黄土地质学.doc

1、地球科学大辞典黄土地质学黄土地质学总论【黄土学】loessology 以地质学、第四纪地质学、地理学、土壤学、古生物学、环境地球化学等学科的理论为基础，以地球上第四纪时期形成的复杂成因的陆相沉积物黄土为研究对象，研究其时代、成分、结构、性质、地层、分布、成因等的地学边缘学科。19 世纪至 20世纪早期对黄土的研究多集中在黄土的成因问题上。各国的学者，提出了许多不同的成因假说。莱伊尔认为黄土成因有冲积的、漫滩的、湖积的和海积的。1886 年 F.李希霍芬提出风成成因说。此后有人又提出了洪积、边坡堆积等假说。由于黄土与人类生存环境关系十分密切，促进了对黄土的深入系统的研究，如对黄土地层、物质成分、

2、结构、工程地质性质，黄土中的古脊椎动物化石，黄土中的古土壤等。黄土 古土壤序列记录了自新近纪末以来 260万年内大陆的古气候变化过程。黄土的研究对认识全球变化有十分重要的科学价值。【黄土地质学】geology of loess 见 83 页“黄土地质学” 。【黄土地层学】stratigraphy of loess 研究黄土的地层层序、时代及其地理分布、地层对比的学科，是地层学的一个组成部分。中国的黄土地层学研究始于 19 世纪末 20 世纪初，主要采用岩石地层学和生物地层学方法。20 世纪 80 年代以来采用多重地层划分的理论与原则，开展年代地层、磁性地层、气候地层等多种地层划分，选择完整连续

3、的层型剖面，从而建立起新的黄土地层系统。【黄土岩石地层学】lithostratigraphy of loess 根据黄土的岩性特征及其变化来研究黄土的地层划分和对比的学科，是黄土地层学的一个组成部分。黄土岩石地层单位就是具有近似或相同岩性的黄土层（或黄土层的组合） 。黄土的岩性特征及其变化包括颜色、粒度的变化，钙质结核的形态、产状及分布状态，细微的层理构造，铁锰质物质（结核等）的聚集与分散，大孔隙以及放射状孔洞（盐类结晶被溶解而成）的分布等。【黄土生物地层学】biostratigraphy of loess 根据黄土地层中所含生物化石进行生物地层带的划分和对比，从而确定地层的相对时代的学科，黄

4、土地层学的一个组成部分。黄土堆积物中发现的脊椎动物化石和软体动物蜗牛化石及其组合提供了研究的基础。由于生物的演化往往是“穿时”的，甚至延续较长时间段，因此在确定地层时代的界限时有一定困难。【黄土年代地层学】chronostratigraphy of loess 黄土地层学的一个组成部分，是在第四纪年代地层学基础上发展起来的学科。主要将黄土地层按地质年代从老到新组合成为一定的年代地层单位。其研究方法除了应用古地磁分析方法及磁性地层的分析外，近年来主要采用放射性同位素的测年方法：一类是按放射性同位素衰变自然速率计算，求得年龄资料，如14C 法、不平衡铀系法（230Th、234U、238U） 、40

5、K40Ar 法及 40Ar39Ar 法、裂变径迹法、热释光法、光释光法；另一类方法是按自然作用过程的年度韵律计算的，如氨基酸成岩作用、冰川纹泥、树木年轮等，不过这种方法还需要有放射性纪年资料的配合或标定。【黄土气候地层学】climatostratigraphy of loess 黄土地层学的一个组成部分。根据黄土堆积物中的古气候变化标志，结合地质年龄来分析研究黄土地层的划分和对比的学科。黄土堆积时期的古气候变化与深海沉积物的氧同位素阶段对比可以对应起来。由于中国的巨厚黄土堆积物含有极为丰富的第四纪以来古气候、古环境变化的信息，因而也成为记录全球变化最佳地质信息的载体。【黄土磁性地层学】magn

6、etostratigraphy of loess 黄土地层学的一个组成部分，是磁性地层学的一个分支。黄土磁性地层是据黄土堆积物沉积之后剩余的磁性性质划分地层层序的学科。由于沉积物的磁性特征及其变化具有全球性或洲际性特点，不是“穿时”的，因而在地层的划分和对比上较其他方法更为实用，但仍需要与岩石地层、同位素年龄等有关方面资料结合，方能解决地层划分问题。【黄土成因研究史】research of loess genesis，research of loess origin 黄土成因问题的讨论已有 170 多年,可分为六个阶段：第一阶段是灾变假说；第二阶段自 1840 年开始积累资料阶段，以现实观点为

7、原则，收集黄土分布的实际材料；第三阶段从 18771890 年，确认黄土是陆地风成成因。第四阶段，自 1890 年到 20 世纪初，出现大量的研究黄土成因问题的详细资料，此时期产生了许多有关黄土成因的假说。如成土作用和风化作用假说。第五阶段继续到 19351945 年。这个时期冻土学与陆地景观学对黄土成因学说有了很大的影响。第六阶段和第五阶段一样，地理学观点渗入到黄土问题研究中，认为黄土是地理环境中各种作用的产物。20 世纪中、后期以后，黄土成因问题已成为第四纪地质学的重要研究课题。【黄土风成说】hypothesis of eolian origin for loess 黄土成因说之一。187

8、7 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。【黄土水成说】hypothesis of current origin for loess 黄土成因说之一，认为黄土物质的堆积以流水作用为主，其中包括冰水沉积作用、冲积作用，洪积作用和坡积作用以及海相、湖相沉积等不同的认识。海相、湖相沉积说，在黄

9、土研究领域内未得到广泛的认同。【黄土宇宙成因说】hypothesis of cosmic dust origin for loess 黄土成因说之一，基于黄土中有宇宙尘的存在。1920 年德国科学家认为黄土是宇宙尘为基础的产物。【黄土多种地质作用形成说】hypothesis of multiorigin for loess 黄土成因说之一。认为风成、水成、冰水、残积、坡积等地质作用都可以形成黄土。前苏联学者曾提出不同的黄土是由不同地质作用形成的观点。【黄土造壤成因说】hypothesis of pedogenesis for loess 黄土成因说之一。认为在黄土形成中，风化与造壤作用是主要的

10、。1901 年俄国西比尔采夫（.）把黄土视作土壤作用的产物。1922 年俄国贝尔格(. )提出冰碛层及其他岩土在草原土壤造壤过程中转变为黄土状土，并提出了黄土的土壤 残积成因说。【黄土坡积成因说】hypothesis of talus for loess 又称边坡作用说。黄土成因说之一。最早是由俄国 .阿尔玛舍斯基（1896)提出，在边坡地形上发生坡积作用和崩流作用可形成黄土。【黄土形成】genesis of loess 黄土的形成包括几个连续的过程：从材料的形成和搬运再堆积（主要是粉土为主的细粒材料）黄土化过程（形成黄土的特殊结构）黄土结构调整、强度增加过程黄土风化及土壤化过程。仅是黄土材料

11、的搬运堆积，并不能形成具有诸多岩性特征的黄土。它是在一定气候环境中经历了物理的、物理化学的以及生物的作用，最后形成的特殊沉积物。【黄土】loess 浅黄或褐黄色，颗粒成分以粉土粒级为主(含量50%)，富含碳酸钙，有时含硫酸盐或氯化物盐类，具有肉眼可见孔隙的第四纪陆相沉积物。黄土有时具有湿陷性。最早李希霍芬(1877)对欧洲莱茵河流域及中国大陆的黄土提出的定义为：黄褐色，含石灰质，以粉土为主的粉状土；没有层理，含陆生蜗牛，有垂直节理。 “黄土”一词，在中国古代文献中及民间就已出现。西方国家在 19 世纪后期将德国莱茵河流域的黄色松散堆积物命名为“lss” ，由此音译出英(loess)、俄() 等

12、文。不同学者曾以不同观点提出黄土的定义。1933 年奥布鲁切夫(. )将没有层理的黄土称为原生黄土，并认为是风成成因的；次生黄土是其他各种成因形成的。【黄土状土】loesslike soil 不完全具备典型黄土特征的土。必须具备以下特点：颗粒成分中粉土粒级含量大于 50%；含有碳酸钙成分；具备黄土基本颜色，灰黄或褐黄；否则不属于黄土类沉积。【黄土类土】loessial soil 典型黄土与黄土状土的总称。【老黄土】old loess 地质年代属于早、中更新世的黄土。包括早更新世的午城黄土和中更新世的离石黄土。土质密实，一般不具有湿陷性。此词现已不用。【新黄土】new loess 比老黄土年代晚

13、的黄土，包括晚更新世的马兰黄土和全新世早期的黄土。结构疏松，一般具有湿陷性。多分布于“老黄土”之上。此词现已不用。【新近堆积黄土】recently deposited loess 近代堆积的黄土，多为黄土状土。近代(几千年或数百年甚至近数十年)堆积的次生黄土。固结较差，土质疏松，压缩性较高，承载力较低，一般具有湿陷性。【原生黄土】primary loess 是没有层理的以粉土粒级为主的黄土，大于 0.25 毫米的粒级基本不存在，含多量碳酸钙结核，孔隙率高达 40%50%。一般认为风成成因的黄土为原生黄土。【次生黄土】secondary loess 原生黄土被流水冲刷、搬运再堆积而成的黄土。它与

14、原生黄土的主要区别是具有层理，并含有较多的砂以至细砾。黄土状岩石和黄土状土即次生黄土。【砂黄土】sandy loess 含有细砂颗粒量较高一般大于 30%的黄土。实质是黄土状土。砂黄土是当地对分布于陕西庆阳、清涧以北的成分较粗、砂质较多的黄土的称呼。【粘黄土】clayey loess 细砂含量小于 15%，粘土含量大于 25%的黄土。实质是黄土状土。【大孔土】soil with great pore 从工程建筑地基评价角度对黄土类土的通称，具有孔径远较粒径大的大孔隙土。黄土常具有这种特征，因此有人将黄土称为大孔土。【黄土古土壤】paleosol 地质历史时期，黄土堆积过程中，由于古气候的变化(

15、暖、湿气候)形成的土壤层，形成后被后期黄土沉积掩埋。一般发育较好且保存完整的古土壤剖面，可划分出腐殖质层、粘化层、淀积层和母质层。古土壤产状的面状分布，代表当时的古地形面，因此在水平空间上有地层对比意义，在重现古地形变化的研究上有重要作用。古土壤按其埋藏和保留状态可分为埋藏古土壤和残余古土壤两类。【埋藏古土壤】buried paleosol 埋藏于黄土层之间的古土壤。【残余古土壤】relict paleosol 古土壤形成后被后期侵蚀作用搬运后所残留的古土壤。【黄土层古土壤类型】paleosol types in loess deposits 根据黄土古土壤颜色、成分、结构、发育程度所划分的土

16、壤类型。一般黄土堆积中常可见到：黑垆土型古土壤；褐色土型古土壤，以浅红褐色为主，底部多有钙质结核沉积层；棕壤型古土壤，多呈深红棕色，多见于早、中更新世黄土层中。【黑垆土】black loamtype paleosol 全新世古土壤的一种土壤类型。多为暗灰或灰黑色，富含有机质，是全新世大暖期时形成的土壤层，也是中国西北干旱、半干旱地区特有的土壤。【褐色土型古土壤】cinnamon type paleosol 黄土堆积中古土壤的一种类型。颜色为浅红褐色、浅棕褐色。粘化层中有少量钙质白色菌丝体，具团粒、棱柱状结构，结核层体较小，属干旱地区草原地带的土壤类型。【棕壤型古土壤】brown soil ty

17、pe paleosol 黄土堆积中的一种古土壤类型。颜色为深红棕色，土壤粘化程度较高，土壤结构较发育，具有粘粒移动迹象，有黑色铁锰质斑膜于土块表面或裂隙孔壁之上。底部有钙质结核层。属暖温带森林土壤类型。【红色土】red loess?广义指华北地区保德红土之上，马兰黄土之下的一组红色、浅红黄色土状堆积物。地层上分为三层，红色土 A 带指晚上新世的静乐组，红色土 B 带指早更新世的黄土，红色土 C 带指中更新世的黄土。?狭义指周口店组的黄土与黄土状沉积物。红色土一词现已不用。【世界黄土分布】world distribution of loess 地球上北半球黄土分布在北纬 2455，在南半球分布在

18、南纬 2445。在西欧黄土分布高程在 300400 米，在中亚和中国最高分布在 2500 米高程。黄土状土在帕米尔达到 4500 米。黄土的分布与气候和山区地理条件有密切关系。在热带多雨区如巴西、刚果等地区完全缺失黄土堆积。在欧洲和美洲黄土分布面积就有 1300 万平方千米，如按平均厚度 10 米计算，其体积约 130?000 立方千米。欧洲黄土主要分布于莱茵河、马斯河沿岸；在瑞士巴寨尔有典型黄土分布。中欧中部有黄土和黄土状土成带状分布，并延伸到德国易北河流域。另一较宽的黄土分布带在阿尔卑斯山的山麓和多瑙河上游。多瑙河中、下游(匈牙利及其邻国)是欧洲最大的黄土分布区。欧洲的黄土厚度一般不超过

19、1520 米，但在多瑙河下游黄土类土厚度可达到 80 米。在保加利亚、前南斯拉夫、罗马尼亚都有分布。乌克兰也广泛分布黄土，主要在德涅斯特河下游、南布格河及因古列茨河和亚速海沿岸。乌克兰南部的克里木半岛和顿河流域都有黄土类土的分布。在高加索山脉与亚速海之间和高加索山区都分布着黄土与黄土状土。在中亚准噶尔阿拉套山前地带及邻近平原有黄土分布。但中亚黄土类土主要分布于乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦等国山麓地带及河谷阶地及平原中，多为洪积、冲积成因。典型黄土堆积呈淡灰黄色，成分均一，粉土粒级含量大于 50%。埋藏土层不明显，钙质结核小且零星分布。最大厚度 100 米。有一部分黄土状土

20、分布在伊朗北部库尔库克城的西北，以及伊拉克高程 300 米的地方。黄土状土含钙质结核，有大孔构造，夹有砾卵石透镜体。以色列的黄土状土及黄土，粒度成分含 65%粉土及 25%的粘土。非洲撒哈拉沙漠北缘有黄土状土分布。新西兰的黄土状土与欧洲和北美的黄土很相似。在北美洲典型黄土分布在密西西比河流域及密苏里。华盛顿东部有黄土状土，厚度不大。北美阿拉斯加有黄土类土分布，主要分布在山麓地带，厚 30米，有垂直节理，常见有岩坡碎石夹在黄土类土内。在南美的阿根廷平原有近似典型黄土的堆积，含有钙质结核。阿根廷的黄土类土的矿物成分主要是火山物质，颗粒成分无大于0.25 毫米的粒级，小于 0.001 毫米的粒级占

21、0.8%14.0%。【中国黄土】loess in China 以其分布范围广泛、连续、地层发育完整、厚度大而著称于世。中国黄土分布在北纬 3049之间，以 3439之间最为发育，较之欧洲、北美的黄土分布区 4562N 稍靠南。分布面积约 63 万平方千米。在西北地区、黄河中游一带构成著名的黄土高原，连续面积可达 44 万平方千米。黄土的厚度变化一般自数米至数十米，黄土高原黄土厚度可达百余米，最厚达 400 余米。地层层序完整，从更新世早期到全新世都有沉积。黄土地层中夹有多层古土壤，标志着黄土形成时的古气候有过多次干冷和暖湿的变化。黄土地貌形态受基岩及黄土沉积前古地形的控制，与新构造运动有密切关

22、系，后期的剥蚀、侵蚀起着塑造地形的积极作用。对中国黄土最早的文字记载见于公元前 300 年的禹贡一书。【德国黄土】loess in Germany“黄土”名称最早即源自德国的“lss” 。黄土在莱茵河谷地十分发育，在海德堡河谷以上 200 米高的丘陵地上，厚度可达 61 米。在布鲁赫萨尔一带，分布高度到海拔 305 米。在莱茵河的各大支流都有黄土分布。在东部巴伐利亚州黄土从多瑙河平原向边缘山地延伸到相当高的部位，这里的黄土缺乏层理，具垂直节理，含有钙质结核及大量贝壳，特别是琥珀螺，黄土沉积下伏有石英砾石层。在北部威悉河地区、易北河河谷有大面积的薄层黄土沉积于卵石层之上。在多瑙河谷的狭长阶地上也

23、覆盖有黄土层，可延伸到海拔 274 米。【匈牙利黄土】loess in Hungary 分布于加利津、特兰西瓦尼亚等地，在瓦格谷曾测得黄土层厚度超过 29 米。在维茨恩附近地带以及巴康尼森林地区黄土非常发育。在维茨恩附近亦分布到海拔 475 米高度并形成 18.321.3 米高的陡壁。在布达佩斯附近，从多瑙河谷两岸向邻谷延伸，厚度一般约为 9.1 米。像加利津一样，细粒风成砂与黄土（交替出现）互层。黄土也沉积在砾石层之上。【密西西比河黄土】loess in Mississippi 美国密西西比河河谷（中、下游）的黄土 古土壤系列。主要有上更新世末次冰期的皮奥里亚黄土、罗克斯纳粉砂和拉夫兰黄土（

24、较老的黄土，年龄可能不老于距今 50 万年） ，黄土厚度自数米至 30 米不等。普遍发育最后间冰期（7 万13 万年）以来的黄土沉积，其中的桑加蒙古土壤呈红褐色，铁锰胶膜发育。有时可见棱柱状结构体。在皮奥里亚与罗克斯纳黄土中往往发育浅灰色和灰绿色的湖相淤泥，其14C 年龄约为 2 万2.3 万年，密西西比河河谷黄土广为分布，水土流失并不严重，是美国的农业区。黄 土 特 性【黄土物质成分】mass composition of loess 组成黄土的物质种类及数量。一般包括黄土的颗粒（或称粒度）成分、矿物成分、化学成分。其中化学成分还包括可溶盐类成分和有机质成分。【黄土颗粒成分】grain co

25、mposition of loess 组成黄土的各种大小颗粒的含量。通常以某种粒径的颗粒质量占土样总质量的百分比来表示。中国黄土颗粒成分一般以粉土粒级（0.050005 毫米）为主，它的含量约占黄土总质量的 52%72%，其中 55%65%者居多；粘土颗粒（0.005 毫米）成分约占黄土总质量的 10%25%，砂土颗粒（0.05 毫米）成分约占黄土总质量的 10%30%，一般为 20%左右。不同区段、不同地貌单元以及不同时代、不同成因的地层，甚至不同层位的黄土，其形成的地质环境存在不同程度的差异，其颗粒组分亦有差异。【黄土矿物成分】mineralogical composition of lo

26、ess 组成黄土土壤的矿物种类及其含量。常以某种矿物占总矿物的质量分数(%)来表示。中国黄土的矿物成分已知约有 60 多种，其中以石英（约占黄土矿物总质量的 50%） 、长石（约占黄土矿物总质量的 20%） 、碳酸盐类矿物（约占黄土矿物总质量的 10%）和粘土矿物（包括高岭石类、伊利石类和蒙脱石类，约占黄土矿物总质量的 10%）为主，其余还有磁铁矿、褐铁矿、绿帘石、普通角闪石、辉石和黑云母等数十种。由于黄土高原不同区段、不同地貌单元以及不同时代、不同成因的地层，甚至不同层位的黄土，其形成的地质环境存在不同程度的差异，其矿物成分亦有差异。【黄土化学成分】chemical composition

27、of loess 组成黄土土壤的化学组分的种类及数量。通常以某种化学成分含量占黄土化学成分总含量的百分比来表示。中国黄土的化学成分以SiO2(约占黄土化学成分总含量的 50%左右)、Al2O3(约占黄土化学成分总含量的 8%15%）和 CaO(约占黄土化学成分总含量的 10%左右）为主，其他较重要的化学成分还有 Fe2O3(约占黄土化学成分总含量的 4%5%） 、MgO(约占黄土化学成分总含量的 2%3%）和 K2O(约占黄土化学成分总含量的 2%左右） ，有机质组分约占黄土化学成分总含量的 1%左右。由于黄土高原不同区段、不同地貌单元以及不同时代、不同成因的地层，甚至不同层位的黄土，其形成的

28、地质环境及气候环境存在不同程度的差异，其化学成分亦有差异。黄土化学成分中与人类经济活动关系比较密切的是可溶于水的盐类成分。黄土化学成分中的二氧化硅、三氧化二铝、碱金属、钙、镁、碳酸盐类的含量相对较高，反映了其化学组分与矿物成分基本一致的特点，也反映了黄土形成于干燥气候环境的特点。【黄土盐类成分】saline composition of loess 黄土中能溶于水的化学组分。通常用单位质量的黄土中溶解于水的盐类质量分数或摩尔分数表示。黄土盐类按溶解于水的难易程度可分为易溶解性盐类、中等溶解性盐类和难溶解性盐类。其中易溶解性盐类主要包括重碳酸盐、氯化物和硫酸盐如芒硝等，后者含量较少；中等溶解性盐

29、类主要为石膏，它的含量没有碳酸盐类多；难溶解性盐类以石灰质（碳酸钙）为主。黄土盐类成分的平均含量一般不超过总含量的 3%。由于黄土高原区不同区段、不同地貌单元以及不同时代、不同成因的地层，甚至不同层位的黄土，其地质环境及地下水的活动强度存在不同程度的差异，其盐类成分的含量亦有显著差异，尤其受土壤干湿程度影响较大。野外测试表明，黄土盐类成分在同一地点有从表层往深部淋滤的特性。黄土中的盐类成分含量的变化对黄土的物理力学性质有较大的影响，如能引起黄土的溶解性、膨胀性、渗透性等的改变。如果黄土中大量盐类成分被溶解，还能改变黄土的强度、稳定性、透水性、黏着性等。黄土盐类成分对黄土的物理力学性质的影响是双

30、重的，当其呈固态和液态时，所起作用是相反的。呈固态时，盐类在黄土中起骨架和胶结作用，对土体的物理力学性质有加强的作用；呈液态时，对土体的物理力学性质有削弱的作用。【黄土结构特征】structural character of loess 表征黄土矿物颗粒大小、形状及其相互间的排列、胶结和组成关系。如具有细粒“等粒”结构和“斑状”结构等的特征。黄土的宏观结构以孔隙率高达 40%50%的蜂窝状结构特征为主，这种结构特征是由矿物单体颗粒或集合体等组成的。此外黄土中还发育有各种特有的大孔隙，其成因和形态都很复杂，有虫孔、植物根孔、裂隙、封闭孔洞和巨大的潜蚀空洞等。【黄土粗显结构】macrostruct

31、ure of loess 肉眼可观察到的黄土的新鲜断面所呈现的结构特征。具体表现为土块的断面形态呈瘤状、乳状或屑状、层状结构等以及孔隙特征、土质均一、坚硬程度等。【黄土微结构】microstructure of loess，microfabric of loess 或称为黄土微观结构，是在显微镜下观察到的黄土微观结构，包括单一矿物颗粒、多矿物组成的集合体、胶结物质、孔隙等结构单元。黄土的微结构是在黄土堆积后，经过成岩作用过程中形成。不同地区在不同地质环境下形成的黄土微结构特点不同。黄土的特殊工程地质性质湿陷性与黄土的微结构有密切关系。黄土湿陷现象的发生，土体破坏，实质上是黄土的微结构破坏的结果

32、。【黄土微观结构类型】microstructure types of loess 通过显微镜或扫描电子显微镜观察获得黄土颗粒大小、形状及相互排列、胶结和组成关系。中国黄土的微观结构大致可分为 6种类型：粉砂细粒孔隙胶结类型；粉砂细粒孔隙斑状胶结类型；粉砂细粒斑状胶结类型；粉砂细粒基底胶结类型；粉砂细粒接触胶结类型；粉砂细粒薄膜胶结类型。其中以粉砂细粒孔隙胶结类型、粉砂细粒孔隙斑状胶结类型和粉砂细粒接触胶结类型为多。【黄土集合体】aggregates of loess 组成黄土的碎屑矿物颗粒被细材料胶结形成的土粒，是黄土微结构的重要结构单元。【黄土集合体类型】aggregate types of

33、 loess 集合体有多种类型。由黄土较大矿物颗粒表面，特别是其接点处聚集的粘土粒、腐殖质与碳酸钙等水溶盐组合成不同形式的胶结物，把较大矿物颗粒胶结在一起构成的颗粒黄土的集合体，按其组合形式划分的类型。它主要包括薄膜状集合体、镶嵌状集合体和团聚状集合体等 3 种类型。按集合体在水中的稳定程度可分为非水稳性和水稳性集合体两类。水稳性集合体按其对水作用的坚固程度又可分为：水固集合体、较稳固集合体和最稳固集合体。【黄土集合体显微结构类型】microfabric (microstructural) types of loess aggregate根据黄土集合体中粗细颗粒的组合特征及胶结特征划分的类型，

34、共分 6 种结构类型（即单元集合体）：镶嵌型、基底型、角砾型、附着型、结晶型、聚合型(见表)。此外黄土结 构 类 型分布粒级 mm 特征镶嵌型(mosaic type)0.5 粗碎屑矿物颗粒均匀地分布于胶结物中，胶结物质多为碳酸盐类结晶基底型(basal type)0.011.0 少量粗碎屑矿物颗粒被大量胶结物包围。胶结物质为碳酸盐雏晶和粘土矿物角砾型(ataxitic type)0.05 极少量的粗碎屑矿物颗粒，其边缘以少量胶结物质粘结在一起，胶结物质为粘土矿物和碳酸盐雏晶附着型(coherent type)0.05 单粒较大之粗碎屑矿物颗粒上，附着粘结许多细小矿物颗粒和碳酸盐结晶结晶型(c

35、rystal type)主要是方解石的晶簇或石膏结晶组成，晶体间有孔隙聚合型(network type)没有粗矿物颗粒，全部由细粒分散状矿物颗粒粘合在一起而成中常存在一种以上类型的单元集合体组成的“复合式集合体” ，粒径可达 0.255.0 毫米。【黄土胶结物】cementing materials of loess 将黄土分散的矿物颗粒粘结在一起的胶结物质，使黄土具有不同的坚实程度。黄土的胶结物质有以下几种：碳酸钙胶结；粘土矿物胶结；生物作用形成的有机物胶结。其中以碳酸钙胶结的黄土岩性强度最高。黄土的物理力学性质与黄土的胶结物及胶结程度有很大关系。【黄土孔隙】pore in loess 黄土

36、孔隙可分为大孔隙和粒间孔隙两大类。大孔隙是一种在肉眼或低倍放大镜下便可观察到的孔洞，一般直径大于 0.5 毫米，大孔隙体积约占全部孔隙体积的 25%左右。粒间孔隙是指黄土骨架与骨架之间的细孔隙和超细孔隙，它是黄土孔隙率的主体部分，黄土结构中的孔隙主要是指这部分粒间孔隙而言。【黄土孔隙成因分类】genesis classification of loess pores 黄土孔隙形成的原因是多种的，有沉积成因、风化成因及成壤作用。沉积成因的孔隙是原生孔隙，是矿物颗粒之间的孔隙，在沉积过程中形成的。风化成因与成壤作用的孔隙是次生孔隙，形成于黄土沉积之后的表生作用中。风化成因孔隙是在黄土材料沉积后，受

37、气温、湿度等物理化学作用改变沉积时原生的孔隙而形成的。如在表生风化作用时形成的新的盐类再结晶，原有矿物颗粒的解体破碎等重新组成的孔隙。成壤作用形成的孔隙多为生物成因的，如虫孔，植物根孔等，后被泥质或钙质物质充填或半充填而成。此种成因的孔隙常是大孔构造形成的主要原因，在孔隙周壁上常形成泥质或钙质薄膜。【黄土结核】loess concretion 又称钙质结核(calcic concretion)。一般指黄土中的碳酸钙形成的结核。黄土结核大小不等、形状各异，一般呈棒状体，有的棒状体带有分支。棒状体最长可达 1 米左右，短者几个厘米；还有的呈不规则的球形，球形大者可如人头一般大小，小者仅如豌豆一般。

38、黄土结核具有不规则产状。黄土结核内部常是中空的。有时结核内壁附有方解石晶体。黄土结核呈分散或集中分布，有的沿黄土垂直节理或孔隙分布，有的则聚集成层称黄土结核层(loess concretion layer)或钙质结核层。在具有一定厚度的黄土层中，有时可见多层钙质结核。黄土结核是黄土层中的钙质在地下水或地表水淋溶聚集及胶凝、富集而成。也可能是在黄土表面成土过程中生成于淀积层中。【黄土假菌丝】loess pseudomycelium 黄土中细小的似菌丝体状的白色钙质沉积，它大多是沿黄土中小孔隙沉淀的，在黄土中呈不规则分布。【黄土砂礓】loess calcic concretion,caliche

39、又称黄土砂姜。由黄土中的钙质形成的结核。由于结核形似生姜或泥偶，故又称黄土小僧，是黄土高原区的群众对黄土结核的一种俗称。【黄土古土壤结构】structure of palaeosol in loess 黄土古土壤结构包括宏观结构和微观结构。宏观结构指土体内部发育的层理、团粒结构、棱柱状结构、孔隙以及植物根系和生物洞穴等。这些结构体不同程度地反映了古土壤形成时所经受的成壤过程。微观结构指土壤内矿物颗粒的形状、组成及排列方式，碳酸盐类结晶体的形状、大小及分布状态，以及结构体表面铁锰质胶膜和光学特征等。古土壤的微观结构可通过土壤薄片在显微镜下观察鉴定，它是研究土壤发生学的重要途径。【黄土古土壤物质成

40、分】masscompositionofloesspalaeosol 组成黄土古土壤的物质的种类及数量。主要包括粒度成分、矿物成分、化学成分。其中化学成分中还包括可溶盐成分和有机质成分。【黄土古土壤有机质】organic matter of loess palaeosol 黄土古土壤中处于不同分解阶段的动植物遗体。包括进入古土壤土体中的植物落叶，已经枯死的植物根系，炭质残余及各种微生物等。这些有机遗体进入土体后逐渐朝着两个方向变化：一是分解成简单的无机化合物，如二氧化碳、水等，同时从复杂的有机化合物中分解出钙、镁、钾、钠等元素，形成古土壤中水溶液的阴、阳离子；二是形成新的、比较稳定的有机化合物，

41、如泥炭、腐殖质。黄土古土壤中有机质含量一般均较少，多数不超过化学成分总含量的 1%。【古土壤可溶盐】soluble salt of palaeosol 黄土古土壤中能溶于水的化学组分。一般有石膏、方解石、碳酸钙等。古土壤层盐类成分的含盐量一般比黄土层的含量要低。【古土壤中孢子花粉】sporopollen in palaeosol 埋藏在古土壤中的植物孢子花粉化石。孢子和花粉分别是孢子植物和种子植物的繁殖器官。它们在植物的孢子囊和花蕊中成熟后，飞离母体散落在土中，经过漫长的地质年代形成孢子和花粉化石。植被的生长和分布直接受地形、气候和土壤条件等环境因素的控制。研究土壤中的孢子花粉，就是用特定的方

42、法将其从不同的土壤中提取出来并鉴定它的类型及组合特征，以此恢复古植被类型、群落、生长的古地理环境和古气候条件。黄土高原的黄土中保存的孢子花粉极少，而古土壤中大都保存有孢子花粉。通过对黄土剖面古土壤中的孢子花粉的研究，其结果能较好地反映黄土高原区古地理环境和古气候的演化规律。【黄土沉积构造】sedimentary structures in loess 黄土堆积中反映当时沉积环境条件的地质构造现象。在黄土地层中常见到的沉积构造有：混杂岩性带、隐层理、斜交层理、层间扭曲层理、似潜育化层理、水平板状钙质层等。这些沉积构造成因不同，分布的地层层位和地貌位置也不相同。【黄土混杂岩性带】chaotic l

43、ithozone of loess，lithological mixed zone 黄土层的底部混杂有下伏黄土层或古土壤层物质的堆积地带。混杂岩性带现象常常出现在新近系红粘土与第四系黄土堆积接触之间；在下更新统石质黄土与中更新统黄土接触之间；以及在第五层古土壤的顶面与上覆黄土层之间。混杂岩性带的存在反映了黄土在堆积过程中新的沉积的开始，也反映了早先堆积的物质遭受剥蚀、搬运和再堆积的作用。【黄土隐层理】cryptobedding in loess 在开挖的新鲜的黄土剖面上，可用肉眼辨别出细微的水平层理。层理延伸长度不等，单层厚度小于 1 毫米，层理由不同色调或不同粒度的粘粒组成。在距离剖面超过

44、30 厘米时，就不易辨认出来，故称之为隐层理。【黄土斜交层理】oblique bedding in loess 黄土中可辨认的倾斜层理，为一种沉积构造，在距露头剖面数米远处，即可辨认出。它是由粒度大小不同的颗粒组成，呈交错状，最长可延伸数米；整体上呈倾斜弧形，但凹面向上，常见于甘肃地区的黄土中。【黄土层间扭曲层理】interlayer distorted bedding in loess 黄土天然露头剖面中由薄层理形成的扭曲或卷曲状沉积构造。薄层理由极细粉土或粘土颗粒组成，状似小型褶皱构造。其形状不一。常见于黄土梁的顶部。【黄土潜育化层理】gleization bedding in loess

45、 黄土层中的一种沉积构造形式。在黄土层的下部常见具有清晰的薄层理，其岩性自上而下逐渐变为细粉土质以至粘土质，颜色由灰黄渐变为灰至灰绿色。它们形成于黄土丘陵间积水洼地，由于地表水较长时期停滞，土层产生潜育化作用。多见于黄土高原西部陇东地区。【黄土板状钙质层】platy caliche in loess 黄土层中的一种沉积构造形式。黄土剖面中富集钙质薄层呈板状连续在水平方向展布。厚度 1 厘米至几厘米。这是黄土中的钙离子在砂层与粘土层两种岩性不同界面上迁移富集而成的。它不同于黄土中古土壤层的钙质淀积层（钙质结核层） 。【黄土含水量】water content of loess 黄土所含水分质量与土

46、颗粒质量之比(%)。在黄土高原的塬区黄土的含水量可达 20%左右（洛川塬） ，含水量低的可小于 10%，如黄土高原北部梁、峁区。黄土中的古土壤的含水量均比黄土为高，有的达到 25%以上。黄土含水量随深度增加而增大。【黄土渗透性】permeability of loess 即黄土透水性，用渗透系数（K）来表示；是水力坡度为 1 时，地下水在黄土中的渗透速度。黄土的渗透性不同于其他土类，主要特点是垂直方向渗透速度比水平方向的速度要大得多。从甘肃定西黄土梁上的长期渗透试验资料看，自地表开始入渗黄土层（马兰黄土）的水经过 20 天就达到 35 米深度，而水平运动的入渗水流在经过 30 天之后才运行了

47、7 米。黄土的渗透性与黄土的岩性结构和地质年龄有关。黄土中孔隙率高，而且有大孔结构或裂隙、节理时，渗透性就强。中更新世与早更新世的黄土或黄土状土的渗透性就弱。【黄土包气带】aeration zone of loess 黄土层中地下水水面以上至地表的地带。黄土高原的包气带一般厚度较大（十余米或几十米） 。包气带内黄土中的水分不是可流动的重力水，而是分子水、薄膜水、吸附水。包气带是由固体矿物颗粒、空气及水分子组成的三相体。大气降水到地表入渗黄土层，经过包气带最后到达地下水潜水面。这个过程比较复杂。水分在包气带内运移时，受土体内外大气气压和温度、湿度的影响，运移方式、方向有所不同。【黄土裂隙 孔隙水

48、】fissurepore water of loess 黄土层的结构是多孔隙的，而且常有裂隙和一些生物成因的孔洞，因此，水流在黄土层内流动时除了沿各种大、小不等的孔隙运行外，同时也顺裂隙、孔洞流动。这样的黄土层构成地下水含水层介质时，其特点是兼有孔隙水和裂隙水两种性质。【黄土土壤水分特征】character of soil water in loess 黄土高原表层 13 米范围内，是土壤水分与大气水分相互交换非常积极的地段，这一深度的水分呈不稳定状态。黄土土壤水分运移，受土水势能量的动态变化影响。根据黄土高原野外现场试验研究，认为黄土的水分特征可用水分特征曲线表示，它是土壤水吸力（或称负压）

49、与含水量的相关曲线。【黄土土壤水分存储特征】storage character of soil water in loess 黄土高原土壤水分的存储受土壤、植被、气候和地形等因素影响，其水平分布有明显的地带性规律。黄土土壤水分存储特征与土壤的持水性、渗透过程中水分的移动性及土壤对植被需水的供给性有密切关系。土壤水分的存储特点在不同的地貌类型区，如塬、沟壑、梁、峁等地是不同的。【黄土土壤水分保持与运移】preservation and movement of soil water in loess 黄土土壤水分的保持主要受土的细粒颗粒的吸附力作用，所以土壤水分保持量与黄土高原黄土的质地有密切关系。土壤水分的运移有三种状态：一是渗透过程中水分的移动；二是入渗停止后土壤剖面中水分的再分布；三是蒸发条件下水分的移动。【黄土高原土壤水分平衡】balance of soil water in Loess Plateau 黄土高原的降水、灌溉水量、土体中储存的水量与蒸发、蒸腾、径流、排出等导致土壤水的盈亏情况。土壤水分平衡方程基本形式是：降水量=总蒸发量+径流量+