第四紀黃土

第四紀黃土是第四紀時期由於冰川的研磨作用及沙漠的風化、吹揚、磨蝕作用，產生了大量的粉沙級碎屑，通過風、流水、冰川等外力搬運、堆積作用，在乾旱、半乾旱草原氣候帶形成的一種富含鈣質的棕黃色陸相堆積物。 ^[1] 

廣佈於北緯30～55°和南緯30～40°的乾旱、半乾旱區，大體相當於世界“小麥帶”的範圍。粒級組分中粉沙佔50%以上。

黃土是乾冷氣候條件下的產物，由於第四紀時期氣候冷暖變化，使黃土與棕紅（黑）色古土壤層交替出現。古土壤的傾斜面代表了當時的古地面。黃土成因有風成説、水成説、風化成土説、殘積説、冰成説等，以風成説佔優勢，並將黃土堆積期與冰期相對應，古土壤與間冰期相應。黃土孔隙度大，垂直節理明顯，遇水易崩解，常造成滑坡、塌方、沉陷。農業利用不當還會引起水土流失。

中國第四紀黃土分佈於中國北緯34～45°地區，主要堆積於海拔2000米以下各種地貌單元上。堆積區處於北半球中緯度沙漠—黃土帶東南部乾旱、半乾旱區，呈東西向帶狀分佈於西北、華北等地，以黃河中游最為集中（黃土高原），南界可抵長江下游兩岸。堆積中心位於陝西省涇河與洛河流域中下游地區，最厚達180～200米。

據考察，蘭州附近黃河最高階地上黃土厚達300米左右。總面積38萬平方公里，並構成世界最大、堆積最厚的黃土高原；此外黃土狀沉積物的分佈面積有25萬多平方公里。堆積始於距今258萬年前，現今沉積仍在進行。

根據沉積特徵、古生物、古土壤、地球化學及絕對年齡測定等方面的研究，劉東生等將中國黃土劃分為早更新世午城黃土、中更新世離石黃土及晚更新世馬蘭黃土。其粒度組成與礦物組合，在空間與時間分佈上均有一定規律。顆粒以粉沙佔優勢，一般在50%以上，粘土佔15～30%，細沙不到30%，>0.25毫米的顆粒極少。在黃河中游地區，從西北向東南有粗顆粒減少、細顆粒增加的趨勢。礦物成分以石英為主，佔50%以上，其次為雲母、角閃石、長石等，風化程度很弱。化學成分以SiO2為主，佔50%以上；其次為Al2O3、CaO；再次為Fe2O3、MgO、K2O、Na2O、FeO 、TiO2和MnO等。分佈上，從西向東SiO2、Fe2O3、MnO的含量逐漸增加，FeO、CaO、K2O的含量逐漸減少。上述變化反映了中國黃土的風成特徵。黃土剖面中出現的數層乃至十幾層古土壤條帶，是氣候相對温和濕潤、風力減弱、粉塵堆積停頓時的產物，代表了沉積間斷。離石—午城黃土中的古土壤屬於褐土型，形成於森林草原環境；馬蘭黃土中的古土壤屬於黑壚土型，形成於草原環境，且發育較弱。黃土與古土壤的交替出現，反映了第四紀期間的乾濕、冷暖變化，及晚更新世更顯乾冷的趨勢。研究黃土與古土壤沉積序列有助於建立第四紀氣候變化序列，並可與深海沉積的同位素温度曲線相印證。 ^[2]