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中国黄土以风力搬运堆积，未经次生扰动，富含碳酸盐，无层理且质地均一，具有多孔性，垂直节理较为发育，又具有湿陷性，遇水浸湿后易沉陷。黄土总体上由松散的细颗粒物质组成，其中粒径为0.05～0.005毫米之间的颗粒占到一半左右，而＞0.05毫米和＜0.005毫米的各占到20%～30%。，由于黄土沉积时各区各个时期古地理环境及所处地貌部位的不同，因而不同地区、不同地质时代黄土的粒度百分比有很大差别。黄土分原生黄土和次生黄土，原生黄土是原生的、成厚层连续分布，掩覆在低分水岭、山坡、丘陵，常与基岩不整合接触，无层理，常含有古土壤层及钙质结核层，垂直节理发育，常形成陡壁；次生黄土，是原生黄土地层再受风力以外的营力搬运，主要是洪积、坡积、冲积成因，堆积在洪积扇前沿，低阶地与冲积平原上，有层理，很少夹古土壤，垂直节理不发育，不易形成陡壁。 成因中国黄土物质主要来源于里海以东北纬35°～45°的内陆沙漠盆地地区。沙漠盆地中的上升气流将粉尘颗粒输送至高空，进入西风环流系统，随着西风带的高空气流自西向东、东南飘移，至东经100°以东的地区发生大规模沉降。堆积起来的粉尘颗粒，由于生物化学风化作用，发生次生碳酸盐化形成黄土。中国黄土成因历经1770多年的风成与水成之争，从20世纪50年代开始，刘东生等进行了大量的野外考察，从描述黄土的沉积分布特征入手，划分出以中亚地区的岩漠为中心，向外依次出现巨大砾石组成的戈壁、粗沙组成的沙漠、细颗粒的黄土沉积等分带，确定了黄土沉积的来源为风成的结论。 分布在中国，黄土分布面积达44万平方千米，尤其在黄河中游地区厚层的黄土连续覆盖面积约27.3万平方千米，形成蔚然壮观的黄土高原，为世界所罕见。次生黄土分布面积（不包括华北和黄淮平原）约为20万平方千米。中国黄土大致沿昆仑山、秦岭以北，阿尔泰山、阿拉善和大兴安岭一线以南分布，构成北西西—南东东走向的黄土带。黄土带的东端向南北2个方向展布，北自松嫩平原北部（典型黄土北起辽西及热河山地一带），南达长江中下游，处于北纬30°～49°，较之欧洲、北美的黄土分布区稍靠南，而以北纬34°～45°的黄土高原地带最发育、厚度最大、地层最全，构成中国黄土的发育中心。黄土高原地区占中国黄土面积的72.4%，一般厚50～200米（甘肃兰州九州台黄土堆积厚度达到336米），发育了世界上最典型的黄土地貌。中国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原，华北的黄土平原是世界上规模最大的黄土平原。中国黄土以其分布范围广泛、连续、地层发育完整、厚度大而著称于世。 地层序列以洛川为代表的连续发育的中国黄土—古土壤地层序列，记录了距今约240万年以来黄土高原自然环境变迁的过程。磁性地层学，以及14C和热释光等年代测定数据，提供了中国黄土演化的时间序列（表1）。这对于重建约240万年黄土—古土壤系列所反映的地质事件的历史有着重要意义。20世纪60年代初，刘东生和张宗祜（1962），根据山西省隰县午城镇柳树沟及离石县王家沟黄土剖面中黄土、古土壤的岩石学特征及黄土地层中哺乳动物化石和剥蚀面等，将中国黄土地层划分为早更新世午城黄土、中更新世离石黄土（上部和下部）和晚更新世马兰黄土。刘东生和王克鲁（1964）将黄土高原与北方凹陷平原和过渡区（黄土高原和凹陷平原之间）第四纪沉积物的特征相比较，提出了中国北方第四纪地层划分方案。认为黄土是“间雨期”（干燥期）沉积的；而黄土地层中的剥蚀面以及河湖相沉积代表了一个湿润气候下的侵蚀期产物，认为是“雨期”沉积的。“间雨期”和“雨期”的气候地层划分，将早、中、晚更新的黄土地层分为8个地层组（见表），有助于在河谷区寻找含水层，并说明了黄土高原在第四纪时期发生了多次干湿气候波动。
黄土地层中夹有的浅红色、棕红色、褐色的黏化层，实际上是埋藏型古土壤。古土壤是在当时相对湿润气候条件下，经过生物造壤作用而形成的。它具有与现代土壤相似的结构、发生层次、物质成分，以及淋溶和淀积等成壤过程。根据古土壤的岩性厚度、颜色、发育程度及层数等不同特征，可以将古土壤分为黑垆土、褐土、棕壤、深埋褐土和退化型古土壤5种类型。每种古土壤层的颜色、厚度、发育程度以及层数等特征，都会有较明显的区域性变化。 理化特性黄土的矿物成分有碎屑矿物、黏土矿物及自生矿物3类。①碎屑矿物主要为石英、长石和云母，三者占碎屑矿物的80%，其次有辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石、磁铁矿等；此外，方解石等碳酸盐矿物含量也较多。②黏土矿物主要为伊利石、蒙脱石、高岭石、针铁矿、含水赤铁矿等。黄土的化学成分以二氧化硅占优，其次为氧化铝、氧化钙，再次为氧化铁、氧化镁、氧化钾、氧化钠、氧化亚铁、二氧化钛和氧化锰等。③自生矿物。黄土古土壤层下部的白色钙质淀积层常表现为长柱状、不规则树枝状及圆球状等形状的结核形式，钙结核一般长15～25厘米，宽5～10厘米。 气候变化记录古土壤中赋存大量丰富的地质信息，记录了地质历史时期气候环境的变化，为研究黄土地层及其沉积时的古地理环境提供了大量的线索和依据。首先，古土壤是黄土沉积间断的标志，古土壤和古风化壳都是在沉积间断或沉积速率减缓时才可能形成。古土壤层的厚薄、发育程度以及层数多少可以反映黄土沉积间断持续时间的长短和发生频率。一般沉积间断时间长，古土壤厚度越大，反之就小；层数多，说明间断频繁，反之则表明沉积连续，很少间断。其次，古土壤是古地形剖面及侵蚀地质作用的见证。当沉积发生间断时，沉积物表面暴露在大气中，直接受到气候、生物的作用而发生成土作用，古土壤层的顶面就代表当时的地表面。因此可以通过古土壤产状的变化，恢复地质历史时期古地理环境的景观、古地形地貌和古水系的演化变迁，以及地质发育历史、地质作用的类型和强度。 黄土区受东亚季风影响强时，以古土壤沉积为主；而受西风带影响强时，以黄土沉积为主。黄土指示干冷，古土壤指示湿暖，根据两者的分布状况可以追溯季风的轨迹。20世纪80年代的调查发现，黄土高原有数十层黄土和古土壤交互出现，表明从260万年以来，黄土地区至少经历了近40个干冷和湿暖气候旋回，这些旋回具有周期性。刘东生在“黄土与环境”等一系列著作中，详细论证了黄土-古土壤多旋回性是气候干冷—湿暖周期变化的表征，这种周期变化印证了米兰科维奇提出的气候变化的地球轨道周期学说，也使从研究深海沉积物和极地冰芯得到的科学认识在陆地沉积物中找到了依据。黄土，特别是中国广泛分布的厚层黄土，成为与深海沉积物和极地冰芯并驾齐驱的研究全球变化的3部自然档案。刘东生和他的同事通过研究黄土古土壤的沉积特征、磁性特征、地球化学特征、生物化石特征和测量其中的同位素和宇宙成因核素等途径，建立了气候环境演化的时间序列和转换函数，来恢复区域的历史气候环境，例如通过碳氧同位素的分析，可以反演当时的温度、降水量和碳三、碳四植物类型，通过沉积物中植物孢粉和硅酸体等分析，可以恢复当时的植被类型，可以重建气候环境演变历史和演变规律，为认识现代气候环境，预测未来演变趋势找到科学依据。 扩展阅读
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来自： 求是1025 > 《153国情和人类命运共同体》
