三、黄土与黄土地貌

(一)黄土

黄土是第四纪不同时期形成的土状堆积物,主要是风力搬运堆积而成。黄土分布在比较干燥的中纬地带,面积达 1000×104km2。我国黄土主要分布在黄土高原,厚度一般为 50—150 米,最大厚度达 180—200 米。

黄土多呈灰黄色、棕黄色和棕红色;以粉沙为主,细沙和粘土的含量都较少;矿物成分以石英、长石和碳酸盐类矿物为主,其中粘土矿物、易溶盐类等,遇水后可发生溶解或分散。

黄土缺乏层理,有明显的垂直节理,孔隙度大,工程地质中称它为大孔性土。黄土浸湿后,强度显著降低,体积缩小,裂隙加大,在土体自重或上部承压的情况下,造成地面坍陷或沉陷,称为湿陷。黄土的这种湿陷性于工程建设极为不利。

黄土中的垂直节理和大孔隙是流水进入地下的通道。随着地下水的渗流,粘粒和易溶物质的流失,裂隙和孔隙不断扩大,成为洞穴或陷穴。这一

过程称为潜蚀。潜蚀同样对工程建筑等造成不良影响。

黄土的抗蚀性弱,特别是植被受到破坏后,地表的水土流失十分严重。黄土中有古土壤发育。埋藏的古土壤可反映当时的气候是较为温湿或趋

向潮湿。古土壤的分布位置可表明当时的地表形态。黄土中还存在不整合面

(古地面),也能说明黄土的沉积间断和古地面的演化。黄土下伏的古地形, 如山地丘陵、平原、盆地、谷地,与后期黄土地貌的发育有着密切的关系。

上述黄土特征主要是指我国西北的典型黄土,即风成黄土而言。黄土的成因有风成说、水成说和风化残积说等。风成说的主要根据是:黄土分布在沙漠的边缘(如中国、中亚的黄土)和古大陆冰盖的外围(如欧洲、北美的黄土);黄土的矿物成分具有高度一致性;距离沙漠愈远,黄土粒度成分有逐渐变细的趋势;黄土覆盖在起伏的古地面上,有随地形起伏的古土壤层; 黄土中含陆生草原性动、植物化石。

除了上述的典型黄土外,还有其他成因形成的黄土状物质。这类黄土成分变化大,粒度分选不好,常有层理,垂直节理发育不好,沉陷性小,不易产生潜蚀,形成的黄土地貌也不及上述的典型。

(二)黄土地貌

黄土的特性为流水侵蚀创造了有利的条件。因此,流水是黄土地貌形成和发展的重要营力。此外,还有重力剥蚀、潜蚀和风蚀等。

黄土地貌可分为沟谷地貌和沟(谷)间地地貌两大类。

  1. 黄土沟谷地貌按形态特征,黄土沟谷可分为细沟、浅沟、切沟、冲沟和河沟等几种。
  1. 细沟与浅沟细沟是由坡面上的一些集中细流冲刷而成(图 6-51), 在已开垦的地面最易形成,对耕作不利。随着地面水流汇集成较大的股流, 冲刷力增大而成浅沟。浅沟横剖面呈宽浅的 V 字形,深只有几十厘米,多出现在梁峁坡上。

  2. 切沟与冲沟流水进一步集中和侵蚀,浅沟变为切沟。切沟切入黄土可达数米,长可达数十米,切沟纵剖面起伏较大,横剖面呈尖锐的 V 形, 有明显的沟缘,流水下切非常活跃。切沟进一步发展成为冲沟(图 6-52)。冲沟是黄土区沟谷中的重要类型,是流水强烈侵蚀和沟坡块体运动等作用的产物。冲沟纵剖面呈凹形,上陡下缓,起伏不平,横剖面呈 V 字形,向下游逐渐扩宽,有明显的沟缘。流水对沟谷的下切和旁蚀及其引起沟坡的崩塌和滑坡,使沟谷不断增宽,可见重力作用也是沟谷发育的重要因素。

若冲沟的沟底已停止加深,沟坡受旁蚀、滑坡与坡面流水等作用也逐渐变得平缓稳定时,沟谷就发育成为浅 U 字形的坳谷(坳沟)。

  1. 河沟河沟是沟谷与河谷的过渡类型。纵剖面较平缓,横剖面略呈梯形,旁蚀作用较活跃,沟内有常流水,有时发育曲流和阶地。河沟可由冲

沟发展而来,但我国黄土地区的河沟大都是黄土堆积时已形成的古凹地或古谷地上发育起来的,所以,大型沟谷多是在古地形基础上进一步发展而成的继承性沟谷。

  1. 黄土沟(谷)间地地貌黄土地区沟间地地貌主要是源、梁、峁。这些地貌类型分布在冲沟、河沟等大沟谷之间,并由大沟谷分割而成。

塬是黄土覆盖的范围较广的平坦高地(图 6-53)。在塬面上流水主要是片状侵蚀,在塬的周围为沟谷侵蚀。塬的边缘由于受沟谷溯源侵蚀而变得支离破碎。塬受到沟谷长期切割,面

积逐渐缩小,也可变得比较破碎,成为破碎塬。塬是黄土覆盖在大片平整古地形上形成的。

梁是长条形的黄土丘陵(图 6-54)。我国黄土地区当地所指的梁,梁顶较窄,呈明显的穹形。另一种是顶部较平的平顶梁。梁的形成多与条状古地形有关。

峁是穹状的黄土丘陵(图 6-55)。我国黄土地区群众所指的峁,峁顶面积不大,呈明显的穹起,整个外形很象馒头。另一种是连续的黄土平顶峁, 峁顶之间有一个分水鞍地。峁的形成多与古地形有关。

在沟谷和沟间地上,地下水沿垂直节理潜蚀,使坡地边缘或沟谷源头形成陷穴,在谷坡上发生崩塌和滑坡,坡面上常有碎土泻溜等现象。

我国黄土地区水土流失严重,这不仅对黄土高原建设带来危害,而且也给黄河下游带来水害。

由于黄土疏松,遇水易散,垂直节理发育,多孔隙,地形起伏大,切割破碎,降雨强度大,植物被破坏等原因,使地表侵蚀、剥蚀强烈,水土流失严重。为了防止水土流失。当地人民创造了许多保持水土的有效措施。实践证明,防止水土流失必须采取农、林、牧等各业统筹安排,田间工程和沟谷工程相结合等综合性措施。