第五节 黄土

一、黄土的分布与特性

黄土（包括黄土状土）在世界上分布相当广泛，特别在欧亚大陆上，几乎从大西洋东岸到太平洋西岸成断续带状地分布着。从全球来看，黄土主要位于比较干燥的中纬度地带，如西欧莱茵河流域，东欧平原南部，北美密西西比河中上游以及我国西北、华北等地，面积约 1300 万平方公里，约占全球陆地面积的 1/10。我国北方是世界上黄土最发育的地区，面积有 63.1 万平方公里，占全国面积 6.6％。其中，黄河中下游的陕西北部、甘肃中部和东部、宁夏南部以及山西西部，是我国黄土分布最集中的地区。分布面积广、厚度大、地势较高，形成著名的黄土高原，黄土高原的黄土实际覆盖面积近 40 万平方公里；大部分地区的黄土厚度在 50～100 米之间，六盘山以西的部分地区，还有超过 200 米的。世界上其他地区的黄土，厚度一般只有 20～30米左右，前苏联境内的黄土较厚，局部地区厚度可达 40～50 米。所以，我国黄河中游的黄土高原，是世界上黄土和黄土地貌最发育，规模最大的地区。黄土的性质对黄土地貌的发育有重要影响。黄土，是一种灰黄色或棕黄

色的特殊的土状堆积物；黄土地层由下而上划分为早更新世午城黄土、中更新世离石黄土上部和下部、晚更新世马兰黄土，其间被三个剥蚀面隔开。它们具有以下的特性：质地均一，以粉沙（0.05～0.005 毫米）为主，其含量可达 60％以上；大于 0.1 毫米的细沙极少，小于 0.005 毫米的粘粒含量，一般在 10％～25％之间。各时代的黄土，其颗粒成分有所差异，第四纪早期的黄土比晚期的黄土粘土颗粒含量高，而细沙粒级（0.25～0.05 毫米）含量较低；所以，午城黄土的黄土质地较粘重，而马兰黄土质地疏松。

富含碳酸钙，其含量一般在 10％～16％之间。黄土中含有钙质，在干燥状态下，钙质可以使土粒固结，但是遇水时却发生相反作用，碳酸钙会发生溶解而使土粒分离，黄土就失去其原有的固结特性而成分散状；因此，钙质多的黄土层是易受侵蚀的。碳酸钙在淋溶与聚集过程中，逐渐汇集一起成为钙质结核，结核一般很大，呈不规则块状，形态有点像马铃薯或生姜，所以称之为砂姜石，在黄土中常成水平带状分布，富集于古土壤层的底部（黄土中埋藏着多层古土壤层，它是在黄土沉积间断时期发育起来的土壤层）。

黄土结构上较松散，颗粒之间孔隙较多，且有较大的孔洞，用肉眼可见； 孔隙度一般在 40％～55％。多孔性是黄土区别于其他土状堆积物的主要特征之一。

黄土无沉积层理，垂直节理很发育，直立性很强，深厚的黄土层常形成陡峻的崖壁，土崖可以维持百年而不崩坠。垂直节理发育是黄土最普遍而特殊的性质。

黄土具有多孔性和垂直节理，因而透水性较强。黄土遇水浸湿后，发生可溶性盐类（主要是碳酸钙）溶解和粘土颗粒的流失，强度显著降低，受到上部土层或构造的重压，常发生强烈的沉陷和变形。黄土的湿陷性是一个极关重要的问题，因为黄土的沉陷可以毁坏建筑工程。

自然界有一种与黄土性质相近的堆积物，称为黄土状土，它具有黄土的部分特性。但是，这种土往往具有沉积层理，粒度变化较大，孔隙度较低， 含钙量的变化显著，并无明显的湿陷性，借此可与黄土相区别。