书城自然北京第四纪地质导论
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第16章 黄土结构与构造

一、黄土结构

为了研究斋堂地区不同时代黄土的组织结构特征,我们在斋堂砖厂剖面上,自上而下采集了不同层位共20块原状土样,加工制成土壤薄片,在偏光显微镜下进行观察与研究。

通过研究发现,马兰黄土绝大多数为灰黄色,接触式胶结;骨架矿物主要为石英、长石、碳酸盐及少量重矿物,碎屑矿物在薄片中分布紊乱,局部有长柱状矿物,排列具有方向性;结构松散,质地均匀,大孔隙发育,含较多碳酸盐及少量铁锰质的集合体。离石黄土为深灰色,黄色及棕黄色;接触—基底式或基底式胶结,柱状矿物排列常带有方向性,局部见显微层理;岩性结构较细密,大孔隙少,但可见大矿物颗粒“斑晶”,含较少碳酸盐及较多铁锰质集合体。

在埋藏土壤中,经常能见到泉华状、纤维状及流胶状的光性方位黏土。在部分离石黄土中,有时亦能见到流胶状的光性方位黏土。这些光性方位黏土是怎样形成的呢?很值得研究。

二、黄土构造

在斋堂不同时代黄土中,共发现了12种不同的构造类型,其特点分别说明如下。

(一)褶曲构造

此类构造类型见于马兰黄土的中、上部。其特点是粗和细颗粒相混,柱状矿物定向排列延伸,波状起伏,犹如褶皱,系由冰缘环境下冻土的冻融作用所形成的。

(二)平流构造

平流构造见于马兰黄土和离石黄土中。柱状矿物与较粗颗粒连在一起作定向排列,形成多条流纹,大孔隙少,多呈扁圆状,为间断暂时性的坡面融水散流作用所形成的。

(三)分流构造

该构造内部柱状矿物在粗大矿物颗粒的两侧绕曲定向排列,大孔隙少,边缘界线不清楚,为坡面散流在缓慢流动过程中,受到较大颗粒的阻碍作用所形成的。此类构造见于马兰黄土的顶部和离石黄土的中、下部。

(四)散流构造

多组柱状矿物定向排列呈扇状散开,大孔隙少。这种现象是一般流水堆积所见不到的,因此它可能是冰缘环境下间断性缓慢的坡面散流沉积作用所形成的,见于马兰黄土的底部。

(五)十字构造

十字构造见于马兰黄土的顶部,其中柱状矿物排列成两个方向彼此正交或近于正交的状态,早期形成的一组被后期形成的一组所切割。构造内部大孔隙和粗颗粒较多。它们是前后两次近于正交的暂时性散流作用下所产生的构造现象。

(六)环状构造

柱状矿物和细粒矿物呈环状排列,环圈中间矿物颗粒较粗,而边缘界线较清楚。推测这种构造系由动物孔穴被沉积物充填而形成的,发现于马兰黄土和离石黄土中。

(七)斑状构造

斑状构造发现于离石黄土的中、下部位,其中粗粒和细粒矿物呈杂乱分布,大孔隙发育较好。土体中粗大颗粒和团块被细粒矿物所包围,形成醒目的斑晶,犹如一般火成岩中所见的斑晶结构。此种构造为土体在堆积过程中俘虏了部分大颗粒矿物而形成的。

(八)丸粒构造

此一类构造内部为各种颜色、大小、形状不同的土块,被粗、细粒矿物所包围,界线清楚。土块形状不规则,多为滚圆状,部分为半滚圆状,结构细密。是由黄土在后来的转移和再堆积过程所形成的,多见于离石黄土的中、下部位。

(九)交叉构造

系两组光性方位黏土在土体中呈带状延伸,彼此交叉成“X”形。单体界限不清楚,不受孔隙所局限。交叉构造现象见于离石黄土的下部。

(十)叶片状构造

粗细颗粒星散状分布,土体只发现有大量不规则的叶片状孔隙,矿物分布杂乱,缺少方向性。此类构造见于第一层埋藏土壤中。

(十一)星散构造

土体质地均匀,粗细颗粒和大孔隙相间分布,柱状矿物分布紊乱,无固定方向。此类构造见于不同时代黄土中,但以马兰黄土中最为常见。

(十二)裂隙状构造

这类结构的黄土其特点是粗细粒矿物紊乱分布,缺乏方向性。在土体中有许多裂隙贯穿其间,裂缝长度往往很大,宽度小,形状不规则。它仅见于马兰黄土的最底部及第一层埋藏土中。

综上所述,可见马兰黄土的构造类型比较简单,并以平流构造和散流构造为主。而离石黄土的构造则比较多样化,除平流及散流等构造类型外,尚能见到丸粒构造、斑状构造及交叉构造等。这些构造类型的产生,显然与当时特定的地质营力及气候环境有密切关系。