黄土的孔隙大小与湿陷性

我国黄土高原黄土孔隙组分在区域上及地质时代上都有着明显的分布规律。研究表明黄土孔隙成分变化及其颗粒成分、地理环境、气候条件以及风化成土作用有着密切关系。     

黄土单位沉降量及湿陷量简易估算方法

黄土在我国西北分布很广。黄土的状态具有两大特点:一是孔隙度高,一是含水量低。第一个特点决定着黄土的压缩性大。第二个特点决定着黄土浸水时具有湿陷性。在建筑工程中常常采用黄土做地基。在黄土中建筑建筑物时,决定建筑物稳定性的重要条件之一是黄土的沉降性及湿陷性。研究和预测在黄土上的建筑物可能发生的沉降性及湿陷性,一般是采取原状土通过渗压试验的方法来进行。这种做法往往受到设备及时间上的限制。     

北京斋堂盆地黄土结构构造与形成环境

斋堂盆地的马兰黄土,是我国晚更新世标准地层之一。为了揭示该地黄土的生成及其形成古环境,本文着重对该盆地黄土进行了构造、结构、颗粒成分、碳酸盐以及铁锰集合体等综合研究。研究结果表明,斋堂盆地的马兰黄土同黄河中游的马兰黄土在组织结构、构造以及颗粒成分上极为类似,同属风成沉积;离石黄土同黄河中游离石黄土之间存在明显差异,在其形成过程中,曾经遭受过多次坡洪积作用参与。在马兰黄土中不遭受若干次冻融作用,表明     

黄土地层中CaCO3含量变化与更新世气候旋迴

深海沉积物剖面中CaCO₃含量变化与气候变迁密切相关,冰期时的高,间冰期时的低。若大陆上黄土地层中CaCO₃含量变化也有类似的性质,就更有利于气候长期变迁的海—陆对比以及探讨气候变迁的原因。本文根据陕西洛川黄土地层剖面中110多块样品的分析资料,用相关分析和方差分析,考察CaCO₃含量与黄土、古土壤形成环境的关系,并用频谱分析初步探讨约70万年来气候变迁的周期以及气候变迁的海—陆对比等问题。     

泾河下游古洪水滞流沉积物地球化学特征研究

通过沿泾河河谷广泛的野外考察,在高陵县杨官寨段发现典型的全新世黄土-土壤剖面。经过详细观测、系统采样和化学元素、粒度成分和磁化率等多指标测定,从剖面鉴别出两组古洪水滞流沉积层（SWD）,分别记录了发生在4 200 ~ 4 000 a B.P.和3200 ~ 2800 a B.P.期间的特大洪水事件。该研究着重对古洪水滞流沉积层与黄土层和古土壤层的元素地球化学特征进行对比研究。结果表明:（1）在风成沉积物中,Fe2O3、Al2O3、K2O、MgO等元素含量在古土壤层高于黄土层,而CaO和Na2O元素含量则表现出相反的变化。表明风化成壤过程中,这些元素的迁移变化受到全新世以来气候变化和成壤作用的影响。而Zr、Hf、Ti、Cr、Y、Th等微量元素含量与地壳平均丰度相当,且变化甚微。这是由于这些微量元素主要包含在粗颗粒和重矿物之中,其化学性质比较稳定,具有强抗风化性,很少受到风化成壤作用的影响。（2）单个古洪水滞流沉积层,是洪水悬移质泥沙在高水位滞流环境中沉积形成的,分选性很好,故其底部多粗颗粒和重矿物沉积,Zr、Hf、Ti、Cr、Y、Th等微量元素含量呈现突出的尖峰;自下向上随着颗粒逐渐变细,粘粒成分增加,Fe2O3、Al2O3、K2O、MgO等元素含量出现高峰。这两类元素由下向上的相互消长关系,与沙级颗粒含量和磁化率值变化规律对应,反映出古洪水滞流沉积层的基本理化特性。这个研究成果对于完善古洪水沉积学和水文学的方法和理论具有重要的科学价值。     

基于SEM-EDS的湿陷性黄土黏土矿物定量分析

黄土在压力作用下受水浸湿后,其特有的孔隙体系内颗粒间胶结作用的丧失而导致颗粒发生相对滑动所产生的变形是黄土发生湿陷的根本原因,而黄土中的胶结物以附于碎屑颗粒或团聚体等骨架颗粒表面的黏土矿物为主。黄土中有多种黏土矿物,由于各种黏土矿物的水理性质不同,对黄土湿陷性的影响亦各有不同,因此在某种程度上黏土矿物成分及其所占比例能够反映黄土的湿陷性。本文通过对延安地区不同深度黄土中的主要矿物元素进行能谱分析,建立了质量守恒方程组。把该方程组问题转化为最优化问题——线性规划标准形问题,采用数学规划问题中的单纯形法来计算矿物构成,分析了延安地区黄土中主要黏土矿物的含量,结合化学分析测试结果对该方法的可行性进行了探讨。结果表明:本方法计算精度满足要求,是一种行之有效的测定黄土中黏土矿物含量的途径,该方法最大的优势在于数据获取便捷,可实现SEM环境下的即时定点定量分析。     

微炭屑的几种统计方法比较及其对人类活动的指示意义

微炭屑是研究火的历史和过去人类活动、重建古生态的一项重要指标。它一般指长轴小于120μm、黑色不透明的炭化颗粒。常用点接触法（11刻点和202刻点）、图像识别法、颗粒计数法和分粒级法进行微炭屑统计。本文利用不同方法求得的微炭屑面积浓度或颗粒浓度曲线显著相关,相关系数在0.6以上（p<0.05）,表明这几种方法的微炭屑统计结果具有相似的变化趋势,尤其是两种点接触法与图像识别法的统计结果更加相近,相关系数分别为0.79与0.88;  颗粒计数法与点接触法、图像识别法的相关系数是0.75和0.74。分粒级法与点接触法、图像识别法和颗粒计数法的相关性随着粒级的变化而不同。两种点接触法的微炭屑统计结果的相关系数高达0.93,反映了这两种方法所得微炭屑统计结果具有几乎相同的变化趋势。202刻点接触法由于与其他统计法的相关性都比较高,统计视域多且鉴定统计速度快,是进行微炭屑统计的最佳方法。微炭屑浓度高的时段出现在繁荣的文化期,可能指示着强烈的人类活动。     

山西洪洞王绪黄土地层划分

通过对临汾盆地王绪及其邻近地区黄土地层中所含抱子花粉、右脊椎动物化石、颗粒成分、磁化率、古土壤、结构构造以及接触关系等综合研究,将王绪剖面上的黄土划分为下更新统、中更新统及上更新统三层,并同洛川、午城两地区的午城黄土、离石黄土及马兰黄土地层对比。     

六盘山东西之黄土层及其对比

近三年来笔者曾在六盘山东西广大地区內进行过路綫考察及重点工作。在工作中发現六盘山东部及西部的黃土层有所不同,現敘述如下: 本文所述范围如图1所示（見图1）。文內所指黄土,是过去文献中所指的馬蓝黄土及紅色土。根据刘东生先生的考察,又划成新黄土（馬蓝黄土）及老黄土（紅色土）。現把六盘山东部及西部黃土层的分布、厚度、岩性、古地形、基岩分区概述如下: 一、六盘山以东的黄土层在晉西一带,新黄土Q₁₁₁^-分布很广,如在大宁、永和、石楼、中阻、离山,向北直到偏关。     

沉积岩中粘土矿物提纯方法

粘土矿物广泛分布于各种沉积岩中。由于粘土矿物颗粒细小、常与长石、石英、有机质等混杂在一起,要详细研究粘土矿物,必须首先进行粘土提纯。粘土提纯的方法有:超速离心机法、静水沉降法、电泳法等。通过我们近二十年来的工作实践,建立了较完善的静水沉降粘土提纯法。本文除着重介绍了这种方法外,并对电泳法也作简单介绍。     

黄土沉积过程及微结构模型的非连续变形分析

黄土是一种具有特殊结构的多孔隙、弱胶结的松散沉积物,存在典型的微观架空结构,其力学行为是微观结构变形与破坏的宏观体现。从本质上揭示黄土的力学行为,需从黄土微结构出发,而黄土的物质组成和微结构特征受其特殊的风积成因所控制,基于此本文提出了一种模拟黄土沉积过程并构建其初始结构模型的方法。为了生成黄土沉积后所形成的微结构模型,并对其进行变形模拟,首先在确定黄土颗粒形态的基础上利用Monte Carlo法生成沉积前的黄土颗粒群,然后引入非连续变形分析方法(DDA)模拟颗粒的下落,该方法能够模拟颗粒下落过程中的相互碰撞及摩擦,由此建立与实际比较接近的黄土初始结构模型。从模型中可以识别出大、中、小3类孔隙结构和台阶(staircase)、重叠(stack)、点接触(point contact)、T型4种接触形式。对所生成的黄土结构模型进行不同压力下的压缩试验,选择不同部位的颗粒作出了径向分布函数,从微观角度说明了黄土在压缩过程中大孔隙和架空结构会首先被破坏。设计了与数值模拟相同条件下的物理模型试验,将两者试验结果进行对比,结果表明数值模拟与物理模型试验的e-lgp压缩曲线的趋势大致相同,表明所提出方法是可行的。该方法为进一步开展黄土力学行为的微观分析提供了基础。     

北京斋堂雁翅地区的黄土

北京西山永定河支流清水河流域的斋堂盆地,是著名的“马兰黄土”的得名地,是我国黄土与三趾马红土首次划分之处。斋堂、雁翅一带又是京郊黄土最为发育的地区之一。近百年来,已见不少有关本区黄土与地文期的报导。     

原状及重塑黄土双轴试验微观力学特征离散元模拟

黄土作为一种特殊的颗粒材料,微观上颗粒组成的结构决定了其力学特性.原状及重塑黄土因结构的差异而具有不同的力学特性.针对黄土结构性如何影响其力学特征这一基本问题,开展基于电镜扫描获取细观颗粒信息,同时考虑颗粒形状、颗粒破碎可能性进行建模的离散单元法进行原状黄土和饱和重塑土在恒定应变速率双轴试验下的宏观力学和细观力学性能研...     

引洮工程中黄土渠道的工程地质问题研究的一些初步结论

引洮灌溉区及总干渠陇西区黄土的一般特点引洮灌溉区位于南北以黄、渭水系为界、西起洮河岸、东至马莲河畔的黄土高原上。其中以六盘山横断为陇东及陇西两个自然区。引洮总干渠自西向东横贯于黄土高原之中。在工作中,我们仅对六盘山以西,即陇西区与渠道工程有关的黄土进行过研究。     

基于微结构参数主成分的黄土湿陷性评价

黄土的湿陷性与其微观结构特征密切相关,它的微结构又受其应力状态和所处的含水状态影响。通过改变含水率与固结压力,对西安原状黄土进行了湿陷性试验,由此分析了不同含水率与固结压力条件下湿陷性的差异与联系,同时通过电镜扫描（SEM）获取了湿陷前、后黄土试样的微结构照片,进而获取了相应条件下的SEM照片的简单微结构参数。分析了湿陷前、后微结构参数的变化,探讨了简单微结构参数间相关关系,基于主成分分析法构建了合成微结构参数。研究表明：随着固结压力的增大,颗粒体所占比重越来越大,第1主成分近似线性增大,黄土湿陷系数与其累积主成分呈线性关系。根据这一重要认识,建立了主成分得分的湿陷系数计算方法,进而建立了黄土湿陷性评价方法。该研究对定量研究黄土湿陷性的微结构效应做了有益的探索。     

黄土高原北部坍窑灾害的形成机理分析

对黄土高原北部黄土坍窑灾害的调查和室内试验分析表明,在该区不断发生的坍窑灾害实际上是黄土边坡滑塌的一种表现形式,其分布与黄土颗粒成分变化的地带性密切相关,坍窑灾害的形成主要受黄土本身的物质组成、结构及力学性质控制。本文在实例剖析的基础上,分析了黄土坍窑灾害的形成机理,并提出了针对性的防治对策。     

辽西黄土的物质组成与微观结构特征

黄土的物质组成和结构特征对深入研究黄土的工程地质特性和湿陷机理具有重要的意义。利用颗分试验、X射线衍射技术、化学分析技术及扫描电镜测试技术,对阜新一朝阳高速公路沿线黄土的颗粒组成、化学成分、矿物成分、易溶盐,以及原状黄土的微观结构进行了测试、分析。结果表明：①黄土的颗粒成分以粉粒为主,粉粒中又以粗粉粒为主;粘粒含量变化较大;②黄土中的碎屑矿物以石英和长石为主,粘土矿物以伊利石、伊蒙混层为主;③黄土中的易溶盐和难溶盐较其他地区偏低;④浅层黄土结构较松散,为支架大孔微胶结结构和支架大孔-镶嵌微孔半胶结结构;深层黄土结构较为密实,多为絮凝状胶结结构和凝块状胶结结构。     

论主成分分析在地球化学作用分期中的适用性

主成分分析作为研究多变量之间关系的一种多元统计方法,巳被广泛地应用于地质学中。这是因为主成分分析不仅可以用较少的指标达到反映原多指标所提供的信息,而且可以揭示控制这些原始变量变化的某种内在因素。因此,在文献中,主成分常常被解释为物质来源、地球化学作用或成矿作用、元素赋存状态等。     

黄河中游马兰黄土颗粒及结构的若干特征——油浸光片法观察的结果

黄土属于粉砂岩类。粉砂岩占沉积岩的很大一部分。就以黄土和黄土状沉积为例,它分布的面积约占整个大陆10％。目前对粉砂岩的研究还远不如对砂岩、粘土岩、化学沉积和生物沉积岩等做得详细,所以也影响了对黄土的研究。我国黄河中游地区黄土的发育最为典型,其分布面积广,厚度大,沉积的地质时期也延续较长。这些条件都有利于对黄土进行岩石学研究。通过岩石学研究,不仅能对我国黄土的特征有所了解,有助于工程建设,并且还可以对现在还进行得较少的粉砂岩类的研究提供许多有意义的新资料。     

黄土的本质与形成模式

根据显微结构鉴定,有机质分析,颗粒分析,CaCO₃测定和野外观察、统计等资料,研究了黄土的本质和形成模式。资料表明,黄土具有土壤的各种结构,具有指示草原和森林草原土壤发生特征的CaCO₃和CaSO₄淀积成分,含有土壤的有机质;黄土的本质是土壤,是在相对冷干气候条件下发育的多种灰黄色狭义土壤,而且是在当时当地气候条件下处于稳定状态的发育成熟的古土壤;黄土形成模式是风尘经草原、森林草原和荒漠草原区的成壤作用形成土壤的模式。黄土高原是世界上土壤资源最深厚、最富集的地区,黄土的工程地质性质和水文地质性质在很大程度上取决于成壤作用的强弱。