黄土湿陷性成因综述.docx

    黄土湿陷性成因综述    摘要：本文探究了湿陷性黄土的成因，基于湿陷性黄土必须具备的3点原因，分别对湿陷性黄土在垂向和地层的变化、形成区域上的变化、微结构、成壤环境4个方面进行分析，找出了其间的内在关系，得出只要在满足形成湿陷性黄土的条件下，均可产生湿陷性关键词：湿陷性黄土；湿陷系数；微结构一、湿陷性黄土概述黄土是以粉粒为主，含碳酸盐，具大孔隙，质地均一，无明显层理而有显著垂直节理的黄色堆积物是第四纪干旱和半干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物湿陷性是在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的性质具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土大量资料证明，湿陷性黄土形成时期一般为全新世和上更新世中更新世和下更新世产生的黄土一般不具有湿陷性我国湿陷性黄土的分布主要是黄江中下游地区湿陷性黄土主要分布在黄河及其支流惶水、大通河、渭河、径河、延河、洛河及汾河等河谷地区我国湿陷性黄土分区图（如图1-1）图1-2我国湿陷性黄土分区图二、湿陷性黄土的物理力学性质湿陷性黄土的工程性质具有如下的一些特征：1.塑性较弱，液限一般为26－34％，塑限常在16－20％之间，塑性指数多在8－14之间。

2.含水较少，天然含水量一般在10－25％之间3.压实程度很差，孔隙较大，孔隙率高，常为45－55％（孔隙比0.8－1.1），干容重常仅1.3－1.5g/cm34.透水性较强，具有明显的各向异性，垂直方向比水平方向要强得多，渗透系数可大数倍甚至数十倍5.强度较高尽管孔隙率很高，但压缩性仍属中等，抗剪强度较高但新近堆积黄土（Q4）土质松软，强度低，压缩性高三、湿陷性黄土成因湿陷性黄土发生湿陷的原因较复杂，是由多种因素造成的其根本原因是湿陷性黄土具有有利于湿陷的成分和结构即：1.具有大量的孔隙，尤其是大孔隙，这是是否具有湿陷性和湿陷性强弱的基础；2.粒间的连结因水分增加而易于削弱和破坏；3.粉粒含量较高，粘粒含量低上面3个因素是影响湿陷性的主要原因，将其用于分析湿陷性黄土的成因上是很有帮助的下面针对以下几点来分析其成因：3.1湿陷性黄土在垂向和地层的变化对于此问题，前人已作过一些研究，发现黄土湿陷性随深度增加呈减小的趋势如图3-1）图3-1甘肃黄土湿陷系数随深度的变化从图中我们可以明显发现不同地区的湿陷系数随着深度的增加减小，反映了黄土湿陷性随深度增加而变化的真实规律从另一方面，根据地层自上而下的新老关系，由下老上新的地层层序规律，可知最先形成的黄土在几百万年的压密阶段，使得孔隙比变得很小，土质致密，不够形成湿陷性的先决条件，故在老黄土且深度较深的地方不具有湿陷性。

而新黄土没有经历长时间的压密阶段，出露面大，易遭风蚀侵化，土质不均匀，结构疏松，大孔发育，有垂直节理，具备构成湿陷性的条件，所以在新黄土及深度较浅的地方具有湿陷性3.2湿陷性黄土在形成区域上的变化从图1-1可以看出湿陷性黄土主要分布在黄河及其支流处分布特点是有西北黄土湿陷性较强，东南部黄土湿陷性较弱依据占主流的“风成说”，中国黄土是石英等粉砂物质经风力吹扬搬运而堆积在异地的粉尘，再经干旱、半干旱气候条件下的“黄土化”过程而形成的而风成说有以下3点特性：1.黄土的厚度均匀2.从西北向东南颗粒越来越细3.矿物成分与当地基岩不同根据黄土地区的黄土性质，靠近西北部，黄土的风积物颗粒粗，粘土含量较少，孔隙不均匀靠近东南向，黄土风积物颗粒细，粘土含量多，密实度较大探究这种性质对湿陷性的成因的影响从风化作用作出解释离“风源”较近的西北地区，由于风力作用，将大颗粒物质搬运至此并就地堆积，另外，这个地方的风蚀作用大，易形成各种各样的大孔隙，具备形成黄土湿陷性的先决条件而在东南部，离“风源“较远的地方，风力将细颗粒的粉尘、粘粒带到此处，且风蚀作用小，经过压密、成壤作用使得此处土质均匀，密实度高，孔隙不多，因此不具备形成湿陷性的条件。

3.3湿陷性黄土的微结构黄土显微结构是指在显微镜下观察到的构成土体的骨架颗粒特征、孔隙特征、胶结物的赋存状态和类型以及它们在空间上的总体排列形式对于研究黄土的湿陷性有很大帮助黄土微结构可以分为单拉架空孔隙结构、球拉架空孔隙结构、粒间孔隙结构、凝块架空孔隙结构、粒状镶嵌结构、基底胶结孔隙结构6种类型总体来说，黄土显微结构存在区域性变化规律，由西北的粒状、架空接触式结构，逐渐过渡为东南的凝块、镶嵌胶结式结构我们知道，西北地区黄土高原的黄土微结构特征在地域上有明显的变化规律在地域上，自西北向东南，黄土的显微结构由支架一镶嵌孔隙结构组合过渡为胶结结构组合，黄土的工程性质相应的由差变好胶结方式由接触式胶结、未胶结、孔隙大、密实度低到基底式胶结、孔隙小、密实度高，由完全具备湿陷性条件到不具备湿陷性条件，故微结构的发育类型的不同对产生湿陷性黄土的成因有显著影响3.4湿陷性黄土的成壤环境黄土在形成过程中，经历了一系列的成壤过程不同的环境下的形成的土壤不同，对黄土的湿陷性影响也不同干旱条件下发育的土壤湿陷性强，半干旱和半湿润条件下发育的土壤湿陷性弱，湿润条件下发育的土壤不具湿陷性干旱条件下产生的土壤湿陷性比湿润条件下的湿陷性要强很多，这是由于湿润条件下植被发育，植物和其他生物产生的腐殖质很好的固结了当地的土壤，使得孔隙小、密实度高，而干旱条件下形成的土壤很易被风化剥蚀，使得土中的孔隙大，土质疏松。

故湿润与干旱2种条件下形成的土壤由不具备湿陷性条件到具备湿陷性条件故成壤环境对黄土湿陷性的成因有影响参考文献：[1]张宗枯，我国黄土类土显微结构的研究[J]，地质学报，196444（33）：357-364[2]刘东生等，黄土与环境北京：科学出版社，19856—8[3]郑晏武.中国黄土的湿陷性，北京：地质出版社，1982.[4]刘东生等，中国的黄土堆积[M]，科学出版社，1965[5]李雨浓.影响黄土湿陷性系数因素的分析[J].世界地质2007，26（1）：108-113.  -全文完-。