不同地区黄土崩解特性的试验研究

为研究不同黄土的崩解特性,探讨引起黄土崩解性差异的主要因素,对不同地区的黄土进行了室内崩解试验。通过对比各自的崩解形态、崩解时间、崩解程度等,发现粉土的崩解形态主要是散粒状;粉质黏土的崩解形态既有散粒状又有碎块状;粉土的崩解性明显强于粉质黏土,崩解更迅速彻底,持续的时间更短。根据试验数据绘制成崩解曲线,得到崩解率、崩解速率等指标。结合黄土的基本性质,对黄土的崩解特性进行分析,发现造成黄土崩解性差异的主要因素有颗粒级配、含水率、矿物成分等。其中,颗粒成分、矿物成分是造成粉土与黏性土崩解差异的主要因素。黏粒及黏土矿物等含量越多,崩解性越弱;黏粒含量越高,崩解形态越趋向块状;而含水率增加,黄土的崩解性减弱,且含水率对粉土崩解性的影响远小于粉质黏土。     

渭河宝鸡峡全新世古洪水事件研究

通过对渭河流域的调查,在渭河上游宝鸡峡谷发现了含有典型古洪水滞流沉积层的全新世黄土古土壤剖面.对该剖面进行磁化率、烧失量、碳酸钙、粒度等指标的分析测定和论证,明确了古洪水滞流沉积物的基本特点,揭示出全新世古洪水事件的沉积学记录.根据这组古洪水沉积层出现的地层位置和磁化率等气候变化指标,通过与渭河流域诸多剖面的对比,并且结合该剖面所含的龙山文化层和西周文化层考古学断代,确定渭河宝鸡峡谷全新世特大洪水事件发生在3 200~3 000 a B.P..     

Coupling controls of neotectonism and paleoclimate on the Quaternary sediments of the Yangtze （Changjiang） coast

1 Introduction The Quaternary sediments of the Yangtze coast, re-garding their distribution and origin, have been intensively discussed over the last decades since they are deeply in-volved into many aspects of Quaternary study, such as sea-level fluctuations, paleoclimate change and sediment facies evolution[1―6]. A painstaking effort has been made on the sediment study, which tends to elucidate what the primary control on sediment deposition and sedimentary facies formation is. Of note, nu…     

干旱半干旱地区土壤矿物组成特征及其环境意义

对处于干旱、半干旱地区的甘肃省15个地点的灰钙土、栗钙土、黑垆土、灰褐土和黄绵土等不同类型土壤剖面进行了机械组成分析、矿物组成显微鉴定和粘土矿物X射线衍射分析.结果表明:土壤机械组成以粉砂为主,粘粒次之;栗钙土、灰钙土、黑钙土和灰褐土等于旱地区典型土壤中表层的粘粒质量分数相对较低,土壤原生矿物组成以石英为主,绿帘石等蚀变矿物质量分数较高,次生矿物含有较高的石膏和方解石等;粘土矿物主要为伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石.土壤机械组成、矿物组成和粘土矿物组成表明:干旱、半干旱地区土壤为黄土母质,土壤形成条件为碱性环境、较弱的淋滤作用和干冷气候,近代强烈的风蚀作用(或沙尘暴)和大气污染对土壤有一定程度的改造.     

东海浪岗山岛屿黄土的粒度组成及风尘特征

通过对东海浪岗山岛屿黄土的系统采样和粒度测试分析，并与其他地方黄土充分对比，讨论了浪岗山第四纪风尘沉积的粒度特征.浪岗山黄土剖面粒度垂向变化不大.小于5 μm颗粒平均含量为24.9%.10~50 μm粒组富集，分布均匀，符合黄土的风成特性.但粗颗粒（>50 μm）含量均超过10%，高于西部黄土的粗颗粒含量.显示该剖面除了接受来自西北内陆的远源风尘物质外，还接受来自沉积区附近的“近源”风尘物质.     

震后击实黄土和原状黄土的液化试验研究

在饱和黄土动三轴试验的基础上,结合黄土微观结构特征研究和粒度组成分析,讨论了等效循环荷载作用下震后击实黄土和原状黄土的孔压比一应变关系,并从微观结构特征参数和粒度组成方面阐述了黄土孔压发展规律差异的原因．试验结果表明：击实黄土在液化过程中孔压发展较原状黄土慢,主要原因在于原状黄土大中孔隙较击实黄土含量多;震后黄土的粘粒含量较震前均有一定程度的增加,粉粒相应减少,砂粒变化较小,液化应力比随着粘粒含量的增加而增大,抗液化能力降低．     

闽南地区水泥土工程特性实验

为研究闽南地区常见土体制作的水泥土的工程特性,将淤泥、粉质黏土和粉砂分别与一定量的水泥浆混合制备水泥土试样,测定水泥土重度、强度、压缩模量、应力-应变及渗透系数。结果表明:三种土体制备的水泥土重度比原状土提高1%～7%,水泥土搅拌桩形成的复合地基不会对下部土体产生过大的附加应力和附加沉降。当水泥掺量由5%增大至20%时,淤泥、粉质黏土和粉砂制备的水泥土强度依次增大,增大幅度为原状土的1～2倍;水泥弹性模量也增大,与水泥掺量近似指数关系;渗透系数减小。当荷载较小时,水泥土应力-应变近似直线关系,当荷载超过了极限强度时,水泥土进入塑性变形阶段,破坏时存在残余应变。水泥土龄期由28 d增至60 d,其强度增长12%～36%。该研究为水泥土工程提供了基础数据。     

末次间冰期陇西黄土记录与气候不稳定性问题的初步研究

陕西黄土高原黄土记录的分辩率较高，Ｓ１古土壤厚达８．５ｍ，主要由两个古土壤组和其间黄土层组成。临夏塬堡剖面上可分为５个古土壤层，主要黄土层记录了末次间冰期内的较干冷高粉尘堆积时期。     

皖南地区水稻土的分形特征研究

在安徽土壤普查数据的基础上,对皖南地区水稻土的分形特征进行了研究,结果表明:(1)该地区水稻土的分形维数D介于2.6717-2.9117之间,D分别与国际制粗砂粒和细砂粒含量呈明显的负相关,与粉砂粒和粘粒含量呈显著的正相关,其中与粘粒的相关关系达到极显著水平.(2)用分形维数代替土壤颗粒组成来研究土壤肥力特性,结果表明它可以较好地作为水稻土肥力特性的定量化指标.     

陕西省退耕还林对土壤粒径分布体积分形特征的影响

退耕还林可引起土壤粒径分布的变化,通过测定陕西省吴起县和礼泉县两个样区不同土地利用类型下表层土壤各粒级百分含量,分析退耕还林对土壤粒径分布体积分形特征的影响。应用马尔文2000激光粒度分析仪测量各粒级体积百分含量,用双对数模型计算体积分形维数(D)。结果表明,吴起县和礼泉县两个样区土壤PSD的D值分别在2.490~2.526和2.638~2.699之间,顺序均为荒地人工林地农地。D值与黏粒和粉粒含量极显著正相关,相关系数分别为0.991和0.968,与极细砂和细砂含量极显著负相关,相关系数分别为-0.986和-0.851,与有机质含量显著正相关,相关系数为0.608。多元统计分析表明对土壤黏粒、粉粒和砂粒及D值影响较大的环境因子为区域,海拔,土地利用类型和退耕年限,其中土地利用类型和区域各自独立、互不相关地影响土壤粒径分布。     

颗粒组构对黄土压缩特性及其粒间状态的影响

为研究不同颗粒组构黄土的压缩特性,取五个不同地区的黄土过0. 075 mm筛以制作固结试样,通过压缩固结试验,揭示颗粒组构对黄土的压缩指数、压缩模量的影响规律,以及时间-变形和应力-应变的发展规律。再结合骨架孔隙比的概念,从微观结构的角度解释颗粒组构对黄土压缩特性的影响。试验结果表明:黄土颗粒组构中的黏粒含量对其压缩性有显著影响,随着黏粒含量的增加,黄土的压缩系数增大,压缩指数也增大,压缩模量随黏粒含量的增加而减小,且在黏粒含量20%左右急剧变化;随着黏粒含量增加,黄土试样的变形量相对增大,变形达到稳定的时间也相对较长;黏粒含量对低应力水平下的应力-应变关系影响较大,黏粒含量越高,应变随应力的增加而增长越快。用粉粒间孔隙比es表示骨架孔隙比,黏粒含量越高,黏粒在粉粒间赋存位置更复杂,对骨架孔隙比的影响越大。     

兰州九洲台黄土剖面重矿物研究

本文着重研究了兰州九洲台黄土剖面重矿物组成的基本特征。不同时代黄土地层重矿物组成具有复杂性、一致性和差异性，反映出九洲台黄土是风成的，沉积物主要来源于我国西部广泛分布古老岩石山岭和其有联系的大戈壁沙模的风化产物；由于搬运营力的变化，使重矿物组分具有不均匀的特征。放物Ｒ值表明，九洲台黄土沉积环境比东部西峰剖面和洛川剖面更邻近于来源区；黄土和古土壤层沉积时，主要反映相当干冷为主的气候条件，二者气候环境     

咸阳市区晚更新世黄土微结构特征及其环境意义

目的揭示咸阳市区晚更新世黄土的微结构特征,探讨黄土微结构特征与其形成环境的关系,为区域环境提供科学依据。方法应用粒度分析和扫描电子显微镜对咸阳市区晚更新世黄土．古土壤系列的微结构进行分析研究。结果粒度小于0．005 mm的黏粒级含量在黄土与古土壤中差异最大,S1古土壤高达39．7％,而L1黄土仅24％;S1古土壤黏粒中大量铁质黏粒胶膜呈流胶状出现并有次生伊利石的产出,结构密实;L1黄土微骨架颗粒相互支架,黏粒胶结物含量较少,胶结程度差,土质疏松。结论咸阳市区晚更新世S1古土壤形成在湿热的森林环境,L1黄土形成于干冷的草原环境,S0黑垆土形成于凉湿气候环境。     

填料颗粒组成与压密关系的探讨

针对长江干堤增高培厚工程中填土压密问题,在大量的室内外试验与测试的基础上,对填料的颗粒组成与压密性能之间的关系进行了分析,修正了最优含水量的估算公式。当填料中粉砂粒含量较高时,峰值干密度附近含水量的容许变化范围较小,最优含水量较低,易被压密;而当粘粒含量较高时,则相反,且必须在较大压实能量的间歇作用下,方可取得较大的干密度。     

大布苏湖岸泥林地下潜流破坏成因

针对大布苏湖东岸发生的土体坍塌与泥林的成因,开展地下潜流来源及破坏机制研究。结果表明:土壤中上层大于下层的盐分分布排除了降水入渗补给地下水的可能性;同位素分析结果证实,大布苏湖水来自于地下水的补给,地下潜流来自于周边河流的渗漏。渗漏水通过黄土层下伏的粉砂层向大布苏湖中排泄,这成为泥林不断扩张的原因之一:粉砂层之上黄土中的风尘颗粒不断地被潜流带到湖泊,在黄土层下部形成孔洞,逐渐发展并最终形成塌陷。此外,冻融作用也进一步加剧了渗透破坏程度。地下潜流、细颗粒流失与冻融作用是造成土体破坏的主要原因,防止细颗粒流失与冻融作用发生是预防土体进一步破坏的关键因素。     

海洋粘土矿物的古环境含意辨析

粘土矿物组合反映了源区气候冷、暖周期性变化,记录了沉积区域古环境演化的重要信息,为古环境重塑提供了有力证据.但沉积岩中粘土矿物组合及含量变化用于古气候的解释目前尚存在一定的局限性和复杂性,例外情况时有发生.各种非气候因素,如源区、沉积环境、成岩作用、差异输送、自生作用,影响粘土矿物的分布和含量,使粘土矿物的古气候含意变得错综复杂.可能只有当沉积盆地很小或者是陆盆,沉积物中的粘土矿物对古气候才可能是有用的指示器.比较大的沉积盆地,尤其是海盆,是从遥远的源区接受岩屑载荷的,代表了一种多样化的环境条件.重组的距离越长,扩散过程越复杂,沉积的粘土矿物组合古气候信息越不清晰.粘土微粒要经过一个长距离才能从土壤到达海洋,因此沉积学家和古气候学家应该多注意土壤和沉积粘土矿物之间关系的复杂性.目前海洋粘土组合的古气候解释,可能代表一种相当宽泛的古气候信息或提供了所有气候影响的整合记录.     

化工污染场地土壤不饱和区典型氯代烃化合物的垂向分布特征

化工污染场地风险评估与修复是我国目前面临的重要环境问题.选取某化工厂遗留场地的不同功能区为研究对象,通过分析第1层(回填土层)、第2层(砂质粉土或黏质粉土层)和第3层(粉质黏土层)土壤样品中的1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)质量分数,查明了1,2-DCA在土壤不饱和区的垂向分布特征.结果表明:回填土层1,2-DCA质量分数相对最小,而第2层砂质粉土或黏质粉土层到第3层粉质黏土层的质量分数变化呈增大或减小2种规律,土壤质地、渗透系数、土壤有机质含量和土壤夹层性质等可能是影响1,2-DCA质量分数垂向分布的因素.聚类分析结果表明,1,2一DCA 质量分数相对变化与土壤层序结构有一定的相关性.1,2-DCA质量分数在其生产车间周围土壤不饱和区的污染水平远大于其他功能区;第2层土壤污染最严重;第3层土壤可能受层问潜水影响,1,2-DCA随水流自两向东方向上迁移,在1,2一DCA生产车间东部第3层土壤中达到高质量分数.本研究工作可为场地采样布点的优化、风险识别与污染修复提供科学依据.     

Grain-size evidence for multiple origins of the reticulate red clay in southern China

The loess-paleosol sequences in Chinese Loess Plateau record the multi-cyclic paleo-climatic changes in the Quaternary period[1]. Presently, what interests people most is that at what degrees and scales the climates in southern China had corresponded to the alternating changes be-tween the glacial and interglacial climates in northern China in the Quaternary period. Many researchers[2―10] hope to find some potential Quaternary sediment materials in southern China, just as the loess-paleoso…     

陕北油田黄土工区道路冲蚀灾害模型试验研究

为探究陕北油田黄土工区道路冲蚀灾害特征及路面细沟冲蚀影响因素,采用物理模型试验,模拟径流冲刷砂黄土道路,对道路细沟冲蚀发育过程,不同工况下细沟长度、平均宽度以及平均深度的发展特征和产沙速率变化规律进行了研究。结果表明:细沟的发育过程可分为四个阶段:面蚀阶段—跌坑形成阶段—细沟发育阶段—切沟侵蚀、崩塌阶段。细沟长度、平均宽度和平均深度与放水时间成幂函数关系,随着放水时间的增大而增大。其中细沟长度随着试验时长的增加先急剧增加,然后逐渐减少;细沟平均宽度随试验时长的增加总体呈现先快速增加后增加速度减慢;平均深度变化速度均在某一时刻达到拐点,流量越大达到拐点的时间越早。冲蚀灾害受流量和坡度影响显著,总体上随着坡度和流量的增大而增大;产沙速率总体上与流量成线性关系,在其他条件一致的情况下,产沙速率随着流量的增大而增大;与南部的粉黄土和黏黄土相比,陕北油田工区的砂黄土产沙速率明显偏大,冲蚀灾害更为严重。     

粉质黏土替代膨润土改性泥浆配比试验

为解决土压平衡盾构及车站基坑开挖过程中产生大量废弃粉质黏土的现状,提出一种利用废弃粉质黏土调制泥浆改良盾构渣土的新方案。以沈阳地区粉质黏土为研究对象,通过添加不同的外加剂对粉质黏土泥浆进行改性,研究泥浆土水比、外加剂种类及掺量变化对改性泥浆的漏斗黏度、酸碱度、滤失量和胶体率的影响。通过扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)研究了粉质黏土泥浆的微观改性机理。结果表明：纯粉质黏土泥浆自身稳定性差、泌水量大,无法有效改良渣土;碳酸钠和焦磷酸钠对粉质黏土泥浆的改性效果较好,合理掺入量为1%～3%;改性后的粉质黏土泥浆可有效改良砾砂地层渣土的塑流性,合理粉质黏土泥浆土水比为9∶11、焦磷酸钠掺量为3%,注入比为24%～28%。研究结果验证了粉质黏土泥浆用作盾构渣土改良剂的可行性,为废弃粉质黏土再利用提供了新思路。