伊犁谷地風(fēng)成黃土程地質(zhì)特性討論

王磊

【摘 要】在伊犁谷地中，含有面積極大的風(fēng)成黃土區(qū)域。風(fēng)成黃土十分不穩(wěn)定，其具有的孔隙比大、含水率低等特點(diǎn)會(huì)為在該地段中的工程建設(shè)造成不同程度的影響。對(duì)此，需對(duì)伊犁谷地中風(fēng)成黃土的分布情況及地質(zhì)特征進(jìn)行深層次的探討，為風(fēng)成黃土的治理工作提供有利的參考和資料。本文闡述了伊犁谷地中風(fēng)成黃土的基本分布及其特征、伊犁谷地中風(fēng)成黃土的主要地質(zhì)特征并提出了處理風(fēng)成黃土的對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】伊犁谷地；風(fēng)成黃土；地質(zhì)特性

黃土的基本性質(zhì)和特性具有十分明顯的區(qū)域性規(guī)律，在宏觀研究上取得了相應(yīng)的研究成果，微觀上也有了充分的證明。如果使用顯微鏡對(duì)黃土實(shí)施分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)黃土的微結(jié)構(gòu)存在明顯的區(qū)域性規(guī)律，胡瑞林等專家學(xué)者運(yùn)用分形幾何的方法對(duì)黃土的基本濕陷性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，從分維值中可以得知黃土顆粒具有顯著的群類特征，也就是區(qū)域性特點(diǎn)。從發(fā)生形變的原因來(lái)講，黃土中的骨架與集料在連接的過(guò)程中同樣會(huì)表現(xiàn)出區(qū)域性。由此可知，在不同的地區(qū)中，黃土所具有的特征往往也是存在一定差異的。因此，在對(duì)應(yīng)的地質(zhì)考察環(huán)節(jié)中，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的分析和研究，從而確保后續(xù)工程建設(shè)順利開(kāi)展。

一、伊犁谷地中風(fēng)成黃土的基本分布及其特征

（一）地理分布特征

伊犁谷地是新疆風(fēng)成黃土的主要分布位置，風(fēng)成黃土在晚更新世晚期形成，而形成伊犁谷地風(fēng)成黃土的主要原因是青藏高原地區(qū)顯著的隆起以及干旱的氣候。

伊犁谷地中含有的風(fēng)成黃土通常分布于低山區(qū)域中，位于伊犁谷地的北方，并呈崗狀分布，經(jīng)測(cè)量，風(fēng)成黃土的厚度較不均勻，在2-30m之間，最高分布區(qū)的高度為1500m左右。伊犁谷地的鞏乃斯谷地中，風(fēng)成黃土沿鞏乃斯谷地的延伸方向，呈凸透鏡狀分布，實(shí)際上就是處在中間的風(fēng)成黃土層較厚，但兩邊較薄。

（二）地層接觸關(guān)系

伊犁谷地中含有的風(fēng)成黃土的分布情況指明，風(fēng)成黃土和黃土以前在接觸時(shí)具有極其復(fù)雜的關(guān)系，幾乎包含了伊犁谷地中所有地形的基本特征，其接觸關(guān)系多表現(xiàn)為不整合接觸。

風(fēng)成黃土與上更新處的統(tǒng)沖洪積累層之間的直接接觸主要表現(xiàn)為河谷高階地形式，在喀什河等高階地中，風(fēng)場(chǎng)黃土直接分布在積累層之上，不存在漸變的關(guān)系，屬于過(guò)渡關(guān)系范疇。

風(fēng)成黃土與中更新處的統(tǒng)冰水積累層之間的直接接觸主要表現(xiàn)為山坡丘陵地形式，在北山坡等山坡丘陵地中，風(fēng)成黃土直接分布在沉淀層中，沉淀層通常只能在長(zhǎng)期的水流沖刷之后才得以揭露，此區(qū)域的特征是十分明顯的。

風(fēng)成黃土和泥巖與砂漿之間的直接接觸主要表現(xiàn)為低山區(qū)形式，風(fēng)成黃土伴隨泥巖的整個(gè)形成過(guò)程，并廣泛分布于形成地貌之上。風(fēng)成黃土的實(shí)際厚度與地貌之間有著十分緊密的聯(lián)系，一般情況下，山脊處的風(fēng)成黃土通常比較薄，而山梁等地的風(fēng)成黃土則相對(duì)較厚。

（三）風(fēng)成黃土特性

伊犁谷地中含有的風(fēng)成黃土，其自身的間隙性往往受到地質(zhì)環(huán)境演變的直接影響，也就是說(shuō)，地質(zhì)環(huán)境的演變可以很好的反映出風(fēng)化黃土一直以來(lái)持續(xù)的變化。

（1）黃昆運(yùn)動(dòng)的第二級(jí)階段

黃昆運(yùn)動(dòng)的第二級(jí)階段實(shí)際上就是青藏高原地區(qū)中的再度隆起、內(nèi)陸缺水性的迅速加劇以及土地沙漠化的快速蔓延，全球氣象中顯著加強(qiáng)的西風(fēng)與環(huán)流將大量的砂石移到了伊犁谷地，使其出現(xiàn)了大范圍的黃土堆積，此時(shí)的厚度還不大。

（2）黃昆運(yùn)動(dòng)的第三級(jí)階段

黃昆運(yùn)動(dòng)的第二級(jí)階段指的是全球變暖的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折時(shí)期，由于某種因素的影響，青藏高原地區(qū)在原本的基礎(chǔ)上又一次隆起，而且在內(nèi)陸地區(qū)中出現(xiàn)了十分嚴(yán)重的干旱情況，西風(fēng)與環(huán)流得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，沙漠的面積呈直線上升，使的伊犁谷地中堆積的黃土明顯變多，其厚度也正快速增大。

二、伊犁谷地中風(fēng)成黃土的主要地質(zhì)特征

（一）顆粒組成的基本特征

研究表明，伊犁谷地中含有的風(fēng)成黃土實(shí)際粒徑在0.005-0.01mm之間的占到總量的一般左右；風(fēng)成黃土實(shí)際粒徑在0.01-0.075mm之間的占到總量的30%左右；而風(fēng)成黃土實(shí)際粒徑在0.005mm以內(nèi)的僅占總量的20%左右，有一小部分黃土含有一定量的粉砂。

（二）物質(zhì)組成的基本特點(diǎn)

風(fēng)成黃土中的主要成分為二氧化硅，其次為三氧化二鋁和氧化鈣，含量較少的成本有三氧化二鐵、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉、氧化鈦以及氧化錳。

（三）地質(zhì)特征

（1）含水量

伊犁谷地中的風(fēng)成黃土，由于受到干旱的直接影響，所以其含水量是很低的。風(fēng)成黃土的表面十分干燥，最大含水量不會(huì)超過(guò)總量的6%，雖然與分布的深度有關(guān)，但仍不會(huì)超過(guò)總量的10%。

而且，風(fēng)成黃土的滲透性也較差，試驗(yàn)表明，伊犁谷地中風(fēng)成黃土的實(shí)際滲水系數(shù)在0.000102-0.000200cm/s之間，均屬低透水性范疇。

（2）密度及其比重

風(fēng)成黃土在潮濕環(huán)境下的密度與其實(shí)際含水量有著直接的連續(xù)，統(tǒng)計(jì)表明，黃土的密度一般會(huì)維持在1.33-1.90之間，通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算得知，其標(biāo)準(zhǔn)差為0.099，由此推算此環(huán)境下的黃土的變異系數(shù)為0.068。

風(fēng)成黃土在干燥環(huán)境下的密度可維持在1.2-1.6之間，通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算得知，其標(biāo)準(zhǔn)差為0.063，由此推算此環(huán)境下黃土的變異系數(shù)為0.046。

通過(guò)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，風(fēng)成黃土的比重可以穩(wěn)定的保持在2.7，上下波動(dòng)極小。

（3）孔隙比

風(fēng)成黃土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙一般較大，且具有干燥、易發(fā)生破碎等特點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)表明，通常情況下，風(fēng)成黃土的孔隙比在0.8-1.1之間波動(dòng)，較大的能夠達(dá)到1.8，而較小的僅僅為0.7，通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算得知，其標(biāo)準(zhǔn)差為0.13，由此推算出風(fēng)成黃土的孔隙比變異系數(shù)為0.13。另外，深層黃土的孔隙比會(huì)比淺層的小很多。

（4）液限與縮限