南京周家山下蜀黄土石英颗粒特征及其物源意义

下蜀黄土的成因和物源一直是学术界研究的热点。对南京周家山下蜀黄土的石英粒度和石英表面微结构进行分析,结果显示:粉砂粒级石英颗粒（5~50 μm）占绝对优势;<20 μm组分平均含量为42.76%,<30 μm组分平均含量为62.98%;粒度分布曲线和累积曲线总体具有颗粒偏细,呈正偏态,分选较差,峰形尖锐,双峰曲线不对称的特征;粒级-标准偏差曲线呈“双峰”分布,两个明显的标准偏差峰值分别出现在7.962 1 μm和39.905 2 μm。石英颗粒表面形态主要以次棱角状为主;表面机械结构具有丰富的蝶形坑、曲脊、贝壳状断口,部分表面出现平行节理面、V形坑;不同粒级组分表面形态和机械结构特征存在差异。分析表明,南京周家山下蜀黄土属典型风成成因堆积物,是多源区物质高度混合搬运堆积的结果。     

兰州黄土的物理特性

兰州黄土的主要成分是石英颗粒，其外形呈圆形、次棱角形及棱角形。这种多变的形状及其之间的特殊组构，显著地影响了黄土的物理性质。在黄土的结构组织中，粉粒呈显微集合体形态．并在增加正压力或孔隙水压力时，引起结构破坏，其强度也呈多变性。另外，土体中可以积累较高的孔隙水压力，并由此引起土体液化。因此，在雨季黄土地区的滑坡、崩塌等灾害相当普遍。     

西宁黄土沉积及其物质来源

西宁黄土包括从Ｓ０至Ｌ１７连续黄土－古土壤序列,黄土开始发育的时间约１．２Ｍａ黄土粒度粗,不稳定重矿物含量高,表明西宁黄土区距黄土物源近,黄土中的石英砂粒多具冰川、冰缘作用的表面机械微结构和形态,结合离石黄土风向主大气环流特征,提出本区黄土主要来地青藏高原第四纪冰川作用和冰缘作用所产生的大量粉砂物质。     

图门江下游沙丘粒度分布与石英表面结构研究

图门江下游沙丘粒度频率累积曲线形态全部为双峰,负偏态,粒度变化范围大,平均粒度数值小,标准偏差平均值为0.61;粒度分布特征方法判断沙丘沉积环境以河流成因为主。通过扫描电镜研究其石英颗粒表面结构,机械作用以贝壳状断口、V形坑和次棱角状形态组合为主,化学作用为中等-强烈溶蚀特征;石英颗粒表面结构特征表明沙丘为河口沉积;热释光测年结果表明沙丘受全新世海平面变化的影响,经历海水及风力改造。     

青藏高原东北缘若尔盖盆地黄土的成因

通过对盆地黄土的粒度组分、石英砂的表面结构以及其它地质现象的综合研究,对若尔盖盆地黄土成因进行了探讨.在黄土的概率累计曲线上,跃进组分和悬移组分反映明显,以悬移组分为主,并采用矩阵法计算了黄土的粒度参数.对黄土扫描电镜观察和石英颗粒表面特征的统计分析,反映出气流搬运的特点,以发育碟形坑为其主要标志,具有风成环境的表面特征组合.黄土中孢粉稀少,并在邻区黄土层中发现有冰楔构造.根据上述特征分析出,若尔盖盆地黄土应为冰缘风成黄土.以测年资料为依据,黄土形成年代主要为马兰期茶镇梁子黄土和离石期索克藏寺黄土.      

西宁的黄土研究

根据古地磁，磁化率，粒度和重矿物分析及电镜扫描石英砂表面特征等测试手段的综合研究，西宁地区的黄土何分出林Ｓ０到Ｌ１７的连续黄土－古土壤序列。它包括全新世黄土，马兰黄土，离石黄土和午城黄土，形成的时间为１．２ＭａＢ．Ｐ。黄土粒度粗，且含有两个风成细砂分层。重矿物以不透明矿物，角闪石为主，次为绿泥石，锆石和金红石等。     

川西高原甘孜黄土的成因

本文通过对甘孜满地黄土的粒度组分、石英砂的表面结构以及其它地质现象的综合研究,对甘孜黄土的成因进行了探讨。在黄土的概率累计曲线上,跃进组分和悬移组分反映明显,并以悬移组分为主。悬移组分粒径小于2φ~3φ,并以粉砂(4φ~8φ)为主,占悬移总体的94%~99%;对甘孜黄土进行扫描电镜观察表明,石英砂大部分为块状颗粒,少量(10%)呈纺锤形。采用矩阵法计算甘孜黄土的粒度参数:黄土的平均粒径(d₅₀)为5.057φ~5.883φ,明显大于古土壤(6.120φ~6.549φ).古土壤的标准偏差(σφ)为1.513~1.973,大于黄土(1.205~1.778);黄土和古土壤的偏度系数(SKφ)为-0.088~0.248,显示为正偏或近于对称。黄土和古土壤的尖度系数(Kφ)分别为0.123~1.702、0.023~0.059,前者峰形窄,后者峰形较宽。对甘孜黄土扫描电镜观察表明,石英砂大部分为方形或长方形颗粒,少量(10%)呈纺锤形。石英砂有密集的翻卷片、蛇曲脊、圆麻坑,这些结构反映了风成特征。另方面,少量石英砂显示冰川作用结构,例如大大小小的贝壳状断口、平行擦痕等。在甘孜西面、德格以南的金沙江东岸川藏公路980km路碑处,三阶地上部的黄土层中,发现3条冰楔。此外,甘孜黄土中孢粉稀少。根据上述特征推断,甘孜黄土应为冰缘风成黄土。      

风尘堆积物中石英颗粒表面微结构特征及其沉积学指示

通过对黄土-沙漠交接带的定边县、黄土高原中部偏南的灵台县表土样品及甘肃灵台剖面不同层位的黄土-古土壤-红粘土样品中石英颗粒的形态特征及表面微结构的观察测试,结果表明红粘土、古土壤及灵台表土原样中石英颗粒表面具有较丰富的次生硅质沉淀和明显的溶蚀痕迹,指示了碎屑石英在沉积之后,由于适宜的温湿气候条件而经历了较强烈的风化成壤改造作用;而定边县表土样及上粉沙层(L9)土样中的石英颗粒表面干净,具有较多的撞击浅坑等风力搬运痕迹。经过双氧水和盐酸清洗过后的石英颗粒的形态特征及表面微结构非常清晰,多为次棱角至次圆状,均具有较丰富的撞击麻点和浅坑,少数样品可见裂纹分布,说明红粘土和上覆的黄土和古土壤一样,主要为风力搬运堆积;但红粘土样中石英颗粒表面所具有的丰富硅质沉淀和明显的溶蚀痕迹,似乎暗示了晚第三纪沉积气候环境显著不同于第四纪的冷干、暖湿气候组合演化格局。     

扫描电子显微镜在黄土微结构研究上的初步应用

本文是我们借助扫描电子显微镜,对中国黄土石英颗粒表面特征、黄土微结构及黄土钙质结核结构等进行系统研究的同时,在工作方法上的初步总结。大量资料表明,扫描电子显微镜在黄土微结构研究中有重要作用,合理、有效地运用扫描电子显微镜是获取黄土微结构翔实资料的可靠保证。文章重点介绍扫描电子显微镜下进行黄土微结构等研究的主要方法和步骤,包括样品的制备、观察方法及图象解译及结果等内容。     

复合改性水玻璃加固黄土微观特征研究

进行压汞试验和SEM-EDS试验研究复合改性前后水玻璃加固黄土,分析其孔隙分布特征、颗粒和孔隙形态以及胶结物形态和化学元素含量,探讨宏观力学特性与微观特征的联系。压汞测试结果表明,改性前后加固黄土具有相近的孔隙分布特征,入口孔径主要分布在0.06～8 ?m之间,大、中、小和微孔隙分界值分别为8、2、0.06 ?m,加固时生成的凝胶填充作用不显著。SEM-EDS测试结果表明,改性后黄土仍保持其粒状、架空、接触-胶结结构不变,但加入硅酸钾材料后黄土颗粒表面变得粗糙并吸附有絮状物,EDS数据显示K元素含量随着硅酸钾掺入量的增加而增大,且试样无侧限强度与K元素百分含量正相关。研究还表明,土的颗粒联结强度和结构形态特征是导致黄土宏观力学性质差异的本质原因,在复合改性水玻璃加固黄土时在保持黄土架空孔隙基本不变的前提下,生成的含K凝胶在改变颗粒表面形态的同时强化了骨架颗粒之间的连接强度,从而改善了土体的强度。     

复合改性水玻璃加固黄土微观特征研究EI北大核心CSCD

进行压汞试验和SEM-EDS试验研究复合改性前后水玻璃加固黄土,分析其孔隙分布特征、颗粒和孔隙形态以及胶结物形态和化学元素含量,探讨宏观力学特性与微观特征的联系。压汞测试结果表明,改性前后加固黄土具有相近的孔隙分布特征,入口孔径主要分布在0.06~8μm之间,大、中、小和微孔隙分界值分别为8、2、0.06μm,加固时生成的凝胶填充作用不显著。SEM-EDS测试结果表明,改性后黄土仍保持其粒状、架空、接触-胶结结构不变,但加入硅酸钾材料后黄土颗粒表面变得粗糙并吸附有絮状物,EDS数据显示K元素含量随着硅酸钾掺入量的增加而增大,且试样无侧限强度与K元素百分含量正相关。研究还表明,土的颗粒联结强度和结构形态特征是导致黄土宏观力学性质差异的本质原因,在复合改性水玻璃加固黄土时在保持黄土架空孔隙基本不变的前提下,生成的含K凝胶在改变颗粒表面形态的同时强化了骨架颗粒之间的连接强度,从而改善了土体的强度。     

黄土丘陵区地电特点的探讨

山西省黄土覆盖面积很广,厚度一般为30～50m,局部可达100m以上。这里所讲的黄土是指上更新统的新黄土和中更新统的老黄土。由此黄土堆积以后,地壳继续上升,流水侵蚀作用加剧,从地貌形态看形成了各种黄土梁、黄土峁和黄土垣,统称为黄土丘陵区。新老黄土是以粉土颗粒为主,垂直裂隙发育,地下水埋藏较深。这些地区绝大部分地面坡度较大,植被条件不好,地表径流大。因此,地表水缺,土壤保墒不好。长期     

加气硅化黄土的微结构研究

采用扫描电镜、数字图像方法和表面积孔隙分析仪研究了天然黄土和固化龄期13,19,24 a加气硅化黄土的微结构和孔隙特征。结果表明：天然黄土和加气硅化黄土的微结构均以粒状架空结构为主;加气硅化黄土架空孔隙内充填有少量凝胶;这些凝胶附着在骨架颗粒表面,增大了颗粒间的接触面积。与天然黄土相比,硅化黄土孔径分布基本无变化,平均孔径、面积比和孔隙体积没有降低,但孔隙表面积从17.810 4 m2/g 增加到27.473 5 m2/g。加气硅化黄土的机制是保持黄土架空孔隙基本不变,通过凝胶薄膜强化了黄土微结构中胶结物的强度,将骨架颗粒黏结成为一个空间网状整体,消除了黄土的湿陷性,并提高了其工程力学性能。     

最后4个冰期旋回中国黄土记录的东亚冬季风变化

开展高分辨率的黄土记录研究, 是揭示过去气候变迁和变率的主要途径.选择黄土高原中部的灵台和赵家川剖面, 对L5以上的黄土-古土壤序列进行了石英颗粒的提取和粒度分析.结果表明, 石英粗颗粒(> 43μm) 体积分数变化揭示了最后4个冰期旋回东亚冬季风存有的快速变化特征, 并同深海氧同位素记录具有良好的对应关系; 然而, 在每一个冰期时段, 石英粗颗粒体积分数的变化幅度和频率存有较大差异, 可能意味着对应的冰期下垫面状况和气候系统内部的非线性响应机制并不相同.值得注意的是由石英粗颗粒体积分数反映的东亚冬季风变化, 在某些时段不仅同磁化率记录的夏季风变化不协调, 而且同深海氧同位素记录存有明显差异.深入研究这种由不同代用指标反映的古气候变化间的差异, 对理解黄土记录的全球性意义显得尤为重要.      

西宁地区黄土增湿变形特性及微观结构分析

针对西宁地区湿陷性黄土,通过侧限压缩试验,分析埋藏深度和增湿含水率对黄土在增湿条件下湿陷变形和压缩变形变化规律,并结合电镜扫描对不同增湿含水率黄土试样的微观结构进行定性定量分析,宏微观结合分析黄土试样微观结构与湿陷变形之间的相互关系。结果表明:（1）随着含水率的增大,同一压力下的增湿湿陷变形量和压缩量逐渐变小,且当含水率增加到一定程度时,土体被挤密、强度提高,压缩性减弱、湿陷性减弱或无湿陷性;（2）由于黄土应力历史影响其结构性和湿陷性,随着埋藏深度和含水量增加,5 m的黄土较于3 m的黄土所表现出的增湿湿陷变形量和压缩变形量相对较小;（3）浸水前后随着含水率的增加,孔隙的排列方式逐渐趋于稳定,颗粒分布逐渐集中且团粒化程度变高、孔隙面积比例逐渐减小、孔隙形态逐渐变得狭长与浸水前后黄土宏观增湿变形表现一致。     

成都平原红土堆积的风成成因证据

成都平原地区的红土剖面一般由3部分构成,自上而下分别为成都粘土层、网纹红土层、河流相砂砾石层.文章对位于成都双流的胜利红土剖面样品的粒度、石英颗粒表面形态以及稀土元素分布模式进行了系统分析,并将研究结果与甘孜地区的典型黄土样品进行了对比.结果表明,红土剖面中的成都粘土、网纹红土层是以具有风成特性的细颗粒物质为主,并且其粒度分布及粒度参数特征与甘孜地区典型风成黄土样品非常相似,而与该剖面中下伏的河流相样品有很大不同.成都粘土及网纹红土样品的石英颗粒与甘孜黄土及北方黄土一样,大多数都呈不规则的棱角状、次棱角状.红土堆积的稀土元素分布模式与甘孜黄土也非常相似.所有这些证据都表明成都平原红土剖面中的成都粘土及网纹红土层属于风成成因.本次分析结果结合以前的研究表明,第四纪中期整个长江流域的环境状况发生了很大变化,主要表现为冰期时植被覆盖率的大幅度降低,而青藏高原在此时期的快速隆升可能是形成该区环境变化的直接原因.     

西宁地区新近堆积黄土的特征

西宁地区新堆积黄土在分布、野外鉴别特征、物理力学指标等方面,有别于一般湿陷性黄土及其他地区新近堆积黄土;对影响湿陷性的两个主要因素（天然孔隙比、含水量）与湿陷系数的关系进行了综合分析与归纳;并在数理统计的基础上,提出了新近堆积黄土的判别式。对西宁地区新近堆积黄土的评价,具有参考与实用价值。     

贵州碳酸盐岩风化壳物源判别的新证据:石英颗粒形态、表面结构特征

利用扫描电镜分析了黔北、黔东、黔中4个剖面土样中的石英颗粒形态和表面特征,发现土样中的石英有3种类型:碳酸盐岩中的原生碎屑石英,呈次圆状或圆状,表面有被长时间、长距离水搬运的痕迹,无风成特征;燧石团块石英,具有新鲜的表面,呈不规则的尖棱状、次棱角状,表面基本无搬运痕迹;晶形较完整的次生石英,呈棱角状,晶形较完整,晶面有微生长晶体,无搬运特征。这些信息指示,3种石英均具有原位特征,前两种石英是直接对基岩的继承,第三种石英是风化壳剖面的次生产物,该结果为碳酸盐岩风化壳的物源及原位特征的确认提供了新证据。     

黄土颗粒结构特征及其对剪切行为的影响

微结构控制着黄土的宏观力学行为,进而影响着工程土体稳定性。本文通过X射线CT试验研究了陕西泾阳Q₂黄土试样的三维颗粒结构特征,结合三轴剪切试验建立了黄土的颗粒流离散元数值计算模型,探讨了颗粒尺寸、形态和排列等结构特征对黄土剪切行为的影响。结果表明黄土试样颗粒的等效直径分布满足Weibull概率分布,球度分布符合Gamma分布,颗粒最大Feret直径方向角集中分布在与地层近平行的方向,表现出横观各向同性的排列特征。颗粒尺寸分布与颗粒球度值对试样的剪切破坏方式影响较小,主要影响试样的剪切强度特征:颗粒尺寸分布越均匀,试样应变硬化现象越显著,抗剪强度越高;椭圆形颗粒的球度值越小,试样的应变硬化现象越显著,但抗剪强度相对越低。颗粒排列方式对剪切行为的影响较显著,颗粒方向主要垂直于轴向加载方向时,试样具有较大的峰值强度和应力降,形成贯通的剪切破坏面;颗粒方向主要平行于轴向加载方向时,试样具有较低的抗剪强度,表现为塑性剪切破坏。     

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。