黃土（Loess）是干旱、半干旱地區(qū)一種特殊的黃色粉土沉積物，主要是由第四紀期間風力搬運而形成的，主要分為原生黃土和次生黃土，其顆粒成分以粉土粒級為主(含量50%)，富含碳酸鈣質(zhì)、鈣質(zhì)結(jié)核，有時含硫酸巖或氯化物鹽類，具肉眼可見孔隙的第四紀陸相沉積物，也含有微小棱角狀的石英、方解石顆粒、長石及其他巖石碎屑組成，多呈現(xiàn)灰黃色，顆粒成分以粉土粒級為主，呈疏松或半固結(jié)狀態(tài)，在風的作用下，黃土顆粒可能會被磨圓，導(dǎo)致很難辨認它的層理。
黃土主要分布于北半球的中緯度干旱及半干旱地帶。南半球除南美洲和新西蘭外，其它地區(qū)很少有黃土分布。。
研究歷史
從1830年到1880年對黃土的研究歷史是相對簡單的，1832年，地質(zhì)學(xué)家Charles Lyell（查爾斯·萊爾） 觀察到萊茵河和密西西比州黃土懸崖上的“黃土”；萊爾注意到從海德堡附近的花崗石到萊茵河平原的石頭上，幾乎每一塊巖石上都有黃土，這些黃土是一片鈣質(zhì)結(jié)核的黃土壤，不具有沖積的特征，因此推斷出，黃土幾乎不受周圍巖石的影響；對于萊茵河與多瑙河流域的黃土，萊爾認為在冰河時期，多瑙河有許多大的支流，它們可能是從阿爾卑斯山脈攜帶了大量冰泥，萊爾為黃土提出了起源，并斷定黃土為湖泊沉積物。
美國人龐培利（Pumpelly）和德國人費迪南·馮·李希霍芬（Richthofen）分別于1866年及1868年來中國進行地質(zhì)考察，開始了中國黃土的研究歷史。
中國在1949年以前主要是對黃土的分布、成因、地層劃分等進行初步的研究；對黃土濕陷性研究的全面展開是20世紀50-60年代，由于中國國家建設(shè)的需要，這一時期進行了大量的濕陷性試驗工作，取得了豐富的資料和可喜的成果，為之后中國黃土的進一步研究奠定了基礎(chǔ)，形成了完整的濕陷性評價體系；20世紀70年代中期以后，隨著科技進步，特別是掃描電鏡的出現(xiàn)使黃土的研究由宏觀走向微觀，微觀研究使得對黃土的認識、特別是對黃土濕陷機理的認識產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍；20世紀90年代以后，隨著先進測試技術(shù)及計算機技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及交叉學(xué)科的大量產(chǎn)生，在黃土變形的本構(gòu)關(guān)系、微結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)性參數(shù)定量化及非飽和土力學(xué)的理論研究方面取得了豐碩的成果。
黃土成因
黃土的形成需要4個階段：第一是粉塵顆粒的形成；第二是粉塵顆粒的搬運；第三是粉塵沉積；第四是粉塵沉積后的改造，這就意味著黃土的形成必須具備以下4個條件，物源、搬運力、有利的堆積場所和適宜的成土環(huán)境。中國科學(xué)家經(jīng)過多年研究提出，中國的黃土特別是黃土高原地區(qū)的黃土，正是具備了適宜的物源、動力和堆積場所3個條件下形成的。
從全球來看，黃土主要分布在中緯度干旱或半干旱的大陸性氣候地區(qū)，即現(xiàn)代的沙漠及草原地區(qū)。這是由于在干旱荒漠區(qū)、半荒漠區(qū)，通過強大反氣旋的作用，把荒漠中的大量粉砂和塵土吹送到沙漠邊緣和內(nèi)陸地區(qū)，經(jīng)年累月，不斷堆積，形成黃土。
在中歐和北美的一些地區(qū)也有黃土分布。它們被認為是在冰期大陸冰川區(qū)的干冷反氣旋，將冰水堆積物中的一些細粒物質(zhì)吹送到冰川外緣地區(qū)沉積而成，稱之為冰緣黃土。因此，人們又把荒漠黃土稱為暖黃土，冰緣黃土稱為冷黃土。
此外，有一些類似于黃土的沉積物，稱黃土狀沉積物，其成因可能是原生黃土經(jīng)過流水沖刷、搬運后再進行堆積而形成的。如中國長江中下游平原有許多黃土狀沉積物堆積在河流的二、三級階地上，它們很可能是通過河流再沉積而成的，屬于次生黃土，是南方磚瓦產(chǎn)業(yè)的重要材料。有一些黃土狀沉積物中含有殘積物、洪積物以及其他外力作用的產(chǎn)物，因而其堆積的過程比較復(fù)雜。
黃土類型
黃土分為原生黃土和次生黃土。
原生黃土：是原生的、成厚層連續(xù)分布，掩覆在低分水嶺、山坡、丘陵，常與基巖不整合接觸，無層理，常含有古土壤層及鈣質(zhì)結(jié)核層，垂直節(jié)理發(fā)育，常形成陡壁，如不具有層理的風成黃土，就是原生黃土。
次生黃土：原生黃土經(jīng)水力和重力作用，再次搬運，重新沉積而形成的黃土，稱為次生黃土，次生黃土具有層理，且含有砂粒，以至細礫，如經(jīng)過再次搬運的風成黃土。
結(jié)構(gòu)特性
物理特性
黃土多呈灰黃色，顆粒成分以粉土粒級為主(含量50%)，黃土的顆粒組成具有高度的均一性，組成黃土的顆粒通常可以分為5級（以毫米為單位）：0.25-0.1、0.1-0.05、0.05-0.01、0.01-0.005、＜0.005，依次命名為粗細沙、細沙、粗粉沙、粉沙土、粘土。
礦物組成
黃土的化學(xué)成分主要是SiO?(占50%左右)，Al?O?(占8-15%)和CaO(占10%左右)，其它較重要的有Fe2O?(占4-5%) MgO(占2~3%)和K2O(占2%)。SiO?，Al2O3和CaO的含量較高是由于黃土礦物成分中的石英、長石和碳酸根類礦物含量高，而Fe2O?和MgO的含量與黃土中含有帶鐵錳成分的不穩(wěn)定礦物較多有關(guān)(如角閃石、輝石、黑云母等)，另外黃土富含碳酸鈣質(zhì)、鈣質(zhì)結(jié)核，有時含硫酸巖或氯化物鹽類，具肉眼可見孔隙的第四紀陸相沉積物。干燥時較堅實，能保持直立陡壁，遇水浸潤后易崩解，并發(fā)生沉陷。其機械成分以粉砂為主，其次為黏土，再次為砂粒。碎屑礦物成分以石英、長石為主，其次是云母及各種重礦物。
結(jié)構(gòu)構(gòu)造
黃土具有發(fā)育的孔隙和垂直節(jié)理，它不具層理，黃土的粒度在垂直剖面上雖然有粗細變化，但這樣的變化并沒引起明顯的層層交替的現(xiàn)象。
黃土普遍具有發(fā)育良好的管狀孔隙，孔徑大者達0.5～1cm，孔內(nèi)大都填充有不同數(shù)量的碳酸根，部分孔隙幾乎全部被碳酸鹽充填；黃土的孔隙度較高，一般為33%～64%。經(jīng)驗證明，黃土的多孔性是黃土濕陷性的基本原因。黃土中垂直節(jié)理的產(chǎn)生，一方面由于在重力作用下黃土內(nèi)部在鉛直方向上受張應(yīng)力的作用，另一方面黃土中又有著眾多的鉛直孔隙，削弱了水平方向的合力，因而沿鉛直方向易產(chǎn)生裂隙。在黃土區(qū)的邊坡部位，經(jīng)常沿節(jié)理面發(fā)生崩塌，形成哨壁，有時甚至產(chǎn)生大規(guī)模的滑坡。
黃土結(jié)構(gòu)中的孔隙可以分為三類:
(1)大孔隙，基本上是肉眼可見的，直徑約0.5mm~1.0mm的孔道；
(2)細孔隙，是架空結(jié)構(gòu)中大顆粒的粒間孔隙，肉眼看不見，可在放大鏡下觀察；
(3)毛細孔隙，由大顆粒與附在其表面上的小顆粒所形成的粒間孔隙，肉眼不可見。
這三種孔隙形成了黃土的高孔隙度，故黃土又稱為“大孔土”。
黃土的分布
世界的黃土分布
黃土不連續(xù)的帶狀分布，東西延伸，連綿于南北兩半球的中緯度地帶；歐洲、北美和西伯利亞地區(qū)的黃土都分布于第四紀大陸冰蓋的外圍，而中亞、中國和南美的黃土分布在沙漠的外圍；據(jù)估計，歐洲黃土覆蓋面積占7%，北美占5%，南美占10%，亞洲占3%，大陸面積9.3%為黃土覆蓋。
中國的黃土分布
中國是多黃土的國家，黃土面積達63.5萬km2，約占中國陸地總面積的6.6%。主要分布在昆侖山脈祁連山脈秦嶺魯東山區(qū)和遼東半島一線以北的干旱和半干旱地帶，即位于北緯34°～35°以北地區(qū)，包括東北地區(qū)，以及山東省、河北省、河南省、山西省、陜西省、甘肅省、青海省、新疆等省（區(qū)），主要圍繞沙漠由西北到華北直到東北呈弧形帶狀展布。
陜西北部、甘肅中（東）部、寧夏回族自治區(qū)南部和山西西部這部分地區(qū)的地勢較高，故被稱為黃土高原。黃土疏松、土層深厚、礦物質(zhì)豐富，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很有利。但是黃土分布區(qū)多在半干旱地區(qū)，雨水少、植被稀疏。
在黃河中游，黃土分布面積約4.0×105km2，形成了海拔為1000～1500m的黃土高原（loess 高原），黃土厚度多為50～80m，最厚可達250m。在陜西省、甘肅省一帶，厚度為150～180m者常見。其分布面積和厚度均居世界之冠。
黃土地貌分類
按主導(dǎo)地質(zhì)營力將黃土地貌分類，可分為黃土堆積地貌、黃土侵蝕地貌、黃土潛蝕地貌和黃土重力地貌，黃土堆積地貌是大量黃土堆積而成的高而平坦的地面，黃土侵蝕地貌是雨水沖刷加之風吹而形成的黃土地貌；由于地面水局部集中，沿黃土裂隙下滲，進行潛蝕作用的結(jié)果，形成了一系列黃土潛蝕地貌，黃土谷坡等物質(zhì)在重力作用和流水作用的影響下，常發(fā)生移動，形成瀉溜、崩塌、滑坡等重力地貌。
應(yīng)用領(lǐng)域
建筑行業(yè)
黃土的用途很廣，因土質(zhì)極細又黏，可以用來做土坯，還可以做抹墻白的材料，也有的用它來做黏結(jié)材料和砌墻體的膠泥。由于它的粘著性能強，用木板夾起空擋，中間添土，形似“干打壘”晾干后，可使墻體堅牢。濕陷性是黃土最主要的工程特性，所謂濕陷性就是黃土浸水后在外荷載或自重的作用下發(fā)生下沉的現(xiàn)象。
生產(chǎn)硅酸鹽水泥
生產(chǎn)硅酸鹽水泥的原料主要是石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料。石灰質(zhì)原料主要提供CaO，可采用石灰?guī)r、凝灰?guī)r、貝殼等，其中多用石灰?guī)r。黏土質(zhì)原料主要提供SiO2、Al2O3及少量Fe2O3，可采用黏土、黃土、頁巖、砂巖等，其中黏土與黃土應(yīng)用最廣泛。
藝術(shù)行業(yè)
泥塑藝術(shù)家經(jīng)常以黃土為材料，捏制泥塑；粉塑面譜，滿族傳統(tǒng)民間工藝品，用黃土泥塑成人面，施以彩繪，用彩色絲線貼胡須，仿京劇臉譜勾畫。
參考資料 >