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1、5.3黄土的化学成分2010.11.255．3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
2、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，
3、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：SiO257.57%，Al2O311.9%,Fe2O33.53%,FeO1.27%,CaO7.73%,MgO2.06%,K2O2.08%
4、,Na2O1.49%.离石黄土中各主要化学成分的平均值分别为：SiO259.44%，Al2O312.34%,Fe2O34.02%,FeO0.93%,CaO6.06%,MgO2.07%,K2O2.46%,Na2O21.60%.午城黄土主要化学成分平均值为：SiO258.85%，Al2O312.65%,Fe2O34.34%,FeO0.77%,CaO5.13%,MgO2.13%,K2O2.16%,Na2O1.46%.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
5、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。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。2．黄土高原区黄土主要元素的区域分布从整个黄土
6、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
7、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
8、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、锡、镓、铍、钪、银、汞、钼、硒、硼、氟、氯和砷等。黄土中微量元素的来源与赋存方式有以下几种：微量元素矿物如：钛铁矿、磁铁矿、锐铁矿、金红石、锆石、电
