黄土的化学成分[精选].ppt

5.3 黄土的化学成分 2010.11.25 5．3 黄土的化学成分 5．3．1 黄土中的主要元素（或造岩元素） 1．一般特征 黄土中的主要元素或造岩元素（以氧化物表示），按照含量的顺序依次排列如下：SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O、FeO、MnO、TiO2、P2O5等。 黄土化学成分中以SiO2、Al2O3和CaO最多，这是与黄土的主要矿物石英、长石、云母的情况一致的。其次是Fe2O3、MgO、K2O、Na2O和FeO，而TiO2和MnO的出现与黄土中含有一定数量的辉石类、角闪石类以及各种铁矿类有关。黄土的化学成分介于沉积岩和土壤二者平均化学成分之间，而接近于花岗岩和地壳物质的平均化学成分。其中SiO2和K2O的平均含量几乎与地壳平均值相同，Fe2O3的平均含量略高于地壳平均值，而Al2O3、CaO、MgO、Na2O和FeO的平均含量则稍低于地壳平均值。但总的来说，黄土的化学成分与地壳平均值是十分接近的。 但是，中国黄土化学成分与世界各地黄土对比也存在一定的差异。与原苏联黄土相比，中国黄土相对贫于SiO2而富于MgO，而Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O和Na2O等的含量比较接近。与西欧黄土相比，在大多数情况下，中国黄土相对贫于SiO2、Al2O3、Fe2O3和Na2O而富于CaO、MgO、K2O和Na2O。与美国黄土相比，中国黄土各项化学成分比较接近。与新西兰黄土相比，中国黄土相对贫于SiO2、Al2O3和Na2O，而富于CaO和MgO。与阿根廷黄土相比也是富于CaO和MgO，这显然与各地黄土物质来源的不同有关。 从时代上看，晚更新世马兰黄土中各主要化学成分平均含量为：SiO2 57.57%，Al2O3 11.9%, Fe2O3 3.53%,FeO 1.27%,CaO 7.73%,MgO 2.06%,K2O 2.08%,Na2O 1.49%.离石黄土中各主要化学成分的平均值分别为：SiO2 59.44%，Al2O3 12.34%, Fe2O34.02%,FeO 0.93%,CaO 6.06%,MgO 2.07%,K2O 2.46%,Na2O 21.60%.午城黄土主要化学成分平均值为：SiO2 58.85%，Al2O3 12.65%, Fe2O3 4.34%,FeO 0.77%,CaO 5.13%,MgO 2.13%,K2O 2.16%,Na2O 1.46%.随着时代由老到新，Al2O3、SiO2和K2O含量都在增高，而FeO和Na2O在黄土中的含量比在古土壤中要高。这正是古土壤形成时气候温湿而黄土形成时气候干冷的反映。 2．黄土高原区黄土主要元素的区域分布 黄河中游地区或黄土高原地区是中国黄土发育的典型地区，因此以该区为讨论重点。 总的看来，以马兰黄土为例，其化学成分变化不大，十分均匀。山西地区马兰黄土化学成分南北方向没有明显变化，其中FeO、Na2O和K2O波动较小，而Al2O3、SiO2、 Fe2O3、CaO和MgO波动较大。陕西地区规律性比较明显，自北向南SiO2趋于减少，而Al2O3、 Fe2O3和FeO趋于增加，CaO、MgO、K2O和Na2O变化不大。 从整个黄土高原来看，马兰黄土中SiO2由北向南减少，Al2O3、 Fe2O3由北向南增加的规律比较明显，这与马兰黄土黏土矿物含量由北向南逐渐增加有关。 据研究，黄土高原地区离石—午城黄土的SiO2含量也是由北向南减少，Al2O3和Fe2O3含量由北向南增加，CaO和MgO含量无明显变化，Na2O和K2O波动不大。在东西方向上，SiO2 和MgO含量自东向西略有减少，CaO略有增加，其他成分变化不大。 3．不同时代黄土化学特征之变化 不同时代黄土化学成分十分类似，这也与其矿物成分之均一性相应，反映了不同时代黄土之物质来源和成因之一致性以及沉积作用的持续稳定性。 不同时代的黄土化学成分也有一些细微的差异。 随着时代由老到新，Al2O3、Fe2O3、MgO和K2O的含量减少，FeO和CaO含量增加，而SiO2 和Na2O的含量则在离石黄土中最高。 4．硅酸系数（Ki= SiO2 /Al2O3） 黄河中游地区黄土的硅酸系数总的说来变化不大，变动在7~10之间，这与其主要化学成分变化不大是相应的，但Ki在区域上也有一定的变化，即由北向南有依次降低的趋势，这与SiO2由北向南减少，Al2O3由北向南增加有关。不同时代黄土中Ki值变化有自下而上逐渐加大的趋势，这与颗粒由下向上变粗有关，也与黄土堆积时的气候越来越干旱有关。 5．3．2 黄土中的微量元素 微量元素定义为低含量的化学元素， 一般在岩石中其含量在1%或0.1%以下。中国黄土中已检出的微量元素有钛、磷、锶、钡、锰、锆、铬、锌、铅、镉、铜、镍、钴、钒、