010~0.005mm Φ=6.64 ~7.64 黏土 <0.005mm Φ>7.64 用Φ值表示粒径的方法: Φ= -log2d d—粒径(mm)
4.鉴别不同性状黄土的指标 魏兰英根据角闪石类、帘石类和不透明矿物类这 三类矿物分别属于不稳定矿物、较稳定矿物和稳 定矿物这三关矿物中的优势矿物,建立了它们的 相关方程。其中角闪石类的含量(χ )与不稳定 矿物含量(U)、帘石类(y)与较稳定矿物(W) 以及不透明矿物(Z)与稳定矿物(Q)的关系都 是显著的正相关关系,相关系数分别为0.896、 0.72和0.985,都大于信度α =0.01的相关系数值。 而角闪石类的含量(χ )与不透明矿物(Z),帘 石类(y)与不透明矿物(Z)都呈负相关关系。
5.1.3 中国黄土粒度成分在时间上的变化
“黄土”与其他类型的土壤有何区别?
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“黄土”与其他类型的土壤有何区别?一、黄土的形成黄土是由长期风蚀和水蚀作用形成的一种特殊土壤类型。
当地表的黄土层逐渐堆积,形成了堆积黄土。
黄土的形成时间相对较长,可以追溯到数百万年前。
而其他类型的土壤则是由不同的地质作用和环境条件下形成的。
二、黄土的成分黄土主要由石英、长石、云母等矿物质组成,其中以石英的含量较高。
这些矿物质经过长时间的风蚀、水蚀作用,形成了非常细小的颗粒,因此黄土的颗粒比较细腻。
其他类型的土壤则含有不同的矿物质成分,如沙土中含有较多的石英砂粒,粘土中含有较多的粘土矿物质。
三、黄土的特点1. 黄土具有较强的持水能力,能够有效地保持土壤中的水分。
2. 黄土的通透性较好,能够促进土壤中的氧气和二氧化碳交换。
3. 黄土中富含的矿物质和有机质可以提供植物所需的养分。
4. 黄土具有较好的保温性能,能够保护植物的根系免受低温的侵害。
5. 黄土的颜色较浅,具有较高的反射率,可以减少土壤表面的温度升高。
四、黄土的适用范围黄土主要分布在世界上的亚热带和温带地区,如我国的黄土高原、关中平原等地。
由于其特殊的物理和化学性质,黄土在农业、建筑、环境保护等方面具有重要的应用价值。
五、其他类型土壤的特点除了黄土,还有其他类型的土壤,如沙土、粘土、壤土等。
这些土壤在成分和性质上存在一定的差异。
1. 沙土颗粒较粗,透水性能较好,但保水能力较差。
2. 粘土颗粒较细,透水性能较差,但保水能力较强。
3. 壤土是由沙、粘、壤三种成分组成的混合土壤,受两者特点影响,具有保水能力和透水性能的平衡。
综上所述,“黄土”与其他类型的土壤在形成、成分、特点和适用范围等方面存在明显的区别。
了解这些区别有助于我们更好地利用土壤资源,推动农业、建筑和环境保护等领域的发展。
对于农民来说,选择适合自己地区土壤的合理农业措施,能够提高农作物的产量和品质;对于建筑工程师来说,了解土壤的特点,能够制定合理的基础设计;对于环境科学家来说,探索黄土和其他土壤类型的差异,有助于保护和修复不同区域的土壤生态系统。
黄土的古土壤序列形成原理
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黄土的古土壤序列形成原理
黄土是一种由黄色的细粒粘土组成的土壤,在中国的黄土高原地区广泛分布。
黄土的古土壤序列形成原理主要是由于长时间的风力和水力作用以及气候变化的影响。
黄土的形成主要有以下几个过程:
1. 沉积过程:黄土是由风力或水流搬运来的细粒颗粒沉积而成的。
在黄土高原地区,风力是主要的沉积力量,大风会将细粒黄土颗粒搬运到远离产源地的地区,并在那里沉积下来。
2. 风化与侵蚀:黄土地区的气候条件相对干燥,风化作用比侵蚀作用更为显著。
风化是指岩石受水分、气候和微生物等因素的作用,使其物质结构发生变化的过程。
在黄土高原地区,岩石会经过长时间的风化作用,逐渐破碎成细小的颗粒,形成黄土。
3. 气候变化:气候是黄土形成的重要因素。
在过去的几百万年间,中国的黄土高原地区的气候经历了多次变化,从干旱到湿润,再到干旱。
这种气候变化导致了黄土的形成和演化。
在干旱时期,风力运载的黄土颗粒被沉积,并逐渐堆积形成厚厚的黄土层。
古土壤序列形成原理主要与长时间的风化作用、风力和水力搬运以及气候变化密
切相关。
黄土地区的古土壤序列记录了地质和气候变化的历史,对研究古环境、古气候和古地理有重要意义。
黄土古土壤序列形成的基本条件
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黄土古土壤序列形成的基本条件
一、前言
黄土是黄沙成土而形成的土壤,是一种特殊的沉积物,其中包含有大量的硅质物质。
黄土以山形、浅海洋沉积而成,也可以由风或水流而形成,它们的状态被称为“黄土古土壤序列”。
黄土古土壤序列
形成的基本条件有:
1.有利的气候条件:黄土古土壤序列的形成需要有利的气候条件,如气温、降雨量及相对湿度等。
2.较长的断代时期:黄土古土壤序列的形成依赖于一个较长的断代时期,即亚新世以来,大约四万年。
3.多种元素的贡献:黄土古土壤序列中包含有铝、钙、铁、镁等元素,这些元素来源于风尘,火山岩,水溶、物质侵蚀等过程中产生的物质,和此刻仍在运移的物质。
4.深层成因:黄土古土壤序列的深层成因要深入到具体的物质和生态因素,进而考虑其影响土壤变化的速度和强度。
二、结论
黄土古土壤序列的形成,是由气候、土壤、植物物理化学元素的多种因素长期作用的结果,这些因素包括:有利的气候条件、较长的断代时期、元素的贡献以及深层成因等。
只有当这些条件达到一定平衡时,才能形成黄土古土壤序列。
- 1 -。
关中东部全新世黄土古土壤序列常量元素地球化学特性研究_丁敏
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关中东部全新世黄土 古土壤序列常量元素 地球化学特性研究
2, 3 2* ,庞奖励1, ,黄春长1,李艳华1,王丽娟1,牛晓露1 丁 敏1,
( 陕西师范大学 旅游与环境学院 ,陕西 西安 7 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室 , 1. 1 0 0 6 2; 2. ) 陕西 西安 7 泰山学院 旅游与资源环境学院 ,山东 泰安 2 1 0 0 7 5; 3. 7 1 0 2 1
第3 1卷 第4期 中 国 沙 漠 2 0 1 1年7月 J OUR NA L O F D E S E R T R E S E A R CH
V o l . 3 1 N o . 4 J u l . 2 0 1 1
) 文章编号 : 1 0 0 0 6 9 4 X( 2 0 1 1 0 4 8 6 2 0 6 - - -
期间气候干冷, 粉尘堆积速 成于冬季风相对强盛时期 , 率高, 风化成壤较弱; 古土壤则代表了夏季风相对强盛 气候温暖湿润, 风化成壤作用强 期,
[ , ] 1 4
。 黄土、 古土壤
经历了不同程度的风化成壤作用, 土壤形成的实质是
] 5 , 元素的重新组合和富集[ 元素地球化学理论和各种
地球化学参数成为揭示黄土-古土壤等的物质来源、 风 化程度及其成壤环境演变的重要手段
K 2O 2 3 2 3. 7 2 4. 4 2 3 2 2. 7 2 3. 4 2 5. 4 2 2. 2 3 2 4. 1 2 7. 7 2 3. 1 2 4. 3 3 4
N a 2O 1 3. 6 1 3. 5 1 2. 9 1 3. 5 1 3. 9 1 3. 5 1 4. 4 1 2. 4 3. 7 1 3. 7 1 2. 1 1 7. 5 1 6. 4 3 9
黄土的化学成分
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3.不同时代黄土化学特征之变化
不同时代黄土化学成分十分类似,这也与 其矿物成分之均一性相应,反映了不同时 代黄土之物质来源和成因之一致性以及沉 积作用的持续稳定性。 不同时代的黄土化学成分也有一些细微的 差异。 随着时代由老到新,Al2O3、Fe2O3、MgO 和K2O的含量减少,FeO和CaO含量增加, 而SiO2 和Na2O的含量则在离石黄土中最 高。
黄土中铷(Rb)、铯(Cs)、钽(Ta)在 空间上自北而南有升高的趋势,锗(Zr)、 铪(Hf)则相反,呈现南低北高的现象。 这种趋势和黄土中Zr、Hf矿物分布相符,但 到了南部的扶风Zr的含量又比洛川为高,这 可能与南部雨量偏大,易于迁移的元素淋 失,而使Zr、Hf的含量有回升现象。
5.3.4
黄土中的稀有元素
中国黄土中的稀有元素有18种:铀、钍、锆、 铪、铷、铯、锶、钡、钪、钽、铬、锂、铍、 钒、镓、铌、钨和铊。不过后7种元素只在南 京的下蜀黄土中检出,其他地区的黄土中尚 未发现。 黄土稀有元素含量低于冰川内积物而高于湖 积物。
大部分稀有元素在古土壤中比黄土中含量 稍高。个别元素如锶(Sr),在古土壤中 低于黄土,U含量则相差不大,而内蒙古风 沙刚贫于稀有元素,这说明黏土对稀有元 素有一定的吸附作用。 黄土中的稀有元素主要集中在重矿物中, 鉴于重矿物主要集中在黄土的粉砂粒组中, 所以稀有元素主要集中在黄土粉砂级粒组 的碎屑矿物中。
由于微量元素与黏土矿物和有机质的密切关 系,由于黄土高原由西北向东南的粒度变化,黏 土矿物向东南方向逐步增加以及气候由西北向东 南,由干旱变为半湿润,风化作用加强,不稳定 矿物先在偏北方已风化,稳定矿物向南,向半湿 润区才风华,才释放出微量元素等因素的联合作 用就形成了黄土高原区微量元素的分带现象。这 几个带分别为:①沙漠黄土过渡带微量元素极低 区;②砂黄土带微量元素低含量区;③粉黄土带 微量元素中等含量区;④黏黄土带微量元素极低 区;⑤渭河谷地区次生黄土带微量元素高含量区。
黄土高原黄土_古土壤序列古气候代用指标综述
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文章编号:1009-6248(2011)02-0177-09黄土高原黄土-古土壤序列古气候代用指标综述杜青松(中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083)摘要:黄土高原黄土-古土壤序列是古气候演化在陆相地层中的反映,已经成为认识第四纪地球气候与环境变化的3个重要信息载体之一,可用来探讨东亚季风气候的形成演化和受控机制、气候突变事件的记录乃至反演我国内陆干旱化历史。
稳定同位素、磁化率和孢粉等气候代用指标的地球化学、物理学以及生物学分析为提取黄土-古土壤序列中蕴藏的古气候环境信息提供了新的途径。
随着定量重建古气候方法的不断引进,运用替代指标研究的结果的准确度和精度也在不断提高。
关键词:黄土-古土壤序列;古气候代用指标;对比分析;成壤强度;东亚季风演变中图分类号:P532文献标识码:A1引言青藏高原的隆升、亚洲内陆荒漠的起源和季风气候的形成奠定了我国现代环境的基本格局。
这三者的关系一直为全球气候演化研究人员所重视。
全球气候变化及其对生态系统的影响,尤其是近年来气候异常在许多地区造成了一系列的自然灾害,给人类生存环境带来严重的不利影响。
为了应对气候剧变,探索古气候变化的动力成因机制,并由此预测未来气候变化趋势变得极为迫切(丁旋,1998)。
中国的黄土高原大约有7Ma的历史(H eller F et al1,1982),甚至更长(22M a)(Guo Z T et al1, 2002)。
黄土-古土壤是季风气候下的产物,其中黄土层形成于冬季风相对强盛时期,期间气候干冷,粉尘堆积速率高,风化成壤较弱。
古土壤则代表了夏季风相对强盛期,气候温暖湿润,风化成壤作用强,就形成褐红色的古土壤。
因此黄土-古土壤序列记录了最近7Ma东亚冬季风占优势和夏季风占优势气候期相互交替的变迁历史。
该风尘堆积序列随着青藏高原高度的不断增长,越来越多地显示黄土高原气候向干旱化方向发展(把多辉等,2005)。
赵济(1995)针对全新世时期亚洲大陆的造山运动已基本停止这一情况,提出引起黄土高原环境演变具有全局性意义的自然因素首先是气候的波动。
黄土地勘说明及处理
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黄土地勘说明及处理一、背景介绍黄土地是我国西北地区常见的一种土壤类型,由于其特殊的地质成因和土壤特性,对于农业生产和土地利用具有重要意义。
本文将详细介绍黄土地的特点、勘测方法以及处理措施,以便更好地了解和利用这一土地资源。
二、黄土地特点1. 地质成因:黄土地主要由风化作用和沉积作用形成,经历了数百万年的演化过程。
2. 土壤质地:黄土地的土壤颗粒主要以粉砂和细砂为主,含有较多的粘土颗粒和少量的有机质。
3. 颜色特征:黄土地因含有较多的铁氧化物而呈现黄褐色或红褐色。
4. 水分特性:黄土地具有较强的持水能力和排水性能,但容易产生干裂现象。
5. 肥力状况:黄土地的肥力较低,缺乏养分和有机质,但是具有较好的保水性。
三、黄土地勘测方法1. 地质调查:通过野外地质调查,了解黄土地的分布范围、厚度、成因等基本情况。
2. 地球物理勘测:利用地震、电磁、重力等物理方法,获取黄土地的地下结构和性质信息。
3. 取样分析:采集黄土地样品,进行颗粒分析、化学分析等实验室测试,获取土壤质地和养分含量等数据。
4. 遥感技术:利用卫星遥感图像,对黄土地进行遥感解译,获取土地利用、植被覆盖等信息。
四、黄土地处理措施1. 土壤改良:通过施加有机肥料、矿物肥料等,增加土壤的肥力和养分含量,改善土壤质地。
2. 水土保持:采取合理的水土保持措施,如梯田建设、防风林带建设等,减少水土流失和干旱风沙的影响。
3. 水资源管理:合理利用水资源,进行灌溉和排水,保持土壤湿度和排除积水,提高农作物产量。
4. 种植选择:根据黄土地的特点,选择适应性强的农作物进行种植,提高农业生产效益。
5. 土地复垦:对于已经退化的黄土地,可以进行土地复垦,通过植被恢复和土壤改良,使其重新恢复为可利用的土地资源。
五、结论黄土地作为我国西北地区重要的土地类型,具有独特的地质成因和土壤特性。
通过对黄土地的勘测和处理,可以更好地了解和利用这一土地资源,提高农业生产效益和土地利用效率。
黄土古土壤序列形成的基本条件
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黄土古土壤序列形成的基本条件
黄土古土壤序列形成的基本条件
古土壤序列形成是黄土形成的必要条件之一,是构成土壤体系最基本的土壤层次,它与其他土壤形成有着深度的联系。
古土壤序列形成的基本条件主要有:
一、气候条件:古土壤形成的条件关键在于气候,其中包括日照、气温、湿度和风速等因素。
黄土古土壤形成的基本条件是:气候温湿,气温多变,日照充足,风速适宜。
二、土壤组成:黄土古土壤形成主要是依赖土壤组成,土壤组成以含水量、沙、砂、粪便、黏土和有机质的比例为主,而有机质的比例需要在一定范围之内,土壤质地应粒状、块状、粉状为佳,其调节湿度、温度的作用是非常重要的。
三、土壤变化:古土壤序列形成的另一个重要条件是土壤变化,它涉及土壤的发生、蚀变、转位和演变。
它需要处于一定的流动状态,在这个流动过程中满足土壤的物理、化学和生态功能,以形成黄土古土壤序列。
四、地表状态:地表状态对黄土古土壤序列形成也有重要影响,地表状态的变化有助于土壤变化,有助于形成古土壤序列。
以上就是黄土古土壤序列形成的基本条件,该条件联合在一起,能够促进古土壤序列的形成,从而构成一个完整的土壤体系,并维持黄土的正常生长。
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黄土高原黄土-古土壤的矿物组成及其环境意义
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提 要 采 自洛川和 西峰剖面的 34个黄土一古土壤样 品分为砂 、粉砂 、牯土三个粒缎 进行 了矿物成分分析。结果表明.黄土高原黄土和古土壤的矿物组成基本一致 .除了方解石和 褐铁 矿、磁铁矿因在样 品处理时巳被剔 除未子计算外 ,其主要矿物是石英、云母 、长石和绿泥 石 。这 4种矿物占总量的 88 9l ,其他矿物有高岭石、蒙脱石 、蛭石 和少量重矿 物。不同 地质剖面和不同地层层位 的矿物差异主要表现 为组成矿物在含量和粒度上 的变化 。洛 川与 西峰剖面、古土壤与黄土 以及相 同古土壤层的上部 与下部相 比,它们的矿物组成主要表现 为 前者古有较少长石和较 多云母和蛭石 ,而且颗粒较细,表 明在土壤发育过程 中使矿物转变 的 生物化学风化过程和使矿物颗粒 由粗变细的物理风 化过程并存 。这一结果有利于这样一种 土壤发育机制解释 +即古土壤发育与黄土堆积过程同时进行 ,只是在古土壤 发育时期黄 土的 堆积过程缓慢,成土作用大于黄土堆积作用而发育土壤 。
al,1 987)。
文献报道的研究结果对于认识黄土 、解释黄土搬运营力和堆积环境都提出了重要的 矿物学依据 。但值得指出,如果接受“黄土是一种粉土质沉积岩”的概念,把黄土作为一种 特 殊岩石来看 ,以及接受“古土壤是以黄土为母质的成土作用产物”的概念 ,成土过程使
第一作者简介:部辫覆 胃 57岁 研究员 第 四纪地球化学 *本项研究得到 中国科学院西安黄土与第四纪地质研究开放实验室资助
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、
图 l 黄土 古土壤中粘粒 XRD图谱
Fig.1 The XRD patterns of the clay fraction in loess—paleosol samples
黄土地区古土壤工程特性研究
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黄土地区古土壤工程特性研究黄土地区古土壤工程特性研究引言:黄土地区位于我国中西部地区,由于该地区独特的地质背景和土壤特性,使得该地区的古土壤工程特性具有一定的研究价值。
在建筑工程、公路、铁路等基础设施的规划和设计中,对古土壤工程特性的深入研究,有助于提高工程建设的质量并降低工程风险。
一、黄土地区的地质背景黄土地区是在长期地质作用下形成的现代陆相沉积层,主要由黄土、黏土和砂状黄土等组成。
该地区的黄土层通常非常厚,通过年代地层划分可分为全新世、更新世、上新世等不同地质时期。
这些地层具有明显的层理分明,层间土质差异明显,对古土壤工程特性的研究提供了丰富的实验材料。
二、黄土地区古土壤工程特性1. 物理性质黄土地区古土壤的物理性质主要包括容重、疏松度、含水率、孔隙度等。
由于土壤颗粒形状规则,黄土的孔隙度较小,容重较大,使得古土壤工程中的土壤渗透性能较差。
2. 力学性质古土壤在抗剪强度和变形特性方面表现出明显的非线性行为。
由于黄土地区的土壤颗粒粒径差异较大,颗粒间的协调性较差,使得土壤的内摩擦角较小,剪切强度不高。
此外,黄土地区古土壤在湿润的环境下会发生一定的胀缩变形,对工程建设会产生一定的影响。
3. 液性质古土壤的持水性和渗透性较差,容易形成积水,造成地下水位的持续上升。
另外,黄土地区的古土壤在湿润的环境中容易发生溶解变形,使得土壤的物理和力学性质发生改变。
三、研究意义与展望黄土地区古土壤工程特性的研究对于工程建设和环境保护具有重要的意义。
1. 在黄土地区的基础设施建设中,了解古土壤的工程特性可以帮助工程师更好地规划和设计工程,减少工程施工中的风险和损失。
2. 黄土地区的地下水资源丰富,但由于古土壤的不透水性质,地下水的开采与环境保护之间存在冲突。
研究古土壤的持水性和渗透性可以为地下水资源开发和保护提供科学依据。
3. 黄土地区古土壤的胀缩性使得其在干湿交替的环境下容易发生变形和破坏,导致工程结构的稳定性受到威胁。
黄土工程地质成因成分地貌
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马兰黄土( Q3黄土) :以北京西北斋堂村马兰阶地的黄土 为典型代表(马兰黄土),颜色淡灰黄色,无层理,较疏松, 柱状节理,大孔结构发育,有湿陷性或强烈湿陷性,有些地 区有溶洞(黄土喀斯特),普遍覆盖于离石黄土之上,遍及 黄土的主要分布地区,是建筑工程中一般主要遇到的湿陷性 黄土。
一般认为, Q1黄土,Q2黄土,Q3黄土,甚至早期的Q4黄土 黄土为原生黄土(或黄土),以风成为主(风积黄土),而 Q4黄土或Q4近期黄土为次生黄土(或类黄土,黄土状土), 以水成为主(冲积黄土、洪积黄土、坡积黄土)。
算应用上受到限制,从而减弱了它的应用价值。虽然抓住了一个 最重要的性质,但作为黄土的分类存在局限性。
●黄土分类定名体系之三
以颗粒组成特性为基础的体系,如砂黄土、粉黄土、 粘黄土以及砂质粉黄土、粘质粉黄土、粉质粘黄土等。
该定名体系与土力学中常用的分类定名思路相一致,体现了将 粘粒含量视为土的粒径组成影响土性最活跃的因素这一规律。尽管 颗粒组成只是由扰动土的土颗粒大小级配来反映。但它在一定程度 上也是造成土矿物成分、结构排列以及力学特性上差异的重要依据, 如粗粒土,一般多为单粒结构,石英成分,薄膜水少,透水力强, 无粘性;而细粒土多为絮状结构,粘土矿物,薄膜水多,有粘结强
我国黄土分布面积约63.5万平方公里,占世界黄土分布总面积的4.9% 左右,主要分布在北纬33-47度,以34-45度之间最为发育,属于干旱、 半干旱气候类型。
我国湿陷性黄土分布面积约占我国黄土分布总面积的60%左 右,大部分在黄土中游地区,北起长城附近,南达秦岭,西自 乌鞘岭,东至太行山,即北纬34-41度,东经102-114度之间。
度,透水性差等等。
砂黄土 4 I p 6 粉黄土 6 I p 17 粘黄土 I p 17
第5章 黄土的物质成分
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为了表征黄土的平均粒径,把颗粒分析结果所作累 积曲线上含量50%处的粒径叫作中值(中位数), 以Md表示。总的来说,所有的黄土在如此广大的区 域上和不同时代中,粒度成分是十分均匀,很少变 化的。这说明形成它的动力是稳定的。 分选系数(S0),可以说明颗粒大小的均一程度, 判别搬运距离之远近。通常搬运距离愈远,分选程 度愈好。四分位法是计算分选系数的方法之一 S0=
4.鉴别不同性状黄土的指标 魏兰英根据角闪石类、帘石类和不透明矿物类这 三类矿物分别属于不稳定矿物、较稳定矿物和稳 定矿物这三关矿物中的优势矿物,建立了它们的 相关方程。其中角闪石类的含量(χ )与不稳定 矿物含量(U)、帘石类(y)与较稳定矿物(W) 以及不透明矿物(Z)与稳定矿物(Q)的关系都 是显著的正相关关系,相关系数分别为0.896、 0.72和0.985,都大于信度α =0.01的相关系数值。 而角闪石类的含量(χ )与不透明矿物(Z),帘 石类(y)与不透明矿物(Z)都呈负相关关系。
2.在总的均一基础上,黄土矿物成分在区域 上还是有一些差异。各地黄土中的重矿物 都是以稳定和较稳定矿物为主,不稳定矿 物较少,这说明黄土原始物质在堆积前未 遇到强烈的风化。 3.不同时代黄土中矿物成分总的说变化是不 大的,但也有某些小的变化。如不稳定矿 物则变化由剖面底部向上有增加的趋势, 而稳定矿物由下向上有减少的趋势,极稳 定矿物则变化很小,这可能与气候趋于干 旱有关,也与古期黄土经历风化较强有关。
6.人们还分析了甘肃前震旦纪秦岭群,古 近纪甘肃群粉砂岩、白垩纪河口群粉砂岩、 第四纪安宁组砂岩和黄河现代冲积物以及 鄂尔多斯侏罗纪岩中的重矿物成分,发现 它们的矿物组合十分单调,矿物种类比黄 土少得多,特别是不稳定矿物中的角闪石 和辉石类含量极少。这说明这些沉积物都 经过了彻底的风化,不稳定矿物已经消失, 而黄土与之没有联系,其物质来源于风化 作用微弱的干旱沙漠区。
黄土的主要成分
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黄土的主要成分黄土是一种常见的土壤类型,主要分布于我国的黄土高原地区。
它的主要成分有石英、长石、云母、黏土矿物、铁氧化物等。
这些成分赋予了黄土独特的性质和特点。
黄土的主要成分之一是石英。
石英是一种常见的硅酸盐矿物,具有高硬度和稳定的化学性质。
它在黄土中的存在使得黄土具有一定的稳定性和耐久性。
石英的颗粒较细,能够提供土壤的细密结构,有利于保持土壤的水分和养分。
黄土中含有丰富的长石。
长石是一种硅酸盐矿物,具有较高的硬度和稳定性。
长石的存在使得黄土具有较高的抗风蚀能力和抗侵蚀能力。
长石颗粒的存在还能够增加土壤的排水性和透气性,有利于植物的生长。
云母是黄土中的另一重要成分。
云母是一种层状硅酸盐矿物,具有较好的隔水性和保水性。
黄土中的云母能够吸附土壤中的水分,并保持一定的湿度,有利于植物根系的生长和发育。
云母还能够吸附土壤中的有机质和养分,提供植物所需的营养。
黄土中还含有丰富的黏土矿物。
黏土矿物是一种具有很强吸附能力的矿物质,能够吸附土壤中的有毒物质和重金属离子,起到净化土壤的作用。
黏土的存在还能够增加土壤的保水性和肥力,有利于植物的生长。
黄土中的铁氧化物是黄土呈现黄色的主要原因。
铁氧化物是一种具有较高抗氧化性的矿物质,能够抵御土壤的侵蚀和风化。
铁氧化物的存在还能够提供土壤中的铁元素,对植物的生长和发育具有重要的影响。
黄土的主要成分包括石英、长石、云母、黏土矿物和铁氧化物。
这些成分赋予了黄土独特的性质和特点,使其成为一种适合农业生产和植物生长的土壤类型。
黄土不仅具有良好的稳定性和耐久性,还具有较高的抗风蚀能力和保水性。
黄土中丰富的矿物质也为植物的生长提供了必要的营养和条件。
因此,黄土在我国的农业生产和土地利用中具有重要的地位和作用。
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黄土古土壤物质成分
一、
黄土的一般特征
黄土主要由粉砂组成,含一定数量的细砂与黏土。
颜色为黄灰色或棕黄色。
质地均一,未固结(以手搓之易成粉末),稍具黏性,含有较多钙质与其他矿物质养分,利于耕作。
钙质常以不规则的钙质结核形式出现。
常发育垂直节理。
颗粒结合不紧密,孔隙度大,质轻,松软。
黄土无明显层理,干燥时较坚固,遇水易于剥落,易受侵蚀,黄土区地表支离破碎,形成黄土区特有的地形。
二、
黄土的物质成分
黄土的化学成分中含:SiO2 50%~60%,Al2O3 9%~12%,CaO 7%~10%,MgO 1%~3%,Fe2O3 4%~5%,K2O 2%。
矿物成分以石英、长石和碳酸盐矿物为主。
石英和长石一般为粉砂级,碳酸盐矿物呈微粒状态,偶尔可见到重结晶的细粒方解石。
此外,还有少量粉砂状磁铁矿、角闪石、辉石和黑云母等。
这些在水中不稳定的矿物有时晶形完整、表面新鲜。
黄土中的矿物成分与大陆岩石的平均成分相似,而与黄土分布地区的下伏基岩中的矿物成分无关。