地学科普之马兰黄土
兰州马兰黄土的水敏感性特征

第29卷 第2期 岩 土 工 程 学 报 Vol.29 No.2 2007年 2月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Feb., 2007 兰州马兰黄土的水敏感性特征李保雄1,2,牛永红3,苗天德1(1. 兰州大学土木工程与力学学院,甘肃 兰州 730000;2. 甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所,甘肃 兰州 730000;3. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃 兰州 730000)摘 要:马兰黄土在水软化作用下,土体的物理、力学与水理性质呈现出明显的规律性,属典型的水敏感性地质体。
通过多断面勘测,采用不同的原位及室内试验方法,分别在荷兰尤怀特大学和甘肃兰州对兰州地区马兰黄土的工程地质性质进行了系统测试。
在大量试验资料的基础上,对兰州马兰黄土的水敏感性特征进行了多方法研究,根据试验室和原位测试结果,论述了兰州马兰黄土水理性质和抗剪强度的变化规律,划分了兰州马兰黄土类脆性变形和类塑性变形的界限,提出了兰州马兰黄土的多项临界指标参数。
关键词:马兰黄土;试验;水理性质;界限含水率;水敏感性;抗剪强度;特征中图分类号:P642.13;P694 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2007)02–0294–05作者简介:李保雄(1962–),男,陕西武功人,博士,研究员,主要从事地质灾害防治与岩土力学研究工作。
E-mail:LBX0325@。
Water sensitivity of Malan loess in LanzhouLI Bao-xiong1,2,NIU Yong-hong3,MIAO Tian-de1(1. College of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China; 2. Geological Hazards Institute, GansuAcademy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 3. Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, ChineseAcademy of Sciences, Lanzhou 730000, China)Abstract: Malan loess was a special water sensitive geological deposit, whose physical, mechanical and hydraulic properties changed obviously under the softening action of water. Based on the investigation, in-situ and Lab tests on Malan loess carried out in Utrecht University of Netherlands and Lanzhou of Gansu Province with different methods, the water sensitivity, the hydraulic and shear strength properties of Malan loess were studied. The boundary of the brittle and plastic deformations was found, and some important critical indices of Malan loess were dexeloped.Key words: Malan loess; test; hydraulic property; critical moisture content; water sensitivity; shear strength; characteristic0 引 言我国西北地区黄土沉积巨厚,滑坡、泥石流等地质自然灾害频发,是全国乃至全世界地质灾害和水土流失最严重的地区之一[1]。
中国第四纪黄土详细资料大全

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。
中国黄土高原西部马兰黄土记录的M_省略_气候特征与全球气候记录的对比研究_陈一萌

第24卷 第3期2004年5月第 四 纪 研 究QUA TERNARY SC IENCESVol.24,No.3May,2004文章编号 1001-7410(2004)03-359-07中国黄土高原西部马兰黄土记录的MIS3气候特征与全球气候记录的对比研究*陈一萌 饶志国 张家武 陈兴盛( 兰州大学西部环境教育部重点实验室,兰州 730000; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州 730000;新疆哈密石油基地地球物理研究所处理室,哈密 839009)摘要 对黄土高原西部临夏塬堡剖面的研究表明:56.1~25.0kaB.P.相当于末次冰期大间冰阶或深海氧同位素第3阶段可划分为56.1~42.2kaB.P.强温湿、39.3~33.1kaB.P.弱温湿、31~25kaB.P.中等温湿的3个温湿期和42.2~39.3kaB.P.,33.1~31.0kaB.P.的两个干冷期,且没有记录前人认为的所谓 高温大降水事件 。
全球不同区域同期气候记录的对比分析证明: 高温大降水事件 只是局部气候演变的产物,其影响范围是有限的,将末次冰期晚期40~30kaB.P.全部升格为间冰期的说法有待商榷。
在深海氧同位素第3阶段成因机制的探讨中,究竟是太阳辐射量的变化诱导北半球冰量的变化,从而诱发末次冰期这一温湿时期的产生,还是在较大程度上受太阳辐射量的变化更直接一些,尚需做更多的工作。
主题词 MIS3特征 对比分析 高温大降水事件中图分类号 P597,P642.131 文献标识码 A1 引言56.1~25.0kaB.P.的深海氧同位素第3阶段(MIS3)是末次冰期中气候相对温湿的特殊时期[1],这一温湿时期在南极的Vostok冰芯[2]、北极的GRIP 冰芯[3]和GRIP2冰芯[4]、中国黄土高原的西部[5]、中部[6]、沙漠区[7]、古里雅冰芯[8]、南方的石笋中均有记录[9]。
近来,Antje等[10]对来自全球冰芯、陆地和海洋的MIS3气候记录进行了分类和总结,发现全球现有183个MIS3阶段的气候记录,这一系列的气候记录表明这一末次冰期中气候相对温湿的时段具有全球性,但时至今日,对这一时段气候演变的规律、区域差异和形成机制的详细研究报道甚少,在黄土高原区尚属空白。
浅析甘肃陇东地区马兰黄土工程地质特性

《河南水利与南水北调》2023年第9期勘测设计浅析甘肃陇东地区马兰黄土工程地质特性朱金龙(甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司,甘肃兰州730000)摘要:甘肃陇东地区的马兰黄土,分布于塬、梁、峁顶部及河(沟)谷斜坡及河道的阶地上。
在该区进行工程建设,当建筑物基础置于马兰黄土中,易发生地基土体湿陷沉降变形而导致建筑物破坏。
因此,必须分析研究陇东地区马兰黄土工程特性。
经对陇东各县区取代表性Ⅰ级原状土样的大量室内试验,采用数据统计和地质分析等方法,浅析了陇东各县区内不同地貌单元区、不同状态下马兰黄土的湿陷性、渗透性、压缩性、抗剪性、击实性等物理力学性质和工程地质特性。
关键词:甘肃陇东地区;马兰黄土;湿陷性;渗透性;压缩性;抗剪性;击实性中图分类号:TV223.2文献标识码:A文章编号:1673-8853(2023)09-0102-021研究区马兰黄土特征1.1粒度成分陇东马兰黄土从北部环县至南部灵台县,从北向南粉粒含量逐渐减小,黏粒含量逐渐增大,塬面及塬边斜坡砂粒含量变化不大。
马兰黄土砂粒含量(平均值)在0.62%~7.14%之间,粉粒在83.25%~61.15%之间,黏粒在16.04%~32.38%之间。
1.2化学成分陇东马兰黄土化学成分有SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3、CaO 、MgO 、K 2O 、Na 2O 、FeO 、MnO 、TiO 2,其中SiO 2、Al 2O 3、CaO 含量占60%~70%。
自北向南SiO 2和MgO 有减少趋势,而Al 2O 3、Fe 2O 3和FeO 的含量有增加的趋势,CaO 、Na 2O 和K 2O 含量无明显变化规律。
2马兰黄土物理力学性质2.1物理性质根据陇东地区351组马兰黄土原状样试验结果,陇东马兰黄土在天然条件下,土体中含水量随深度增大而增加,干密度亦随深度增大而增大,孔隙比随深度增大而减小。
土体在天然条件下含水量较少,土体处于坚硬~硬塑状态,孔隙较大,弱~微透水,垂直向渗透性略大于水平向。
黄土工程地质(1)

一、黄土为何物
特殊土之一
黄土是一种第四纪沉积物,具有一系列内部物质成分和外部 特征,不同于同时期的其它沉积物。
黄土具有以下全部特征:
1. 颜色以黄色、褐黄色、黄褐色为 主,有时呈灰黄色; 2. 颗粒组成以粉粒(0.05-0.005mm)为 主,含量一般在60%以上,几乎没有粒径 大于0.25mm的颗粒; 3. 孔隙比较大,一般在1.0左右(新、 老黄土不同) ; 4. 富含碳酸盐类; 5. 垂直节理发育(主要指新黄土); 6. 一般有肉眼可见的大孔隙。 当缺少其中一项或几项特征的称黄土状土。
黄土分布的高度
四、黄土地层
1、晚更新世(马兰黄土):
最后一个冰期,包含一个气候旋回,一层黄土一层古土壤 (L1+S1),同期异相的沉积层为华北萨拉乌苏组。
2、中更新世晚期(离石黄土上部):
包含一个气候旋回(约10万年),三次小的气候波动,三层黄土三 层古土壤(L2+S2+ L3+S3 + L4+S4 ),同期异相冲积层为丁村组。
1、我国黄土的颗粒组成、矿物和化学成分都有自南向北逐渐变化的 趋势,黄土颗粒自东南向西北逐渐变粗; 2、在同一区域内,高山和低地都有黄土分布,而且黄土堆积常有坡 向性,在迎风面堆积量大,背风面少; 3、黄土地形与下伏基岩有密切关系,常随古地形起伏而起伏,且与 下伏基岩性质无关,成分复杂,呈不整合或假整合接触; 4、在构造上,黄土无层理,柱状节理发育,这与具有层理的冲、洪 积形成的黄土状土有明显差别。
2. 水成说
认为黄土的整个堆积过程与 整个地形地貌的发展过程密 切相关,早期随盆地四周山 坡降水下流而汇集于山间或 三角洲处的黄土冲积物堆积 成黄土高原,在一定盆地内 有一定的分布高度,称为黄 土线,黄土线就代表着过去 河流淤积的最高地面,超过 这一高度就没有黄土分布。
马兰黄土剩磁不存在显著Lock-in效应来自Laschamp地磁漂移的证据

430 中国科学 D 辑 地球科学 2006, 36 (5): 430~437马兰黄土剩磁不存在显著Lock-in 效应: 来自Laschamp 地磁漂移的证据*朱日祥①**刘青松①②潘永信① 邓成龙① 张 睿① 王先锋③(① 中国科学院地质与地球物理研究所古地磁与年代学实验室(岩石圈演化国家重点实验室), 北京 100029; ② Institute of Geophysics and Planetary Geophysics, University of California, Santa Cruz, CA 95064, USA; ③ Department of Geology and Geophysics, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA)摘要 中国黄土-古土壤序列的年代框架主要是基于磁性地层所建立的. 然而, 黄土剩磁是否存在显著的lock-in 效应, 目前仍存在很大争议. 通过比较黄土高原洛川剖面记录的地磁异常和大西洋Heinrich 冰筏事件在马兰黄土地层中的位置, 揭示了Laschamp 地磁漂移被记录在两次寒冷事件(距今~39 ka 的H4及~48 ka 的H5)之间, 估算的Laschamp 地磁漂移相应的年代大约为41.7~43.7 ka, 与该地磁事件的年龄(大约40~41 ka)相近. 这说明, 马兰黄土的剩磁不存在显著的Lock-in 效应.关键词 中国黄土 Laschamp 地磁漂移 Heinrich 事件 Lock-in 效应收稿日期: 2005-11-14; 接受日期: 2006-03-13*国家自然科学基金创新研究群体项目(批准号: 40221402)和中国科学院知识创新工程项目(批准号: KZCX-3-SW-150)资助 ** E-mail: *****************通过磁性地层和同位素定年建立合理的年代框架一直是利用沉积物进行古气候研究的重要内容. 然而, 受沉积剩磁Lock-in 效应的影响, 对陆地和海洋沉积物剖面直接进行磁性地层对比变得复杂化. 目前, 对记录于中国黄土和海相沉积物的松山/布容极性转换界线(M/B, 发生在约780 ka 前)的地层位置和对应气候状态不一致性的解释还存在着较大的 争议.Tauxe 等[1]确定了记录在深海沉积物中的M/B 界线对应于深海氧同位素19阶段(MIS19)(相当于间冰期). 然而, M/B 界线却记录于中国黄土的L8层(为冰期沉积)[2,3]. M/B 界线在黄土和海相记录的这种差异性被广泛归因于Lock-in 效应, 即中国黄土剩磁大约存在1~2 m 的Lock-in 深度, 对应的时间尺度大约20~30 ka [2,4~6]. Heslop 等[6]推断上覆的古土壤层S7而不是L8更应与MIS19阶段对应. 最近, Spassov 等[7]从理论上探讨了灵台黄土-古土壤序列记录的M/B 界线与海洋沉积物差异的可能模式.然而, 中国黄土剩磁是否存在如上所述这样显著的Lock-in 效应? Zhu 等[8]和Pan 等[9]注意到至少末次第5期朱日祥等: 马兰黄土剩磁不存在显著Lock-in效应: 来自Laschamp地磁漂移的证据431间冰期以来黄土沉积物的剩磁似乎不存在显著的Lock-in效应. 此外, 自MIS5以来中国黄土记录的地磁场相对强度与不同地区海洋沉积物记录的地磁场相对强度综合结果基本是一致的[10], 朱日祥等[11]认为陆地和海洋沉积物记录古气候的差异可能是造成观测到的M/B界线差异的原因. 最近, Yang等[12]发现, 早更新世黄土也可以真实记录地磁极性事件, 这说明中国黄土剩磁的Lock-in深度可能与海相沉积物没有显著差别.为了确定中国黄土剩磁是否存在显著的Lock-in 效应, 首先需要测定地磁极性事件发生的准确年代. 放射性碳同位素(14C)测定只是对于年轻的层序(< 30 ka)十分精确. 热释光(TL)测年能应用于更为古老的地层单元, 比如 ~100 ka, 但是TL定年存在较大的误差. Porter 和An[13]揭示出受西风影响, 黄土高原石英颗粒的变化真实地记录了Heinrich事件(冰筏沉积事件). 最近, Wang等[14]利用铀系测年法确定了晚更新世季风的变化, 进一步修正了全球性Heinrich事件的绝对年龄. 根据Wang等[14]的年代模式, Heinrich事件中H4和H5的年代分别为39和48 ka. 因此, 利用这两个Heinrich事件和Laschamp地磁漂移(~40~41 ka)在同一个黄土剖面的相对位置比较, 可以确定马兰黄土的剩磁是否存在显著的Lock-in 效应.本文的目的就是通过研究经典的洛川剖面末次间冰期以来的沉积物, 检测马兰黄土的剩磁是否存在显著的Lock-in效应. Porter和An等[13]已很好地研究了该剖面的地层和石英颗粒粒度变化. 因此, 本文主要集中研究该剖面马兰黄土剩磁记录及其与石英粒度信号的相关性.1 采样及实验方法1.1 采样洛川剖面(35°45′N, 109°25′E)位于黄土高原中部, 西安市东北约200 km(图1). 为了尽可能地排除表层沉积物受到的风化作用和植被扰动的影响, 我们选择沿着冲沟壁进行采样, 并先清除了大约半米厚的表层沉积物. 对末次间冰期以来沉积物(深度0~11.6 m)连续采集边长10 cm, 高约30 cm的大块柱状定向古地磁标本, 在室内加工成2 cm×2 cm×2 cm的立方体定向样品.图1 中国黄土高原及采样点位置简图实心和空心箭头分别指示冬季风和夏季风1.2 磁性测量首先使用KLY-3卡帕桥系统测量了低场磁化率(k)和磁化率各向异性(AMS). 使用2G公司产760-R 超导磁力仪, 以步长10~50°C对部分样品进行了系统热退磁, 以步长5 mT对所有样品进行了逐步交变(AF)退磁. 特征剩磁的磁倾角, 磁偏角以及最大角偏差(MAD)由交变场5~60 mT范围内的退磁数据拟合得到. 相对强度利用天然剩磁(NRM)和非磁滞剩磁(ARM)之比, 即NRM15mT/ARM的比值估算, 这里NRM15mT指样品NRM以15 mT交变场清洗后的剩磁强度. Pan等[15]详细讨论了地磁场相对强度的研究方法、实验技术以及中国黄土记录地磁场相对强度的可靠程度.通常用磁化率椭球体的三个主轴, 即最大、中间和最小磁化率主轴(K1, K2和K3), 表示磁化率各向异性(AMS)特征. Zhu等[16]给出了中国黄土磁化率各项异性参数的详细解释, 本文主要关注磁化率最大轴倾角(K1-Inc).2 结果图2比较了本次研究与Porter和An[13]给出的磁化率随深度变化曲线, 两项独立研究中无论大尺度和432中国科学D辑地球科学第36卷微尺度的磁化率变化都显示出很好的一致性. 通过与SPECMAP δ 18O曲线(图2(a))对比获得了6个年龄控制点(详见下面讨论部分).图2(a) SPECMAP δ 18O年龄曲线图; (b)和(c)分别为文献[13]和本次研究剖面磁化率随深度变化图, 图(b)中细实线表示石英颗粒中值粒径(数据来自文献[13]), 其中显著的峰值分别命名为P1−P6, TL年龄标注在(b)中图3(a)和(b)给出了4个代表性样品的退磁矢量正交投影图、剩磁强度衰减图和等面积投影图. 比较图3(a), (b)可以看出, 热退磁和交变退磁具有很好的重复性。
马兰黄土孔隙结构参数与渗透性关系研究

马兰黄土孔隙结构参数与渗透性关系研究李喜安;刘锦阳;郭泽泽;张凯旋;孟杰【摘要】A series of gas permeability and saturated penetration tests on Malan loess are accomplished by using the improved ZC-2015 air permeameter and TST-55 permeameter. We obtain two permeability parameters of gas permeability kaand saturation permeability coefficient Kwrespectively. The void ratio e is acquired by laboratory normal experiment. And the planar void ratio e0 is obtained from electron microscopy (SEM) which is analyzed by image-pro plus (IPP). Then combining with the test results and using mathematical model, the relationship between macroscopic and microcosmic pore parameters and infiltration parameters are established. The results show that dry density of remolded soils increases, the number of particles per unit volume increases, porosity area decreases. The buried depth of undisturbed dry loess samples increases. Soil pore area and pore number, the average pore diameter of macropores and mesopores in loess significantly decrease. The semi-logarithmic linear model can eliminate the magnitude difference between Kw, kaand the pore structure parameters, and the fitting results is better. lg Kwandlgkawith e, e0 show a good linear relationships. When the water content changes, the regulation of slope and intercept about the gas permeability fit lines change obviously. Due to uniform sample preparation, fitting curves of remolded soils show the high fitting degree. Comparing with the remolded loess, fitting degree of undisturbed loess in differentdepth is low because of structural difference of deposition process.%利用改进的ZC-2015型渗气仪和TST-55型渗透仪进行马兰黄土渗气及饱和渗透试验,得到两个渗透性参数渗气率ka和饱和渗透系数Kw,通过室内常规试验得到的孔隙比e,并利用图像处理软件(IPP)处理扫描电镜(SEM)照片得到的平面孔隙比e0,结合试验结果并利用数学模型建立宏-微观孔隙参数与渗透参数之间的关系.结果表明:重塑土干密度增大,单位体积内颗粒数量增多,孔隙面积减少.原状风干土样埋深增大,大孔和中孔的孔隙面积、孔隙数量、孔隙平均直径明显减小;半对数线性模型可以消除Kw和ka与孔隙结构参数在量级上的差异,拟合效果更好.lg Kw、lgka与e、e0之间都呈现较好的线性关系;含水率变化时,渗气率拟合直线的斜率和截距的变化规律更明显.重塑土由于制样均匀,曲线的拟合度更高,而不同深度的原状黄土试样由于沉积过程造成的结构性的差异,致使其拟合度较重塑土偏低.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2018(026)006【总页数】9页(P1415-1423)【关键词】渗透参数;孔隙比;平面孔隙比;半对数线性模型【作者】李喜安;刘锦阳;郭泽泽;张凯旋;孟杰【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710054;国土资源部岩土工程开放研究实验室, 西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710054【正文语种】中文【中图分类】U419.40 引言马兰黄土的水、气渗透现象是工程建设中常见的问题。
地貌学06 黄土地貌

黄土墚是长条形的黄土高地。 根据黄土墚的形态可分为平顶墚和斜墚两种。黄土平顶墚的顶部
地 较平坦,宽度不一,多数为400~500 m,长可达数公里,横剖面略呈 貌 穹形,墚顶向下有明显的坡折,转而为坡长较短、坡度较大(一般在 学 10°以上)的墚坡。黄土斜墚的墚顶宽度不大,横剖面呈明显的穹形,
沿分水线有较大的起伏。
学 成的各种地貌,称黄土潜蚀地貌。 黄土潜蚀地貌有以下几种。
黄 1. 黄土碟
土
在平缓的黄土地面上,有一种碟形凹地,深数米,直径10~20 m,
地 称为黄土碟。它是由于地表水下渗浸湿黄土后,在重力作用下黄土发
貌 生压缩或沉陷使地面陷落而成的。
2. 黄土陷穴
—
黄土陷穴是黄土区地表的穴状洼地。
地 貌
黄土陷穴常发育在地表水容易汇集的沟间地或谷坡上部和墚峁的 边缘地带,由于地表水下渗进行潜蚀作用使黄土陷落而成。
学
黄土陷穴按形态可分为竖井状陷穴和漏斗状陷穴。有些陷穴成串
黄
珠状分布,下部有通道相连,它们多分布在坡面长或坡度大的墚峁斜
土
坡上。串珠状陷穴的穴间孔道经长期潜蚀和崩塌可不断扩大,陷穴遭
地
到破坏,使沟床加深并伸长。
貌
3. 黄土桥
—
两个陷穴之间或从沟顶陷穴到沟壁之间由于地下水作用使它们沟
地 通,并不断扩大其间的地下孔道,在陷穴间或陷穴到沟床间地面顶部 貌 的残留土体形似土桥称黄土桥。 学 4. 黄土柱
黄
黄土柱是分布在沟边的柱状黄土体,它是由流水沿黄土垂直节理
土 潜蚀和崩塌共同作用下形成的,是黄土陡坡经崩塌残留的黄土部分。
地
貌
三、黄土地貌发育
地
黄土地貌发育过程可以分成两个阶段,黄土堆积时期
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地学科普之马兰黄土
“我家住在黄土高坡,大风从坡上刮过……”,这首由陈哲作词,苏越作曲,由范琳琳、田震、胡月、杭天琪、安东、李娜等著名歌手演唱的西北风声腔的《黄土高坡》,在上世纪八九十年代风靡一时,堪称中国流行歌曲的经典之作。
人们提到黄土,就会想到大西北,其实北京就有非常出名的黄土就是马兰黄土,在地学界几乎无人不知。
它被收录于《中国地层典》、《中国岩石地层名称辞典》、《北京市岩石地层》等。
马兰黄土为安特生1923年命名于门头沟境内永定河最大的支流清水河畔斋堂镇北山坡上(图1)。
图1 马兰黄土
马兰黄土广泛分布于永定河流域二级阶地与谷坡上,以灰黄色或棕黄色粉砂质黏土为主,粒度均匀,常含钙质结核,垂直节理发育,近顶部夹一层灰褐色黑垆土型古土壤,下部夹一层棕褐色古土壤,边坡地带底部有时夹凸镜体,囊状,层状砂砾石层或底砾层。
含哺乳动物、鸟类、木本植物和草本为主的孢粉化石等。
究其成因,长期以来,中外学者有过不同的争论。
其中,以“风成说❶”比较令人信服。
认为黄土来自北部和西北部的甘肃、宁夏和蒙古高原以至中亚等广大干旱沙漠区。
清水河畔斋堂镇北坡马兰(黄土)剖面为正层型❷,与全国同类地层具有对比意义,如:宁夏的水洞沟组-吉兰泰组、鄂尔多斯的城川组以及汾河盆地的峙峪组-丁村组。
除此之外,通过对马兰黄土成因以及该地层内分布的古冰楔的研究对恢复北京地区马兰期古环境古气候有重要的参考价值。
“不管是八百年还是一万年,都是我的歌……”高亢豪放的歌声,昂扬的生命激情,改造人类命运的热望在无尽思索中滚滚向前。
在做黄土研究中有个著名
的学者名叫刘东生,他被称之为黄土之父。
二十世纪六十年代刘东生主编的《黄河中游黄土》、《中国的黄土堆积》、《黄土的物质成分和结构》具有非常重要的科学价值,为中国黄土的“新风成学说”奠定了坚实的基础,1982年“中国的黄土”荣获国家自然科学二等奖。
1985年9月《黄土与环境》中英文版先后出版,正是其在黄土、环境地学和青藏高原的杰出贡献,是他成为第一位泰勒环境科学成就奖的中国科学家,也是我国首位获得国家最高科学技术奖的地球科学家。
(黄土之父-刘东生)
❶注:风成说,是黄土成因说之一。
1877年由李希霍芬(F. Richthofen)提出。
认为黄土来源于大气粉尘降落。
粉尘受到雨水、霜雪、生物活动等作用,发生次生碳酸盐化、碳酸盐与粘粒物质构成微团粒或集合体,附着于堆积物根孔或虫孔内,形成大孔构造;又与氧化铁、锰等一起包裹粉尘颗粒而呈黄色而成为黄土并被搬运到沙漠以外的附近地区堆积而成的。
风成说观点被多数学者所接受,是黄土形成的主流学术观点。
❷注:层型又译“地层型”,指地层单位所依据的模式,即一个地层单位或地层界限的典型代表。
层型可作为本地层单位或界限的含义和识别的标准。
依据其性质特点,层型可以分为:①单位层型,②界限层型③复合层型等三种类型。
他们还可按其建立的目的、程序再分为正层型、副层型、选层型、新层型和次层型等。
其中正层型是指创名人在建立地层单位或界限层型时指定的原始层型。