风沙与黄土
黄土与古环境

一、黄土地层学研究
　　刘东生等早在1957年研究山西、陕西黄土地层期间，对黄土地层进行了划分，将黄土分为新黄土和老黄土。1962年又根据黄土与古土壤在垂向上的变化和组合，将黄土由下至上分为午城黄土、离石黄土和马兰黄土。上世纪80年代以来，由于古地磁方法的应用及黄土磁性地层学的迅速发展，黄土年代有了可靠的控制，同时与深海氧同位素序列的对比，促使了中国黄土—古土壤序列的建立，并催生了以气候变化为标志的中国第四纪地层对比表。第四纪黄土—古土壤目前已细分出33对地层，即古土壤层S0—S32和黄土层L1—L33。其中, S0为全新世古土壤, L1为马兰黄土, S1—L15为离石黄土（S1顶部至L5底部为离石黄土上部, S5顶部至L15底部离石黄土下部）, S15—L33为午城黄土。以粒度曲线的峰谷变化为基础，黄土地层气候变化250万年来可划分出37个大的气候旋迴，其中含74个土壤地层单位，目前的黄土—古土壤地层已可以进一步划分出164个气候事件（图13-15）。

二、黄土与古环境
1. 黄土磁化率变化
　　古土壤与黄土磁化率的差异与成土作用强弱有关,可以作为古环境的替代性指标，黄土—古土壤磁化率曲线与深海氧同位素曲线进行对比,其磁化率的波动变化与深海同位素指示的全球变化信息相吻合。黄土和古土壤还可以分别代表古气候环境的冬季风盛行和夏季风盛行的模式,与东亚季风的强弱变化相联系。

2. 古土壤的环境意义
　　黄土地层古土壤学的研究取得了较大的突破，黄土中的红褐色古土壤为碱性褐色土，发育在半干旱的森林草原气候条件下。洛川120万年来的古土壤识别出棕褐土、淋溶褐土、褐色土、碳酸盐褐土、黑垆土等不同类型。在古土壤的下部还发现了不连续的碳酸钙淀积层,属于中酸性森林土壤的特征。对黄土和古土壤序列的认识破译了红色土的红色条带之谜,使人们对黄土有了一个全新的认识,古土壤的确认对黄土成因的理解起了重要的作用。

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图13-15 洛川黄土地层划分简图（1-全新世；2-晚更新世马兰黄土）（据刘东生等，2000）

3. 黄土粒度与环境
　　黄土堆积时气候条件比古土壤形成时干冷,黄土—古土壤的多次叠覆反映了明显的粒度旋回特征，黄土粒度变化周期性还与地球轨道变化周期性相对应。黄土—古土壤中石英颗粒粒度变化较好地指示了原始粉尘的粒度组成,可以作为冬季风强度的替代性指标主要由冬季风强度变化控制,可将其作为冬季风变化的一个替代性指标。黄土高原北部、西北部黄土粒度组成除受冬季风强度变化控制,同时受控于沙漠进退黄土粒度组成变化主要受风力强度、源区范围和风化强度控制。源区范围对北部、西北部地区的黄土沉积影响相对较大,而风化作用对东南部的古土壤粒度组成变化有影响。此外,黄土物质的搬运,尤其是细颗粒的搬运,除冬季风外,西风环流也可能是重要载体。

　　随着科技进步,各种替代性指标不断出现,对黄土所记录的气候环境演化的研究进入到一个全新的纪元。磁化率、粒度、孢粉、碳酸盐、同位素、全氧化铁含量等的气候环境指标都发挥了各自的作用,并得到了越来越多的使用。

本章小结

1. 风对地表物质的侵蚀、搬运和堆积过程叫风蚀作用，分为吹蚀作用和磨蚀作用两种。

2. 风蚀地貌主要有风蚀石窝、风蚀蘑菇、风蚀柱、风蚀垄槽、风蚀谷、风蚀残丘、风蚀城堡。

3. 地表的松散碎屑物随风力和粒径与质量由源地通过悬移、跃移和推移等方式搬运到别处的作用，称为风沙搬运作用。

4. 由风力搬运并堆积的沙粒级堆积物称为风积物。具有很好的分选性，磨圆度高，其矿物主要由石英、长石为主，发育层理构造。

5. 风积地貌是指被风搬运的物质(沙、粉沙和尘土等)在一定条件下沉积成的地貌。其地貌类型主要有沙波纹、沙堆（灌丛沙丘）、新月型沙丘、抛物线沙丘、横向新月形沙丘链、新月形沙垄、纵向沙垄、梁窝状沙丘、格状沙丘、蜂窝状沙、复合新月形沙丘、复合沙丘链、复合纵向沙垄、丘星状沙丘、鱼鳞状沙丘群、穹状沙丘等。

6. 气候干旱，地表棵露，植物稀少的地带称为荒漠。荒漠类型主要包括岩漠、砾漠、沙漠、泥漠等。

7. 黄土的概念黄土是第四纪时期形成的，以粉沙为主．富含碳酸钙和大孔隙，质地均一，无层理，常含贝壳、骨骼和哺乳动物的牙齿以及碳酸钙结核,有时也含氧化铁结核而形成可大量贮水，具有垂直节理的未固结的浅黄色或黄褐色土状堆积物。

8. 黄土的特征：颗粒成分以粉沙为主；化学成分以SiO2占优势；厚度各地不一；外观均匀一致；在深厚的黄土地层中常可见到红褐色条带(个别是灰黑色的)，埋藏土—古土壤。

9. 黄土地貌可分为黄土沟谷地貌、黄土堆积地貌和黄土潜蚀地貌(黄土喀斯特地貌)等几种类型。

 重要术语

风蚀作用（aeolian erosion），吹扬（deflation），磨蚀（abration），石窝（alveolar stone），风蚀蘑菇（aeolian mushroom），风蚀柱（aeolian pillar），风蚀雅丹（aeolian Yadan），风蚀谷（aeolian valley），风蚀残丘（aeolian monadnock），风蚀城堡（aeolian castle）。
悬移（suspension transport），跃移（saltation transport），推移（creeping transport）。
新月型沙丘（barchan dune）。岩漠（rocky desert），砾漠（gravel desert or Gobi），沙漠（desert），泥漠（argillaceous desert, takyr, or takir）。
黄土（loess），黄土梁（loess ridge），黄土峁（loess hill），黄土塬（loess tableland）。