黄土划分
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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。
1.包气带:地表下一定深度,岩石中的空隙被重力水充满,形成地下水面。
以地下水面为界,其上者称包气带,其下的含水地带称为饱水带2.风成黄土:在地质时代中的第四纪期间,以风力搬运的黄色粉土沉积物3.次生黄土:原生黄土地层再受风力以外的营力搬运,主要是洪积、坡积、冲积成因的沉积物4.冰川:是地面上缓慢运动着的巨大冰体,在重力作用下有一定的运动5.冰期:气候寒冷,陆地上流水冻结,发育大规模冰川的6.冻土地貌:在多年冻土区,地下具有一定深度和一定厚度的冻土层,地表则发生周期性的冻融作用,结果形成一种特殊的地貌7.我国第四纪冰期:第四纪气候以全球大幅度的周期性冷暖变化为特征,表现为冰川作用的盛衰和气候带的移动,即冰期和间冰期的更替8.海进:由于各种原因引起在相对短的地史时期内,陆地相对于海面下沉,并使海水侵入陆地的现象9.海退:在相对短的地史时期内,因海面下降或陆地上升,造成海水从大陆向海洋逐渐退缩的地质现象10.地质环境:大气圈、水圈、生物圈和科学技术研究所能达到岩石圈之总称又称自然环境11.地质灾害:由于自然或人为作用,多数情况下是二者共同作用引起的在地球表层比较强烈的危害人类生命财产和人类赖以生存与发展的资源、环境的事件或现象12.元素的地质循环:在风化壳发展演变中,各种元素不断迁移,并由一种形态演变为另一种形态.第一章1.简述硅酸盐类矿物结晶构造特征。
根据硅氧四面体是否连接及连接方式不同,主要分为为五种:1)岛状构造硅酸盐:硅氧四面体孤立存在或每两个以一角顶相连组成孤立四面体。
此种构型矿物微粒状。
2)环状构造硅酸盐:分别有3、4、6、个四面体以两个角顶连接而成环状硅氧骨干。
3)连状构造硅酸盐:硅氧四面体彼此一两个角顶相连,沿空间无限延伸成链状骨干。
4)层状构造硅酸盐:硅氧四面体以三个角顶相连,组成无限延伸的平面层。
矿物为板状或层状。
5)架状构造硅酸盐:以全部四个角顶与其他四面体相连,组成立体空间内无限扩展的骨干。
砂黄土、黄土、粘黄土的划分标准
砂黄土、黄土、粘黄土是三种常见的土壤类型,它们有着不同的划分标准。
首先是砂黄土。
砂黄土是指含砂量较高的土壤,通常砂的含量在50%以上。
砂黄土的颗粒较大,空隙较多,因此透气性和
排水性较好。
砂黄土的肥力较低,但是能够保水保肥,适合生长一些耐旱、耐寒的植物。
砂黄土主要分布在干旱地区和山地区。
其次是黄土。
黄土是指由风化作用形成的粘性土壤,主要由粘土和少量砂、泥组成。
黄土的颜色通常为黄色或棕色,因此得名。
黄土属于半干旱气候下的产物,主要分布在我国中西部地区。
黄土的透气性和排水性较差,但是肥力较高,适合生长一些喜温、喜湿的植物。
黄土对于水资源的保持和调节有着重要作用。
最后是粘黄土。
粘黄土是指粘性较强的土壤,主要由粘土组成,含有少量砂、泥。
粘黄土的颗粒较细,空隙较少,因此透气性和排水性非常差。
粘黄土的肥力很高,但是容易出现涝灾。
粘黄土主要分布在我国东南地区和长江流域。
除了以上三种常见的土壤类型,还有其他一些类型,如红壤、盐渍土等等。
不同类型的土壤对于植物的生长有着不同的影响,因此在种植时应该根据土壤类型选择合适的植物,并采取相应的措施来改善土壤条件。
黄土湿陷等级划分
黄土湿陷是黄土的一种特殊的工程地质性质。
黄土湿陷等级是根据黄土湿陷量的大小来划分的黄土湿陷性强烈程度的级别。
划分的具体方法是按规定的压强(一般约为2×10 帕,折合20吨/平方米)求出湿陷系数,根据基底下各土层累计的总湿陷量(Δs)和计算自重湿陷量(Δzs)的大小等因素对湿陷性黄土地基进行划分的等级。
湿陷性黄土的评价指标
δs被地质学作为湿陷系数符号,代表着以δs为单位的厚度土层由于浸水在规定压力作用下产生的湿陷数值,定量标识了土样代表的湿陷等级系数。
地质上对黄土湿陷等级系数已有明确的划分。
判断土质是否具备湿陷性为,δs0.07为强烈湿陷。
判断湿陷性黄土场地的湿陷类型
1.自重湿陷量的实测值≤70mm为非自重湿陷性黄土场地;
2.自重湿陷量的实测值70mm为自重湿陷性黄土场地。
判定湿陷性黄土湿陷等级系数可按照《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)的规定进行黄土湿陷等级系数判定。
因此,在黄土地区修建工程应优先考虑选用非湿陷黄土地基,假如建筑工程已规划在了湿陷性黄土上,应尽量选用非自重湿陷性黄土地基。
因为这种地基与自己重湿陷性黄土地基相比,要求较低。
今天。
黄土划分和命名科学家们根据黄土形成的年代和特点对黄土进行了划分和命名,如马兰黄土、离石黄土、午城黄土等黄土-释环境演变的“天书”起来,为开展黄土研究奠定了基础。
进而分析了黄土和古土壤的物质成分和结构特征,确立了黄土风成理论,探讨了黄土的成因机制,发现黄土区明显地受东亚季风影响,在受从海上来的东亚季风影响强时,以古土壤沉积为主;而受西风带影响强时,以黄土沉积为主。
黄土和古土壤代表着不同的气候环境,前者指示干冷,后者指示暖湿,于是根据黄土与古土壤的分布状况可以追溯季风的轨迹,从而发展了东亚季风学说。
到了20世纪80年代,随着科学技术的进步和国际交流的增多,黄土研究已经远远超出黄土本身的意义,它与环境和全球变化紧密地结合在一起,调查发现,黄土高原有数十层黄土和古土壤,它们交互出现,表明从260万年以来,黄土地区至少经历了近40个干冷和暖湿气候旋回,这些旋回具有周期性。
刘东生先生在他的“黄土与环境”等一系列著作中,详细论证了黄土--古土壤多旋回性是气候干冷--暖湿周期变化的表征,这种周期变化印证了米兰科维奇提出的气候变化的地球轨道周期学说,也使从研究深海沉积物和极地冰芯得到的科学认识在陆地沉积物中找到了依据,从而,黄土,特别是中国广泛分布的厚层黄土成为与深海沉积物和极地冰芯并驾齐驱的研究全球变化的三部自然档案。
这部自然档案连续记录了自然环境演变历史和人类活动的印记。
但如何解译黄土中所包藏的环境信息却是一个比较复杂的科学问题。
刘东生先生和他的同事一道,通过研究黄土古土壤的沉积特征、磁性特征、地球化学特征、生物化石特征和测量其中的同位素和宇宙成因核素等途径,建立了气候环境演化的时间序列和转换函数,利用转换函数,恢复某一时段、某一地区的气候环境,例如通过碳氧同位素的分析,可以反演当时的温度、降水量和C3、C4植物类型,通过沉积物中植物孢粉和硅酸体等分析,恢复当时的植被类型,于是可以重建气候环境演变历史和演变规律,为认识现代气候环境,预测未来演变趋势找到科学依据。
黄土湿陷程度划分(补充件)A1 黄土湿陷类型与湿陷程度的划分A1.1 黄土的湿陷类型,按室内压缩试验,在土的饱和自重压力下测定的自重湿陷系数δzs判定。
自重湿陷数按式(A1)计算:……………………(A1) 式中:h z——原状土样在饱和自重压力s下稳定后的高度,cm;h’z——上述试样在侵水湿陷稳定后的高度,cm;h0——土样的原始高度,cm。
当δzs<0.015时,为非自重湿陷性黄土;δzs≥0.015时,为自重湿陷性黄土。
A1.2 黄土的湿陷程度,应按室内压缩试验,在一定压力下测定湿陷系数δs 判定。
湿陷系数控式(A2)计算:……………………(A2)式中:h p—原状土样在压力s下稳定后的高度,cm;h’p——上述试样在侵水湿陷稳定后的高度,cm;h 0——土样的原始高度,cm。
当δs<0.015时,一般定为非湿陷黄土;0.015≤δs<0.08时,一般定为弱湿陷性黄土;0.08<δs<0.07时,一般定为中等湿陷性黄土;δs>0.07时,一般定为强湿陷性黄土。
测定湿陷系数δs的压力s,自地面以下1.5m算起,10m以内土层应用200kPa 压力,10m以下至非湿陷性土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力(当不足300kPa时,仍应用300kPa)。
A2 黄土地基湿陷类型与等级的划分A2.1 黄土地基湿陷类型,应按汁算自重湿陷量Δzs和当地建筑经验综合判定,也可按实测自重湿陷量Δ′zs判定。
计算自重湿陷量Δzs(cm)。
按式(A3)计算:……………………(A3) 式中:δzsi——第i层土的白重湿陷系数;h i——第i层土的厚度;β0——修正系数。
陇西地区取1.5,陇东、陕北地区取1.2,陕西省关中地区取0.7,其他地区取0.5。
计算自重湿陷量Δzs,白天然地面算起。
至其下全部湿陷性黄土层的底面为止,其中自重湿陷系数δzs小于0.015的土层不累计。
A2.2 湿陷性黄土地基的温陷等级,按总湿陷量Δs划分。
一、概念黄土是在第四纪形成的一种特殊的陆相疏松堆积物,颗粒成分以粉粒为主,富含碳酸钙,多孔隙,颜色一般呈棕黄、黄色或黄褐色。
土中含易溶盐类,其中以碳酸盐含量最多,遇水易冲蚀、崩解、湿陷。
黄土按其湿陷特征可分为非湿陷性黄土、湿陷性黄土。
湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低,在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物的危害性大。
(湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土)。
我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50~70%,而粉土颗粒中又以0.05~O .01ram 的粗粉土颗粒为多,占总重约40.60%,小于0.005ram 的粘土颗粒较少,占总重约14.28%,大于0.1rnm 的细砂颗粒占总重在5%以内,基本上无大于0.25mm 的中砂颗粒。
西宁地区的湿陷性黄土是粉质土,且低阶地一般为粉质亚粘土为主,高阶地以粉质亚砂土为主。
西宁市区内的湿陷性黄土进行湿陷类型、湿陷等级划分,河谷低阶地的湿陷性黄一般为I 一Ⅱ级非自重湿陷,高阶地多为Ⅱ级非自重湿陷,洪积裙多为I 一Ⅱ级自重湿陷,黄土丘陵边缘地带多为Ⅲ级自重湿陷。
1.黄土湿陷性判定通过室内压缩试验在一定压力下的湿陷程度。
湿陷性系数's ()/p p o h h h δ=-δs ≧0.15 湿陷性黄土δs<0.15 非湿陷性黄土2.湿陷类型判别1)自重湿陷性判别(在饱和自重压力下的湿陷程度)自重湿陷性系数δzsδzs ≧0.015 自重湿陷性黄土δzs<0.015 非自重湿陷性黄土2)场地湿陷类型(实测自重湿陷量或计算自重湿陷量Δzs )s si o i z z h βδ∆=∑Δzs ≧7cm 自重湿陷性黄土场地Δzs <7cm 非自重湿陷性黄土场地3.湿陷等级判别(总湿陷量s ∆、自重湿陷量Δzs )s si i h βδ∆=∑通常:s ∆≧50,Δzs ≧30可判定为Ⅲ级,30<s ∆<50,7<Δzs <30可判定为Ⅱ级二、工程特性1.湿陷性:在天然含水量时往往具有较高的强度和较小的压缩性,但在浸水后,在土的自重或外部荷载或二者的共同作用下,其结构很快破坏,发生剧烈变形,强度也随之迅速降低,亦即黄土的湿陷性。
黄土划分和命名
科学家们根据黄土形成的年代和特点对黄土进行了划分和命名,如马兰黄土、离石黄土、午城黄土等
黄土-释环境演变的“天书”
、迦巴瓦峰的登山科学考察,填补了我国在高山科学史上的空白。
20世纪60年代末开创了我国环境地质研究,推动医学与地质学之间的互相渗透。
1991年在南极长城站工作。
主要著作有《中国的黄土堆积》、《黄土与环境》、《环境地质学的出现》等。
获得过国家自然科学奖一等奖、二等奖,国家科技进步奖二等奖等多项奖励。
最新概念,把不同地区分布的黄土有机地联系起来,为开展黄土研究奠定了基础。
进而分析了黄土和古土壤的物质成分和结构特征,确立了黄土风成理论,探讨了黄土的成因机制,发现黄土区明显地受东亚季风影响,在受从海上来的东亚季风影响强时,以古土壤沉积为主;而受西风带影响强时,以黄土沉积为主。
黄土和古土壤代表着不同的气候环境,前者指示干冷,后者指示暖湿,于是根据黄土与古土壤的分布状况可以追溯季风的轨迹,从而发展了东亚季风学说。
到了20世纪80年代,随着科学技术的进步和国际交流的增多,黄土研究已经远远超出黄土本身的意义,它与环境和全球变化紧密地结合在一起,调查发现,黄土高原有数十层黄土和古土壤,它们交互出现,表明从260万年以来,黄土地区至少经历了近40个干冷和暖湿气候旋回,这些旋回具有周期性。
刘东生先生在他的“黄土与环境”等一系列著作中,详细论证了黄土--古土壤多旋回性是气候干冷--暖湿周期变化的表征,这种周期变化印证了米兰科维奇提出的气候变化的地球轨道周期学说,也使从研究深海沉积物和极地冰芯得到的科学认识在陆地沉积物中找到了依据,从而,黄土,特别是中国广泛分布的厚层黄土成为与深海沉积物和极地冰芯并驾齐驱的研究全球变化的三部自然档案。
这部自然档案连续记录了自然环境演变历史和人类活动的印记。
但如何解译黄土中所包藏的环境信息却是一个比较复杂的科学问题。
刘东生先生和他的同事一道,通过研究黄土古土壤的沉积特征、磁性特征、地球化学特征、生物化石特征和测量其中的同位素和宇宙成因核素等途径,建立了气候环境演化的时间序列和转换函数,利用转换函数,恢复某一时段、某一地区的气候环境,例如通过碳氧同位素的分析,可以反演当时的温度、降水量和C3、C4植物类型,通过沉积物中植物孢粉和硅酸体等分析,恢复当时的植被类型,于是可以重建气候环境演变历史和演变规律,为认识现代气候环境,预测未来演变趋势找到科学依据。
这种认识上的飞跃,对全球变化研究产生了深远影响,由此黄土成为解释环境演变的一本天书,构成内容丰富的黄土学,从荒山僻壤进入科学的殿堂,被国际同行誉为黄土学研究者的“麦加”,吸引着国际同行对中国黄土朝圣般的向往。
黄土高原的形成可分三个阶段:第一阶段出现在250万—140万年之前,为高原物质内部侵蚀循环期;第二阶段出现在140万—4000年之前,为高原物质自然侵蚀外流期;第三阶段出现在4000年以前,为高原物质加速侵蚀外流期。
初期黄土高原据研究,黄土高原约250万年来上升了400—500米的高度。
现代黄土高原海拔高度自东南向西北一般由1200米增加到2000米左右,减去黄土堆积以来增加的(上升的)400—500米的高度,可知黄土最初沉积时,黄土高原绝大多数地区已达到了高原的高度(海拔大于700米)。
地层年代的研究表明,黄土开始堆积的年代距今为250万年左右。
因此,黄土高原的初期应从距今250万年算起。
在这一时期,广大地区为午城黄土覆盖,形成午城黄土覆盖的黄土高原。
中期黄土高原中期黄土高原开始于距今140万年前,结束于大约距今0.4万年前后。
这一时期黄土地层不断堆积加厚,在午城黄土的基础上,六盘山以东又沉积了离石黄土和马兰黄土
及部分全新世黄土,形成了时代齐全的黄土地层和结构完整的黄土塬。
在古地形起伏的丘陵区,新黄土堆积后仍呈现丘陵形态。
在六盘山以西地区,在第三纪或更老的地层之上,开始了黄土的发育。
这一阶段的侵蚀仍属自然侵蚀,其侵蚀量仍大大小于堆积量。
这一阶段是黄土高原发育的最盛时期。
近代黄土高原这一阶段黄土高原地貌类型与前一阶段基本相同,只是面积和数量有一定变化。
黄土塬的面积有所减少,丘陵面积增加,冲沟密度和规模加大,三门湖消失。
这一阶段该区人口大量增加,人类活动对地貌的发展起了重要作用,甚至改变了自然发展的趋势。
由于人类大量开垦土地,原始植被受到破坏,使黄土高原受到强烈侵蚀。
一般说来,高原要经历形成、发展和侵蚀衰退的自然发展过程。
研究表明,未来100年因地形坡度变化而引起的增加侵蚀量是很有限的,对未来100年黄土侵蚀量的影响不大。
由此可以预测,未来100年的黄土高原仍是适于人类生存的好地方。