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黄土地质学范例(3篇)

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黄土地质学范文篇1

“世界最大的黄土堆积区――黄土高原”是人教版初中地理教材八年级下册第六章“北方地区”第三节内容,教材内容共设计四个大的活动:了解黄土高原富有地方特色的“黄土风情”;运用黄土“风成说”解释下列地理现象;分析黄土高原水土流失的自然原因及其危害;了解黄土高原水土流失的治理。通过一系列活动将本节主要内容(文明的摇篮―黄土的形成―水土流失原因及其危害―水土保持)联系在一起,凸显地理课程区域性和综合性的特点。“黄土高原”一节的活动教学建议如下。

活动一:了解黄土高原富有地方特色的“黄土风情”

活动内容图文并茂、生动形象地展现了黄土高原地区具有地方特色的民风民俗,同时提出问题:说明“黄土风情”与自然环境的关系,为后面学习“水土流失”埋下伏笔,是对教材第一部分内容(文明的摇篮)的补充和拓展。

教师可借助多媒体,以“信天游”为背景音乐,展示相关图片(黄土高原景观、窑洞、黄河壶口、延安宝塔山、安塞腰鼓、白羊肚手巾、羊肉泡馍等),导入新课学习。通过展示,使师生身临其境地感受黄土高原的独特自然景观和浓郁的黄土风情。如信天游――一种富有地方特色的陕北民歌,其歌腔高亢而悠长,节奏大都十分自由,旋律奔放、开阔,扣人心弦、回肠荡气,这同沟川遍布的陕北地貌有直接关系,展示了高原的自然景观、社会风貌和陕北人的精神世界;窑洞――黄土高原特有的传统民居,黄土具有直立性,不易崩塌,又比较干燥,容易开挖,适宜开凿窑洞,作为居所;白羊肚头巾――冬春可保暖,夏季防晒,还可擦脸;羊肉泡馍――口味厚重,热辣暖胃,既符合黄土高原的气候又符合高原人的豪爽本质。

活动二:运用黄土“风成说”解释地理现象

该“活动”的内容与传统意义上的思考题、练习题有很大差异,是对教材第二部分内容(风吹来的黄土)的佐证,同时提出假设(关于黄土的来历,你是否还有其它推测),培养学生的质疑能力(教师可拓展有关“水成说”、“风水雨相说”的内容)。教师可画简图(图1)讲述,也可设计成辩论赛的形式完成。

风成说――见教材P26“阅读材料”。

水成说――认为黄土物质的堆积以流水作用为主,其中包括冰水沉积作用、冲积作用、洪积作用和坡积作用以及海相、湖相沉积等不同认识。

风水雨相说――一种综合性的观点,认为黄土不单单是风成或水成的,而是通过各种作用共同形成。

风成说――证据:①“黄土的厚度均匀”――说明黄土是从上空吹来的,而不是流水冲来的。②“从西北向东南颗粒越来越细”――说明带来黄土的方向是自西北向东南。③“黄土的矿物质成分与其下面基岩的成分不一样”――说明黄土不是本地产生,有可能是从中亚、蒙古一带而来。结论:“风成说”得到广泛支持,水成说和风水雨相说未得到广泛认同。

活动三:分析黄土高原水土流失的自然原因及其危害

地理是一门兼有自然学科和社会学科性质的基础课程,文理兼顾。由于地理学科的特点,该“活动”可采用实验探究方法,完成相关教学目标。教材P29活动1、2:分析黄土高原水土流失的自然原因(水土流失与地表植被、土质、坡度以及降水强度的关系)。课前教师可做好如下准备:黄土高原水土流失自然原因的演示实验器材。抽屉状的木板若干、沙土和黏土、草皮甲(植被覆盖密集)、草皮乙(植被覆盖稀疏)、喷壶甲(壶口漏网细而均匀)、喷壶乙(壶口漏网粗而不均匀)、同样的玻璃水槽若干个、水。实验探究过程如下。

实验一:草皮甲(植被覆盖密集)、草皮乙(植被覆盖稀疏)和铺满沙土的抽屉状木板3个(课前准备,下同),置于相同角度放好,下面放置玻璃水槽,用喷壶甲(壶口漏网细而均匀)同时均匀喷水,观察3个玻璃槽容器中水和泥土的多少。

思考:水土流失和植被覆盖率有何关系?

实验二:装满沙土和黏土的抽屉状木板2个,置于相同角度放好,下面放置玻璃水槽,用喷壶甲同时均匀喷水,观察2个玻璃槽容器中水和泥土的多少。

思考:水土流失和土质(沙土和黏土)的关系是什么?

实验三:装满相同土质的抽屉状木板2个,按照不同角度(如15°和60°)放好,下面放置玻璃水槽,用喷壶甲同时均匀喷水,观察2个玻璃槽容器中水和泥土的多少。

思考:水土流失和坡度有何关系?

实验四:装满相同土质的抽屉状木板2个,置于相同角度放好,下面放置玻璃水槽,用喷壶甲(壶口漏网细而均匀)和喷壶乙(壶口漏网粗而不均匀)分别同时喷水,观察2个玻璃槽容器中水和泥土的多少。

思考:水土流失和降水强度有何关系?

讨论实验结果:①在同等降水条件下,植被覆盖率越高,水土流失;植被覆盖率越低,水土流失。②实验四中,在“暴雨”冲刷下,水土流失。

完成上述活动后,教师结合教材图6.32及相关文字,把实验结论迁移到黄土高原水土流失的原因上,学生通过上述活动很容易理解水土流失的自然原因。在后面讲解黄土高原水土流失的治理时,学生很容易想到植树种草、退耕还林还草等生物措施,为后续学习奠定基础。

活动四:了解黄土高原水土流失的治理

思考1:通过前面的学习,对黄土高原的“水土流失”有所了解,假如你是“治黄专家”,结合图2,通过“望闻问切”,为“黄土高原”把脉,从可持续发展的角度,说说“黄土高原”的水土保持问题。

黄土地质学范文

摘要:《正义论》是二战后最受瞩目的政治哲学著作。影响了之后所有致力于探讨民主和正义的思想家。本文旨在用最浅显的笔调勾勒出罗尔斯正义观形成的社会环境因素,介绍其正义理论的一般观点并对比其他思想界人士的评说对其正义观念进行解说和评价。

关键词:正义的两个原则无知之幕新自由主义福利国家机会平等

0前言

黄土是一种第四纪沉积物,在我国分布广泛,总面积有64万,占总面积的6.3%。我国黄土主要分布在黄河中游地区,西起贺兰山,东至太行山,北起长城,南至秦岭。黄土一般呈黄色和黄褐色,有时也表现为灰黄色。颗粒组成中粉粒(0.05-0.005mm)占到60%以上,孔隙比在一般1.0以上,有肉眼可见的大孔隙。由于黄土形成的地理、地质和气候条件的不同,使得各地的黄土呈现出不同的物理力学性质,堆积厚度也有很大差异。近年来,由于西部大开发,越来越多的公路、桥梁,房屋等项目上马。这些区域黄土分布广泛,最主要的病害就是黄土的湿陷性,天然状态下的黄土一般有较高承载力,遇水浸湿后,发生较大变形,强度降低,对工程危害很大。因此深入研究黄土的湿陷性和湿陷敏感性意义重大。

1黄土的湿陷敏感性

黄土的湿陷敏感性是指湿陷性黄土在受水浸湿后发生湿陷的难易程度及湿陷发展速度,实质上表征了湿陷发生的可能性及其发展的可能性。黄土的湿陷敏感性不仅存在于自重湿陷性黄土中,也存在于非自重湿陷性黄土中。

现行规范对黄土湿陷性的评价,主要的依据就是湿陷系数和湿陷量,即从黄土湿陷性的高低方面对黄土地基的湿陷性作出评价。但我们在试验室内进行黄土湿陷性试验时,会发现不同的土样浸水后,湿陷产生的有快有慢,湿陷沉降速率差异很大,这就体现了黄土的湿陷性敏感性。若只用湿陷系数和湿陷量对黄土地基进行评价,可能存在两个湿陷类型和湿陷等级一样的黄土地基,但是浸水后的湿陷危害差别比较大。浸水后迅速产生湿陷的地基对构筑物的危害远比缓慢湿陷的要大。因此我们在依据湿陷系数和湿陷量进行黄土的湿陷性评价时,一定要兼顾黄土的湿陷敏感性。

2黄土湿陷敏感性的影响因素

影响黄土湿陷敏感性的因素是多方面的,它包括黄土颗粒间连接方式、黄土的孔隙、塑性大小和颗粒组成、黄土颗粒间胶结成份、黄土渗透性强弱、土的湿度历史、黄土的初始湿度等。下面对上述影响因素做详细分析,如下:

(1)黄土骨架颗粒间的相互连接是黄土结构体系中的重要环节,双目显微镜的显微图像显示的连接形式有点接触和面胶结两种。点接触一般是颗粒间直接接触,接触面积很小,颗粒之间包裹着黏土膜、盐晶膜,受水浸湿后,部分可溶上网盐晶膜被溶解,连接强度削弱,颗粒之间在极小的压力作用下就可能发生断裂或错动,因而很容易产生湿陷和自重湿陷,发生湿陷的速度也很快,湿陷敏感性很高,对构筑物的危害较大。而面接触的接触面积较大,受水浸湿后,一般不会发生自重湿陷,湿陷的速度也比较缓慢,对构筑物的危害较小。

(2)黄土中孔隙的形式一般有三种:大孔隙、粒间孔隙和架空孔隙。大孔隙孔壁的颗粒多为碳酸钙胶结呈筒壁状,结构稳定。粒间孔隙是指颗粒在平面上的排列和在空间上的镶嵌排列而形成的粒间缝隙,结构也比较稳定。架空孔隙由一定数量的骨架颗粒堆积而成,孔隙的孔径很大,远大于那些骨架颗粒的粒径,受水浸湿后,连接强度削弱,在一定压力作用下破坏,孔隙周围颗粒落入孔内形成湿陷。综上,导致黄土产生湿陷的是主要因为架空孔隙的存在,因而黄土孔隙中架空孔隙所占的比例越高,越容易产生湿陷,其湿陷敏感性也越高。但是鉴于国内外现有的测量仪器和试验方法都很难对架空孔隙占总孔隙的比例做出定量分析,我们可以简单一点以孔隙率作为判定指标,即孔隙率越大,黄土湿陷敏感性越高。

(3)土的塑性大小和颗粒组成也会影响到黄土的湿陷敏感性。土中砂粒含量高且塑性较低,天然含水量低于塑限,则土颗粒之间的粘聚力小,湿陷性和湿陷敏感性均较强,称这种土为轻粉质壤土。粘粒含量高且塑性较高,天然含水量高于塑限则土颗粒之间的粘聚力小,湿陷性和湿陷敏感性弱,称这种土为重粉质壤土。因此,砂粒含量高,低塑性、粗颗粒的土对湿陷比较敏感,而粘粒含量越高,黄土的湿陷性和湿陷敏感性就越低。

(4)黄土颗粒间胶结物质主要是粘土矿物和碳酸钙,其次是石膏及一些易溶盐,还有部分腐殖质等。按照天然黄土中不同大小集粒在水溶液中的稳定性可以分为四类,分别是非水稳性、水稳性、抗水性和高抗水性。黄土中主要由易溶盐胶结而成的非水稳性集粒含量越高,越容易发生湿陷,构成浸水压缩试验中湿陷量的主要组成部分,湿陷敏感性也较强。而由石膏胶结而成的集粒属于水稳性的,因为石膏在水中的可溶性较弱,所以对初始阶段的黄土湿陷影响很微弱,所以湿陷敏感性不强。至于粘土矿物在一定程度上能体现黄土的湿陷性,譬如:高岭石对黄土湿陷的发生其促进作用,而蒙脱石则正好相反。因此,高岭石含量越高,蒙脱石含量越低,黄土湿陷敏感性越强。

(5)湿陷性黄土产生湿陷离不开两个条件:一个条件是在一定的压力作用下;另一个条件是要达到起始湿陷含水量。所以黄土渗透性越强则越容易发生湿陷,且湿陷发展快即对湿陷敏感。但黄土渗透性的强弱也受到很多因素的影响,前面提到的孔隙就是一个重要的影响因素,孔隙越大越多则渗透性越强,湿陷敏感性也较强。

(6)黄土的湿度历史也会影响其湿陷敏感性。比如黄土地区的农田在长期灌溉作用下会逐渐损失一大部分湿陷性,湿陷敏感性降低。

(7)黄土的初始湿度对湿陷敏感性也有影响。当黄土的初始湿度超过一定界限后,黄土就不在具有湿陷性,也无所谓具有湿陷敏感性了。

总之,黄土湿陷敏感性程度的高低,是多种因素共同作用的结果,因此我们在研究黄土的湿陷敏感性的时候,必须将研究场地置于特定的应力空间和湿度空间中,固定一些因素,才能从各影响因素的相互联系和影响中发现事物的本质,掌握其规律。

3结语

黄土的湿陷敏感性是我们评定黄土地基应考虑的一个重要因素,它是多种因素共同作用的结果,除文中提到的影响因素外,它与黄土所受应力,黄土场地不同性质土的组合形态、浸水范围及浸湿程度等因素也有关系,当然可能还有一些我们未知的因素,有待我们进一步探索。

参考文献:

[1]冯坷.黄土湿陷敏感性的实质及评价.兰州大学学报.24地质学专刊136-140.1988.

[2]崔月娥.关于黄土湿陷敏感性问题探讨[J].煤炭工程.2010,08

黄土地质学范文

【关键词】地质灾害;易发性评价;防治措施

1.地质灾害现状

据调查,某县主要发育有滑坡、崩塌、不稳定斜坡、泥石流、地裂缝等5类地质灾害。截至2011年共查明地质灾害点500多处,包括滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、不稳定斜坡,多位于人类活动相对集中的城镇村庄、公路边坡附近。其中,地质灾害隐患点100多个,从危害程度来看,主要以威胁群众人身安全及财产。

2.地质灾害发育特征

受地貌类型、地形坡度、地层岩性、地质构造、水文地质条件和人类工程活动等因素影响,某县地质灾害主要沿河谷以带状分布。

发育特征:

某县地质灾害点密度为36.4处/100km2,主要发育于黄土丘陵沟壑区。

(1)滑坡。滑坡多发生于上更新统马兰组黄土(Q3m)和中更新统离石组黄土(Q2l)地层,受降雨和人类活动影响,主要发育在高度50~200m、坡度20°~40°的黄土斜坡的阴坡,以层厚10~30m、体积50万~500万m3的牵引式自然老滑坡为主。坡度和高度决定着斜坡的应力分布状态,斜坡不同部位的应力状态会随着坡度和高度的变化发生显著改变,最终在应力集中部位产生形变来释放应力。在黄土丘陵沟壑区,当斜坡坡度、高度增大时,坡脚应力集中,坡面应力卸荷范围扩大,从而形成牵引式滑坡。根据调查统计:高度50~200m、坡度20°~40°的黄土斜坡属滑坡高易发范围,在降雨、地震、坡脚侵蚀等作用下易发生滑坡灾害;坡度小于20°时斜坡应力分散,只有在人工扰动的情况下才会发生滑坡;坡度大于40°时,虽斜坡应力集中,但由于在黄土丘陵沟壑区坡度大于40°的自然斜坡数量少,所以发生滑坡的几率相对较小。滑坡在各个坡向均有发生,但相比阳坡,阴坡光照较少、土壤含水量较高、边坡稳定性较差,因此阴坡具有滑坡发生优势。

(2)崩塌。多为黄土崩塌,暴雨是主要诱因之一。崩塌多发育于高度20~100m、坡度大于50°的中更新统离石组黄土(Q2l)地层斜坡,受黄土垂直节理控制,多为体积1万m3以下的小型拉裂-倾倒式崩塌,部分岩质崩塌与筑路开挖基岩边坡有关。据调查:崩塌多发育于50°以上的斜坡,坡度越陡,在垂直节理的分割作用下形成的孤立土体(块状或柱状)越容易产生临空优势,坡度增加使应力集中并产生拉裂,在静水压力和重力等作用下沿土体底部产生倾倒破坏;在100m以下,特别是在高度20~50m范围内崩塌集中发生,主要是由于50°以上、100m以上的黄土斜坡在区内发育较少,且多经历了较长时间的风化和应力调整已趋于稳定,而50m以下的斜坡容易受水流侵蚀和人类活动影响形成陡坎,处于应力调整阶段,发生崩塌的概率较大;阳坡是崩塌发生的优势坡向,阳光照射使土壤含水量降低,加速了垂直节理的切割作用,增加了土体的风化进程。

(3)不稳定斜坡。集中于高度150m以下、人类活动影响强烈的黄土斜坡。不稳定斜坡坡度分布范围较广,这与斜坡变形演变趋势有关,调查表明,64%的斜坡有可能演变为崩塌,36%的斜坡有可能向滑坡发展,其发育兼具滑坡和崩塌的特征。

(4)泥石流。多发育在河沟两岸汇水面积大于2km2、流域相对高差大于150m、斜坡坡度20°~60°、主沟床比降0.09~0.40(纵坡5°~20°)、风化残坡积物比较发育的V形沟谷地区。

(5)地裂缝。主要发育于黄土台塬,由降雨诱发,多与黄土的自身特性有关。

3.地质灾害易发性评价

地质灾害易发性是指在一定的地质环境和人类工程活动条件下,地质灾害发生的可能性。借助MapGIS的空间分析功能将地质灾害分布和地貌类型、地形坡度、地层岩性、降水量、植被覆盖度等灾害发育影响因素图层进行网格剖分,并按照4级影响程度对评价指标进行分区赋值和图层叠加,利用指数加权法对各评价指标的单因素指数值的权重系数进行加权,求取综合指数,最后按高、中、低和不易发4个等级进行某县地质灾害易发程度分区。各分区土地面积和灾害点数量见表1。

表1地质灾害易发程度分区统计

4.地质灾害防治区划与防治建议

4.1防治区划

根据某县地质灾害点的分布、发育、规模、稳定性、危险性等特征,以地质灾害易发性分区结果为基础,结合现有社会经济实体和发展规划,在MapGIS平台下进行地质灾害防治区划,分为重点、次重点和一般三级防治区。

4.2防治措施

该县地质灾害的发生发展与黄土本身的脆弱性、坡脚侵蚀、降雨和人类活动密切相关,根据其发育现状,提出以下防治建议:①地质灾害重点防治区应以个别搬迁与选择性工程治理相结合,次重点防治区以专业监测和搬迁避让为主,一般防治区以群测群防为主;②人类工程活动对地质灾害的发生发展有加剧作用,在黄土斜坡前缘开挖卸载和后缘加载都有可能导致斜坡应力集中、稳定性破坏,因此在黄土丘陵沟壑区开展工程活动时应严格执行工程建设地质灾害危险性评估、预审、报批制度,避免在斜坡上乱挖滥建;③在人居密集、灾害多发的地区,应注重地表宏观变形巡查,对出现的裂缝及时进行填埋和夯实处理,及时清除被垂直节理切割为板状、柱状的孤立黄土体以及斜坡上小规模的不稳定土体,以排除隐患;④暴雨是黄土滑坡和崩塌的主要诱因,雨水沿黄土垂直节理裂隙入渗可加速地质灾害的发生,做好黄土斜坡坡面排水对灾害的发生和发展能起到预防作用;⑤根据某县地质灾害易发程度分区和地质灾害防治区划,结合当地防灾减灾工作完善地质灾害信息预警体系,加强地质灾害信息化管理。

5.结语

(1)某县地质灾害主要为黄土滑坡、不稳定斜坡等,地层岩性、坡向、坡度、高度决定其分布密度,降雨和人类活动是主要诱因,灾害发生时间与降雨周期性同步。

(2)地质灾害的发生受地貌类型、地形坡度、地层岩性、降水量、植被覆盖度、人类活动等因素影响,基于MapGIS平台对某县地质灾害进行易发性分区评价和地质灾害防治区划,为当地地质灾害防治与规划提供科学依据和指导。

(3)通过对某县地质灾害的详细调查研究,查明了地质灾害的发育现状,提出了有针对性的防治建议,如长期开展以防为主、搬迁与治理相结合,实施有效的黄土斜坡地表水排导和科学适度的人类活动可以缓减地质灾害的发生等。[科]

【参考文献】

[1]黄玉华.陕北“对滑”型黄土滑坡发育特征及其整治对策探讨——以子长县阎家沟滑坡为例[J].西北地震学报,2009.