江西九江泰和第四纪红土成因的比较研究

通过对江西九江和泰和第四纪红土的形成环境、粒度组成、稀土元素地球化学特性和石英微形态特征的研究，探讨两地第四纪红土的成因。结果表明：地处红黄土交接带的九江地区的第四纪红土，具有与下蜀黄土相似的风成特性，系风积成因；而位于吉泰古盆地的泰和地区的第四纪红土，具明显的冲积相特征，应为河流冲积成因。

哈尔滨荒山黄土的成因——粒度、地球化学、磁化率、沉积和地貌特征的整合记录

哈尔滨荒山黄土位于欧亚黄土带的最东端,毗邻亚洲大陆干旱带的东部边缘,对它的成因机制研究有助于我们深层次理解松嫩平原地貌-气候-粉尘堆积的耦合关系。然而,目前荒山黄土成因还存在认识上的不统一。我们通过野外观察及对哈尔滨荒山钻井岩芯进行粒度、元素地球化学组成和磁化率分析,进而探讨荒山黄土的成因机制。结果表明:荒山黄土的粒度组成以粗粉砂级(16~63μm)为主,粒度参数特征(平均粒径、中值粒径、标准偏差、偏度和峰态)、粒度像特征(C-M、A-M和L-M)、判别式函数及Kd值对荒山黄土风成成因的指示不明显;L1-L5黄土的元素地球化学组成也没有与受流水改造的L5次生黄土和黄土-古土壤序列下伏的河湖相沉积(荒山组)区分开;荒山黄土-古土壤序列的磁化率呈现出周期性高低变化的特征,与黄土高原典型风成黄土剖面具有较好的一致性;结合野外观察,荒山黄土具有均一沉积和垂直节理发育等风成黄土典型特征。本文运用整合的方法确定哈尔滨荒山黄土为风积成因。黄土的粒度和地球化学指标作为黄土成因机制的替代性指标存在一定的局限性,在实际应用中应当结合野外观察和磁化率等其他替代性指标共同使用,才能够从中提取正确的成因机制信息。

输煤管道穿越风积砂隧道的设计及施工技术

陕西神渭管道输煤项目葡萄沟隧道穿越粉细砂段时,围岩表征为具有一定自稳能力,但在施工过程中如支护不及时或施工措施不当,极易塌方,严重时可能造成冒顶事故。通过调查研究、技术方案论证后,该输煤管道隧道支护设计采取超前小导管支护,结合9#矿用工字钢+挂网喷浆+砼砌碹联合支护、短掘短支技术,成功穿过该地层,达到了预期的目标。

长江中游地区第四纪红土的二元结构及古环境意义

在长江中游地区的湖南和湖北两省,选择宜昌、咸宁、常德、长沙、株洲5个第四纪红土剖面,分析第四纪红土的粒度组成特征,研究红土的成因及南方古环境的演变。结果表明,这些地区第四纪红土的粒度组成呈明显的二元结构:剖面上部(宜昌剖面0～320 cm,咸宁剖面0～220 cm,常德剖面0～270 cm,长沙剖面0～280 cm,株洲剖面0～150 cm)粒度细小而均匀,砂粒含量低,大部分小于1%;粗粉砂(又称风尘"基本粒组")相对富集,平均含量分别为34.38%、32.29%、32.48%、31.69%和31.86%。而且土壤样品粒度频率分布曲线与安徽宣城第四纪红土很相似,与镇江下蜀黄土也有明显继承性。这些特性均反映了剖面上层红土的风成特性。但研究剖面下部红土,粒度组成有明显不同:含有砾石,砂粒含量较高,不同粒度组分垂向变化明显,粒度频率分布曲线与宣城红土和下蜀黄土有显著差异,表现出明显的冲、洪积相特性。第四纪红土的"二元结构",反映了研究区域第四纪古环境的多变性和复杂性:早期红土形成后,因受间冰期湿热气候的影响,多受流水作用改造;而晚期红土更多地受风尘堆积的影响,沉积后虽经过了强烈的原位风化,但仍保留了风尘沉积的特性。

“巫山黄土”粒度特征及其对成因的指示

为了探讨"巫山黄土"的成因,对剖面样品进行了粒度分析.结果表明:"巫山黄土"主要由<50μm的颗粒组成,>50μm的砂级以上颗粒平均含量为16.9%;作为风尘"基本粒组"的10～50μm的粗粉砂平均含量达43.1%,为众数粒组;5～10μm的细粉砂颗粒含量平均为14.5%;<5μm的粘土颗粒含量平均为25.5%,为次众数粒组.粒度参数、频率曲线与典型风尘沉积物相似,显示为典型的风积成因;粒度参数的C-M、L-M、A-M图等粒度象分析及结构参数散点图与现代河流沉积物差别明显,而与长江中下游分布的下蜀土却基本一致.判别分析结果绝大部分为负值,显示了风积成因为主、个别层位受到水流作用改造的成因特征.

“巫山黄土”的磁组构特征及成因

为了探讨"巫山黄土"的成因类型,对新近发现的"巫山黄土"进行了磁组构测试和磁化率主轴特征分析,并与长江现代沉积物以及长江中游一带分布的风积黄土和"砂山"的磁组构特征进行了对比.结果表明:(1)"巫山黄土"的κ、P、F、L、E值与风积黄土和"砂山"接近,却明显低于长江现代沉积物的相应值;(2)在磁组构参数F-L关系图上,"巫山黄土"的数据点多集中于坐标原点附近,与长江中游一带风积黄土和"砂山"的特征也类似,均指示了沉积动力相对比较弱的沉积环境.而长江现代河流沉积物的数据点却主要分布于F轴附近,反映长江现代河流沉积物的F较L发育;(3)"巫山黄土"的磁化率最大主轴特点也与长江中游风积黄土和"砂山"的接近,偏角的方向比较分散,长轴的倾角为36°～38°,短轴的倾角为37°～39°,而长江现代河流沉积物的磁化率最大主轴偏角的方向比较稳定,并且长轴的倾角一般小于10°,短轴的倾角大于80°;(4)"巫山黄土"样品的T值介于-1～1之间,而长江现代河流沉积物的T值却主要以大于1为主.综合看来,"巫山黄土"的磁组构特征与长江中游一带的风积黄土和"砂山"接近,指示了其风积成因的特点.

巫山黄土成因及其发育土壤特征研究

【目的】为探明巫山黄土成因,了解该类母质发育土壤的发生学特征。【方法】以典型巫山黄土及其发育土壤剖面为研究对象,通过野外调查采样和室内分析,详细考察剖面形态、颗粒组成、常量元素地球化学特征及其他相关理化性质,计算探讨硅铝率(Sa)、化学蚀变指数(CIA)、钠钾比(Na/K)、铁游离度等风化指标。【结果】(1)巫山黄土的颗粒组成以粉粒为主,平均含量为53.29%,与典型风尘沉积物相似,同时,巫山黄土与其他区域风成黄土的主要元素硅、铝、铁含量非常接近,上陆壳(UCC)标准化曲线也较为相似;(2)该剖面100~140 cm深度与其他深度相比,有机碳和硒含量较高,CaCO_(3)相当物含量和δ^(13)C值较低,推测在此深度堆积过程中的气候较为温湿,并可能出现过植物的生长;(3)巫山黄土剖面的Sa为8.73~9.17、CIA为65.96~69.10、Na/K为0.74~0.89、铁游离度为22.88%~29.74%,与其他地区风成黄土相比,巫山黄土风化程度强于洛川黄土而弱于下蜀黄土和成都黏土,与汉江黄土和甘孜黄土十分接近。【结论】巫山黄土应为风积成因,处于中等化学风化程度,以脱盐基为主,脱硅富铁铝化程度弱,可能与汉江黄土或甘孜黄土同源。

赣北鄱阳湖地区第四纪黄土的粒度特征及环境意义

对长江中游南岸鄱阳湖东侧砂山下风向的太平关黄土剖面进行了粒度测试分析,与南京下蜀黄土、巫山黄土和长江河流沉积物进行了对比。结果表明:1)太平关剖面粉砂(5-50μm)含量达到了50%以上,粘土次之,砂的含量略大,但不足10%,风成"基本粒组"比重较大。太平关剖面的粒度参数与风成黄土的典型剖面基本一致,而和长江河流沉积物差别明显,表明太平关剖面的风成属性;2)结合区域的气候特征及其粉尘动力学原理,太平关剖面不可能与北方黄土一样来自于西北荒漠、戈壁,而是在冰期的裸露的长江河漫滩、谷地伴随着强大的冬季风经过重力分选近距离搬运的结果;3)粒度组分深度变化揭示多旋回的黄土-古土壤特征,黄土对应的粘土组分含量较大,粉砂和砂的含量较小,古土壤层位对应的粘土组分含量较小,粉砂和砂的含量较大,这种"沉积-成土"的韵律性变化佐证了更新世以来的冷暖气候波动。