黄土的物质成分和结构
黄土碳酸盐胶结作用
黄土碳酸盐胶结作用胶结作用是指在固化过程中，不同颗粒或物质之间由于各种力的作用而形成固结结构的过程。
黄土碳酸盐胶结作用是指黄土中含有的碳酸盐物质在水分和外界压力的作用下发生化学反应，形成胶结物质，使黄土变得坚固稳定。
黄土是一种特殊的土壤类型，主要由黄色颗粒状物质组成，其主要成分是硅酸盐矿物、氧化物和有机质等。
黄土具有较高的孔隙度和较低的固结度，容易受到水分和外界压力的影响而发生形态变化。
然而，在一定条件下，黄土中的碳酸盐物质可以发挥胶结作用，使黄土变得坚硬且不易被侵蚀。
黄土碳酸盐胶结作用的发生需要两个主要条件：水分和外界压力。
水分在黄土中起到溶解和扩散的作用，可以使碳酸盐物质与黄土中的其他成分发生反应。
外界压力则可以促进碳酸盐物质的扩散和反应速度，使黄土中的胶结物质形成更加均匀和牢固。
在黄土中，碳酸盐物质主要来源于黄土中的矿物成分，如方解石、白云石等。
这些碳酸盐物质可以在水分的作用下溶解并与其他成分反应，形成新的化合物。
这些化合物具有胶结作用，可以填充和固结黄土颗粒之间的空隙，提高黄土的密实度和强度。
黄土碳酸盐胶结作用的过程可以分为溶解、扩散和反应三个阶段。
首先，碳酸盐物质在水分的作用下溶解成离子，扩散到黄土的各个部分。
然后，碳酸盐离子与黄土中的其他成分发生反应，形成新的化合物。
最后，这些化合物在外界压力的作用下，填充和固结黄土颗粒之间的空隙，形成坚固的结构。
黄土碳酸盐胶结作用的机理尚不完全清楚，但研究表明，水分和外界压力是影响黄土碳酸盐胶结作用的关键因素。
水分可以提供溶解和扩散的条件，而外界压力则可以促进反应速度和胶结物质的形成。
此外，黄土中碳酸盐物质的含量和矿物成分的种类也会对黄土碳酸盐胶结作用产生影响。
黄土碳酸盐胶结作用的应用十分广泛。
黄土作为一种常见的土壤类型，广泛分布于中国的黄土高原和黄淮平原等地区。
黄土碳酸盐胶结作用可以改善黄土的工程性质，增加其稳定性和承载力。
因此，在土地开发和工程建设中，黄土碳酸盐胶结作用被广泛应用于黄土路基、土坡和黄土地基的处理和加固。
黄土工程地质所有内容
黄土是地球上分布十分广泛且性质十分特殊的一种沉积物。
•《禹贡》（3000年前）有黄壤记载•莱伊尔1834年提出loess一词•奥布鲁切夫把风尘直接堆积起来的叫黄土或原生黄土、真正的黄土或纯粹的黄土，把风尘经流水再搬运而新沉积的叫次生黄土、再积黄土、黄土状土或黄土状岩石•刘东生：以风力搬运堆积未经过次生扰动的、无层理的、黄色粉质、高含碳酸盐并具有大孔隙的土状沉积物（以山西、陕西、甘肃等地黄土为代表）➢张宗祜：1、黄色为主；2、结构疏松，孔隙率高（>45%)；3、以粉土颗粒为主，且常以粗粉砂颗粒为主；4、富含碳酸盐；5、具有湿陷性；6、容重较小，一般在1.5-1.6左右；7、成因可能为风成、洪积、坡积—洪积或坡积。
•可见，关于黄土的定义，可以说是中说纷纭，莫衷一是，仁者见仁，智者见智。
•我们将黄土分为两类，一类是狭义的黄土，即原生黄土，另一类是黄土状土•典型黄土是在干旱、半干旱气候条件下，形成于晚更新是和全新世的风尘堆积•典型黄土主要在末次冰期形成的，由于气候干旱寒冷，马兰黄土得以保存其典型特征。
全新世中期，由于气候比较暖湿，形成了黄土高原的黑垆土层（S0），他的性质比马兰黄土退化了很多，在黑垆土之上晚全新世的黄土，在工程上叫新近堆积黄土，具有特别强的湿陷性，保存了最多的风尘堆积特征•中更新世的黄土，上覆压力较大，气候比较湿润，成壤作用较强，架空孔隙多被破坏湿陷性很小或没有。
早更新世和新近纪的黄土已有相当成岩程度，也都是一般黄土，但这些一般黄土没有层理，不含杂质，所以他们不是黄土状土。
➢典型黄土特征•1、色淡灰黄；•2、以粉粒为主；•3、无层理；•4、性疏松、多大孔；•5、垂直节理发育，常形成垂直陡崖；•6、富含碳酸盐；•7、有湿陷性。
➢黄土状土•与黄土相似，但具有两个重要特征与黄土相区别•1、层理明显；•2、成分较杂，常夹有粘土、砂层和砾石层等；•这两个特征都是流水作业或静水条件下沉积的特征，所以黄土状土就和次生黄土或再生黄土成为同意语•我国地质学发展史分为两大阶段：古代阶段；现代阶段，后者可分为：•1、萌芽期（1840-1910年）指鸦片战争到辛亥革命这一时期•（莱伊尔、李希霍芬、奥布鲁切夫、维里士等）•2、草创时期（1911-1921年）；从辛亥革命到中国地质学会成立•邝荣光的三张地图首次把黄土作为一个地层单元•3、成长时期（1922-1936年）从辛亥革命成立到抗日战争爆发•我国学者开始注意黄土的研究，如李学清等•4、动荡时期（1937-1949年）从抗日战争爆发到新中国成立•少数日本人进行研究•5、发展时期（1949年至今）目前，黄土工程地质已发展到一定程度，有众多通论及专论进行专门研究：•黄土地貌•黄土地层•黄土的物质成分•黄土的结构构造•黄土的物理性质•黄土的力学性质•黄土的湿陷性与震陷性•黄土力学•黄土边坡•黄土硐室•黄土地质环境等世界上的黄土主要分布在北半球的中纬度干旱及半干旱地带，南半球除南美洲一些国家和新西兰等外，其它地带很少有黄土分布➢我国是世界上黄土分布最广，地层最全，厚度最大的国家➢主要分布在北纬34°～41°、东经103°～114°的范围➢分布在秦岭、祁连山、昆仑山以北由新疆经甘肃、陕西、山西、河南西部、辽宁西部以致松辽平原，呈向南突出的弧形，包围在辽西、内蒙和甘肃的沙漠和内蒙的戈壁外围。
黄土的主要成分
黄土的主要成分黄土是一种常见的土壤类型，主要由颗粒状物质和有机质组成。
它在农业生产、生态环境保护和地质工程等方面都有着重要的应用价值。
本文将从黄土的主要成分入手，介绍黄土的形成过程、特点以及其在不同领域的应用。
一、颗粒状物质黄土的主要成分之一是颗粒状物质，它由不同粒径的矿物颗粒组成。
黄土中的主要矿物有粘土矿物、石英、长石等。
其中，粘土矿物是黄土中最重要的组成部分，包括伊利石、膨润土等。
这些矿物颗粒的粒径大小与黄土的性质以及土壤的物理性质密切相关。
二、有机质黄土中的有机质主要来自植物残体和微生物的代谢产物。
有机质含量的多少会影响黄土的肥力和土壤的保水性。
有机质的分解和转化过程也会对土壤的生物学性质产生影响。
因此，有机质在黄土中起到了重要的作用。
黄土的形成过程与成分密切相关。
黄土的形成主要经历了风化、物质迁移和沉积等过程。
黄土的形成时间长，形成过程复杂，其成分的形成与气候、地质构造等因素有关。
黄土中的矿物颗粒主要来自于风化作用，它们在长时间的风力作用下被搬运、迁移并沉积下来。
有机质则是由植物的残体和微生物的代谢产物组成。
黄土的特点有很多，首先是其颜色较浅，呈黄色或灰黄色。
其次，黄土的颗粒状物质呈现出较强的塑性和可塑性，具有较好的保水性。
此外，黄土还具有良好的透气性和排水性，对于土壤的通气和排水起到了重要的作用。
黄土在农业生产中有着重要的应用价值。
首先，黄土富含矿物质和有机质，对植物的生长提供了养分和水分。
其次，黄土的保水性能良好，能够保持土壤湿度，减少水分蒸发和土壤侵蚀。
此外，黄土还具有良好的透气性和排水性，有利于植物根系的生长和发育。
黄土在生态环境保护中也有着重要的作用。
首先，黄土的保水性能良好，可以减少水源的流失和土壤侵蚀，保护水资源和土壤资源的可持续利用。
其次，黄土中的有机质能够促进土壤微生物的生长和繁殖，有利于土壤生态系统的恢复和保护。
在地质工程中，黄土也有着广泛的应用。
黄土的颗粒状物质具有较强的塑性和可塑性，可以用于土壤改良和填筑工程。
第一节湿陷性黄土
• 年复一年的淋滤使地表的土体因失去大 量碳酸钙类可溶盐物质而逐渐变红（不 溶性的铁、铝等元素含量相对增加的结 果），并使以碳酸钙为主的可溶性盐类 物质在下渗线不断富集并形成钙质结核。 淋滤时间更长时就会在黄土中形成钙质 结核层。结核构造是黄土的一个重要构 造特征
四、黄土的湿陷原因和影响因素
黄土发生湿陷的内在原因是黄土的结构特征和 其物质成分，外在的条件为水的浸湿。
△s＞700
△zs≤70
70＜
△zs≤3
50
△zs＞350
Ⅰ（轻微） Ⅱ（中等）
—
*Ⅱ（中等）
Ⅱ（中等）
或Ⅲ Ⅲ（严重）
（严重）Байду номын сангаас
Ⅱ（中等） Ⅲ（严重） Ⅳ（很严重）
六 地基处理
针对湿陷性问题的主要措施有地基处理、 防水与结构措施三类。地基处理的目的 是消除黄土的湿陷性，它又可分为全部 消除和部分消除两种。防水措施是为了 防止雨水和其它来源的水渗入地基中。 结构措施的作用是使建筑物有一定的适 应变性的能力，在建筑物因地基浸水出 现附加的不均匀沉降时 能减轻对结构的 损害。
• 黄土中粗颗粒的主要矿物成分是石英和长石，粘 土颗粒的主要成分是中等亲水性的伊里石，以及
一些水溶性盐类物质，这些盐类物质呈固态或半 固态分布在各种颗粒的表面。
粒径 地区
砂粒 >0.05
粉粒 0.05~0.005
粘粒 <0.005
陇西 陕北 关中 山西 豫西
20～29 16～27 11～25 17～25 11～18
总湿陷量可按下式计算：
n
s si hi i 1
---考虑黄土地基侧向挤出和浸水几率等因
素的修正系数。无浸水几率取0，有浸水几率，
第5章 黄土的物质成分
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
黄土古土壤物质成分
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。
黄土地质勘察分析
黄土地质勘察分析黄土是一种常见的地质土壤类型，广泛分布于世界各地，尤其在中国西北地区更为普遍。
黄土具有独特的特点和重要的地质勘察价值，对于黄土地质勘察分析的研究对于深入了解和利用黄土资源具有重要意义。
黄土是一种风化作用下形成的黄色或棕黄色的土壤。
它主要由石英、长石、云母和其他岩石碎屑组成，其中黏土矿物质体为黄色或棕黄色，使得黄土呈现黄色或棕黄色。
黄土具有很高的坚硬度，粒径较细，并具有较好的可塑性。
根据黄土中黏土含量的不同，黄土可分为粘性黄土、半粘性黄土和砂性黄土。
黄土层状分布，有明显的层理结构，具有良好的水分保持能力，适用于农业生产和水资源的储存。
黄土地质勘察分析是对黄土地质特征、成因、性质、工程性质等方面进行综合研究的过程。
黄土的形成与古地理环境、气候条件、岩石成分等因素密切相关。
黄土的颜色、质地、含水量、黏性和密度等特点与黄土的工程性质密切相关。
黄土地质勘察分析的目的是为了了解黄土的性质和特点，为工程建设提供科学依据。
黄土地质勘察分析应对黄土进行野外考察。
野外考察是黄土地质勘察分析的基础，通过观察和取样分析，了解黄土的颜色、质地、黏性、湿度等特性，并收集黄土的物理力学性质、化学成分、水分含量等数据。
野外考察要全面、细致，采取代表性取样方法，确保采样数据的准确性和可靠性。
黄土地质勘察分析要进行室内试验。
室内试验是对野外采集的黄土样品进行实验室测试的过程。
室内试验包括物理试验、化学试验、水分试验等，目的是进一步了解黄土的物理特性、化学成分和水分特性。
物理试验主要包括黄土的颗粒分析、密度试验、湿度试验等，从而了解黄土的颗粒大小分布、堆积密度以及孔隙率等特性。
化学试验可以分析黄土中的主要化学元素和化学物质的含量，为研究黄土的成因提供依据。
水分试验可以研究黄土的吸水性、含水量、饱和度等特性，为工程建设提供水分控制的依据。
黄土地质勘察分析要进行数据分析和综合评价。
通过对野外考察和室内试验数据的整理和分析，可以得出黄土的工程性质和适用范围。
“黄土”与其他类型的土壤有何区别？
“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。
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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。
但同时，随着人类活动的不断发展，
黄土面临的生态环境压力也逐渐加大，因此我们需要对它进行更好的
保护和利用，以继续发挥其丰富的综合价值。