中国黄土的微结构与地理、地质环境的关系

中国黄土分布范围之广、厚度之大和地层之完整均为世界其它各地所罕见,因此早就为国内外学者所注意。特别是1949年之后,广泛地开展了黄土、黄土地质环境和黄土工程性质的研究。近几年来作者利用扫描电镜对中国各地黄土的微结构进行了研究,其目的是为了探索黄土湿陷的原因、微结构特征和区域性变化规律,从而进一步探讨中国黄土和黄土微结构的形成过程。     

目前中国黄土研究中存在的几个问题

本文在回顾和分析中国黄土研究历史与现状的基础上,提出了目前中国黄土研究中存在的若干问题。重新修订了黄土和黄土状岩石的概念,建议废止“原生黄土”、“次生黄土”等概念,并对黄土成因作了综合评述．     

论中国黄土的基本地质问题

中国黄土的地质问题,包含的内容十分广泛。本文仅就中国的黄土成因、中国黄土高原形成的地质背景与古环境演化、中国黄土区域地层等基本地质问题加以论述,并着重论述和研究了中国黄土区域地层问题。我们从岩石地层、生物地层、磁性地层、气候地层和年代地层等方面进行了分析对比。对中国黄土地层形成发育有了新的认识。     

中亚干旱区第四系黄土和干旱环境研究进展

中亚黄土位于连接欧洲黄土和中国黄土的咽喉地带,黄土地层的古气候记录研究对完整认识地质时期欧亚大陆古气候的演化历史、空间差异和不同时间尺度上的主控因素,深入理解欧亚大陆西风—季风系统的相互作用机制有重要意义。然而,中亚黄土的研究程度与欧洲和中国黄土相比明显偏弱,尤其与中国黄土的对比研究亟待加强。综述了近些年中亚第四系黄土研究的主要进展,基于代表性剖面和中国黄土古气候记录粗框架的对比,讨论了中亚干旱区第四纪以来构造尺度上的干旱化过程,轨道尺度上的干湿变化历史和亚轨道尺度上的干湿变化及其与东亚季风区古气候变化的相位关系。     

中国黄土区第四纪脊椎动物

中国黄土研究中,脊椎动物化石一直具有重要地位。二十至三十年代,杨钟健、德日进、裴文中等对黄土中脊推动物化石做了比较深人的研究,为黄土地层划分奠定了基础。1962年,刘东生、张宗祜根据山西隰县午城剖面的脊推动物化石及地层的不整合关系,划分了午城黄土、离石黄土和马兰黄土。而后,刘东生等在“黄河中游黄土”、“中国的黄土堆积”和“黄土的物质成分与结构”等著作中,对黄土区的脊椎动物化石做了比较系统的总结。     

黄土作为西北地区填埋场覆盖层的可行性及设计厚度分析

中国西北地区气候以干旱和半干旱为主,黄土广泛分布。首先介绍了西北地区3个代表性城市近50 a的气候条件和3类黄土的粒径分布及储水能力,在此基础上利用Chen、Benson等提出的水量平衡分析方法对黄土土质覆盖层在我国西北地区应用的可行性进行了探讨,并计算分析了单一型黄土覆盖层的设计厚度。分析结果表明: 西北地区夏季高温多雨植被生长茂盛而冬季降雨较少,降水和腾发作用有较好的同步对应关系,适合土质覆盖层的应用。采用黄土作单一型土质覆盖层的设计厚度在0.54～1.92 m之间,从干旱、半干旱到半湿润气候区,设计厚度逐渐变厚,其具体设计厚度与气候条件和黄土种类密切相关;在同一气候区采用粉性黄土所需厚度最薄,而采用砂性黄土则最厚。西北地区采用黄土作填埋场终场土质覆盖层具有技术可行性和良好的经济效益,值得进一步开展工程实践和更深入的研究。     

甘肃永靖黑方台地区滑坡形成的黄土时效特性

甘肃黑方台地区是中国滑坡预测预报研究和实践的热点地区,开展黄土时效特性试验是进行滑坡预测预报的基础.以黑方台原状黄土为研究对象,开展了2个含水量、4个围压、八级偏应力水平下的黄土三轴固结排水蠕变试验,研究了黑方台黄土的粘-弹-塑性变形破坏规律.蠕变试验结果表明,相同含水量和围压下,偏应力越大时,黄土的蠕变变形量越大;围压和偏应力水平一定时,含水量越高,蠕变越容易,蠕变量越大;黄土具有显著的非线性粘-弹-塑性变形特征.分析认为黑方台黄土普遍表现出稳定型和渐变型的变形特征,进行该地区滑坡预测预报是有科学基础的.以试验数据为基础,采用幂函数和对数函数分别拟合得到黄土的蠕变模型.建议采用对数型经验方程进行黑方台黄土斜坡长期稳定性分析和滑坡预测预报.     

马兰黄土沉积速率及其地质意义

马兰黄土平均沉积速率为0.078毫米/年.但又可分为三个沉积速率层段,即上部中等,中部最大,下部最小.沉积速率的变化与黄土颗粒粒径有关.粒度粗,分选好.沉积速率最小.反之.沉积速率则大.更重要的是,沉积速率受控于古气候的演化.气候愈旱干、寒冷.沉降黄土的次数增多.沉积速率就愈大.相反.暖湿气候则不利于黄土沉积.黄土-古土壤系列反映了这期间气候韵律和黄土沉积速率的关系.     

中国黄土研究的历史、现状和未来——一次事实与故事相结合的讨论

地质科学研究要以人为本,从可持续发展出发,开拓地质多样性,有所为有所不为.中国黄土研究经历了发现研究、比较研究和目的研究3个层次阶段,今后需要加强目的研究.中国已有条件从黄土所保存的各种信息,以揭示新生代以来全球干旱化的机制、规律和人类活动影响为目的,从区域性走向全球性研究,提出黄土"地质生态系统”研究的概念.基础研究方面,讨论了1)黄土序列连续性和间断性的间断平衡(PUNCTUATED EQUILIBRIUM)问题;2)黄土全球分布形成机制一元论问题;3)黄土地貌形态与地壳运动表现问题.应用研究方面,讨论了1)健康与黄土区域地球化学与地质生理学(GEOPHYSIOLOGY)问题;2)建设城乡与黄土地质生态结构问题;3)农业与黄土区域生态系统管理评价(REGIONAL ECOSYSTEM ASSESMENT).认为在黄土研究中会遇到社会和技术发展方面的挑战,但关键是科学工作者自己的挑战.     

黄土地区地下连续墙桥梁基础试验研究

本书为交通运输部西部交通建设科技项目黄土地区大跨度桥梁地下连续墙和箱形基础的应用研究的研究成果,依托工程实践,对地下连续墙现场载荷试验、室内物理模型试验进行了系统研究,深入分析了黄土地区地下连续墙受力变形特征。     

陆生蜗牛化石与中国黄土古环境研究

陆生软体动物蜗牛是黄土地层中重要的环境指标,在黄土地层成因和古环境与古气候研究方面具有独到的优势。文章总结了近10多年来中国黄土陆生蜗牛化石研究的成果,包括黄土蜗牛化石的研究方法、蜗牛典型种属及组合的地理分布与生态环境等,侧重介绍了黄土高原不同时间尺度的蜗牛记录及陆生蜗牛化石在黄土古环境和古气候研究中的新进展。     

中国东部主要黄土分布区的Sr-Nd同位素物源示踪研究

不同地质背景物质的Sr-Nd同位素组成往往差异巨大,同时Sr-Nd同位素组成在搬运和沉积过程中相对元素组分更 难被改变,因此是物源示踪研究最常用和有效的手段之一。该研究测试了中国东部代表性黄土堆积的Sr-Nd同位素组成, 包括山东半岛、黄河下游沿岸黄土和下蜀黄土,发现与黄土高原黄土的Sr-Nd同位素特征存在明显差异,指示不同的物质 来源。同时发现,中国东部主要黄土分布区的来源物质可能主要来自其附近的干旱区具有近源性。山东半岛及其滨海黄土 主要来自黄泛平原和冰期暴露陆架的黄河沉积物;黄河下游沿岸黄土可能直接来自黄河河漫滩;下蜀黄土的细颗粒组成物 源还没有定论,需要进一步研究。中国东部局部区域黄土的形成可能与中更新世革命以来冰期气候条件下的荒漠化有关。     

黄土地区地下连续墙桥梁基础试验研究

内容提要本书为交通运输部西部交通建设科技项目黄土地区大跨度桥梁地下连续墙和箱形基础的应用研究的研究成果,依托工程实践,对地下连续墙现场载荷试验、室内物理模型试验进行了系统研究,深入分析了黄土地区地下连续墙受力变形特征。     

黄土与黄土力学--推荐介绍刘祖典教授编著的<黄土力学与工程>

在我国西北大面积分布的黄土是具有独特工程性质的特殊性土.长期以来我国学者对黄土进行了广泛的研究,形成了具有中国特色的黄土科学体系.从岩土工程的角度来说,对黄土的注意常聚焦于对黄土的工程性质特别是力学性质和变形特性的研究.     

陕西洛川黄土剖面中的氨基酸研究

黄土在我国西北分布广,厚度大,堆积基本连续和完整,因而中国黄土一直为中外地质学家所重视。多年来不少学者对中国黄土的地层、年代、物质成分和结构等方面已进行了广泛的研究并取得了有意义的结果。但是,这些研究均未涉及黄土中氨基酸的问题。氨基酸是蛋白质分解后的产物,沉积物中氨基酸的含量、种类、外消旋等与所含有机质的丰度、类型及母质层的形成环境和成岩作用有关,为此,本文首次尝试对黄土中的氨基酸进行分析研究,试图通过对黄土中氨基酸的分布规律和变化,探索氨基酸在黄土沉积环境、古气候及古生物作用等方面的可能的地球化学含义。     

黄土研究与旧石器考古

第四纪科学与旧石器考古学关系非常密切。在中国北方,旧石器文化的很多遗迹都出现在黄土分布区。中国旧石器考古的开始阶段,黄土研究与旧石器考古研究联系紧密,共同发展。半个多世纪以来,中国的黄土研究在原有基础上取得了新的突破。怎样将已有的黄土研究成果为旧石器考古所用?文章通过对河南织机洞和内蒙古大窑两个旧石器考古地点的案例分析,讨论怎样利用黄土研究的最新成果确定旧石器考古遗址地层层位及年代问题;建议旧石器考古学家应该密切关注第四纪科学的发展,并提倡旧石器考古与地学学科更高层次的交流与合作。     

扫描电子显微镜在黄土微结构研究上的初步应用

本文是我们借助扫描电子显微镜,对中国黄土石英颗粒表面特征、黄土微结构及黄土钙质结核结构等进行系统研究的同时,在工作方法上的初步总结。大量资料表明,扫描电子显微镜在黄土微结构研究中有重要作用,合理、有效地运用扫描电子显微镜是获取黄土微结构翔实资料的可靠保证。文章重点介绍扫描电子显微镜下进行黄土微结构等研究的主要方法和步骤,包括样品的制备、观察方法及图象解译及结果等内容。     

洛川黄土剖面土壤地层学的初步研究

我国西北黄土高原的黄土地层中,含有多层古土壤。梭颇(Thorp. J.)早就注意到中国黄土中的古土壤。刘东生、朱显谟曾多次阐明了黄土中古土壤的成因及其地质意义,并认为中更新世离石黄土中的古土壤多属褐色土类型。近年来,唐克丽对黄土中古土壤的类型也进行了研究。     

黄土中宇宙成因核素10Be示踪古地磁场变化研究进展

宇宙成因核素10Be示踪古地磁场的研究在海洋和冰芯研究中得到了广泛应用,然而受黄土来源及沉降过程的复杂性制约,运用中国黄土10Be示踪古地磁场变化的研究直到近年来才取得突破进展.综述了黄土10Be的研究现状并指出将其应用于地磁场示踪研究存在的关键问题,重点介绍了为分离黄土10Be浓度记录所包含的气候因素和地磁场影响因素而建立的LGM分离方法、剩磁矫顽力估算模型方法和"平均值概念"方法.各种创新数理方法的建立基本解决了黄土10Be示踪古地磁场的科学难题,使黄土10Be示踪古地磁场变化研究成为可能.     

《黄土与环境》

刘东生等著《黄土与环境》一书将由科学出版社出版,其缩印本(英文版)将由海洋出版社出版。它是著者继六十年代出版的《黄河中游黄土》、《中国的黄土堆积》和《黄土的物质成分和结构》三部著作问世之后又一部新著。全书共分七章,约60万字,全面地总结了十多年来在黄土地质、地球化学、年代学、生物地层学等方面研究所取得的新成果;建立了黄土古土壤的时间系列,提出了风积黄土的若干亚类,讨