黄土

黄土（Loess）是干旱、半干旱地区一种特殊的黄色粉砂沉积，主要由第四纪时期的风搬运形成，主要分为原生黄土和次生黄土，其颗粒成分以粉砂粒径为主(含量50%，富含碳酸钙质、钙质结核有时包含硫酸盐岩或氯化物盐，具有可见孔隙的第四纪大陆沉积物，还包含微小的角状应时、方解石颗粒、长石等岩石碎块多为灰黄色，颗粒成分以粉砂粒径为主，呈松散或半固结状态在风的作用下，黄土颗粒可能会变圆，这就很难识别其层理。

黄土主要分布在北半球的中纬度干旱或半干旱地区中国的黄土主要分布在黄土高原华北平原和东南部黄土高原的黄土可能主要是风造成的，其他地区主要是洪水造成的。

18301880年黄土的研究历史比较简单1832年，地质学家查尔斯莱尔（查尔斯莱尔） 观察了莱茵河和密西西比的黄土悬崖“黄土”莱尔注意到，从海德堡附近的花岗岩到莱茵河平原的石头，几乎每块岩石都有黄土，这是一种带有钙质结核的黄壤，不具备冲积的特征因此，推断黄土几乎不受围岩的影响；关于莱茵河和多瑙河流域的黄土，莱尔认为冰河时期多瑙河有很多大型支流，很可能携带了大量阿尔卑斯山的冰泥莱尔提出了黄土的起源，认为黄土是湖泊沉积。

美国人庞培利（Pompelli）和德国的李希霍芬（Richthofen）1866年和1868年，他来到中国进行地质调查，开始了中国黄土的研究史。

1949年以前，中国主要分布黄土、成因、地层划分等等；对黄土湿陷性的综合研究始于20世纪50年代-20世纪60年代，由于我国国家建设的需要，这一时期进行了大量的湿陷性试验，取得了丰富的数据和可喜的成果，为我国黄土的进一步研究奠定了基础，形成了完整的湿陷性评价体系；70年代中期以后，随着科学技术的进步，特别是扫描电子显微镜的出现，对黄土的研究从宏观走向微观，微观研究使得对黄土的认识、特别是对黄土湿陷机理的认识有了质的飞跃；20世纪90年代以后，随着先进测试技术和计算机技术的蓬勃发展以及大量交叉学科的出现，黄土变形的本构关系发生了变化、微结构、非饱和土力学的定量结构参数和理论研究取得了丰硕的成果。

黄土的形成需要四个阶段：首先是尘埃颗粒的形成；第二是灰尘颗粒的处理；第三是粉尘沉积；第四是粉尘沉积后的改造，也就是说黄土的形成必须满足以下四个条件物源、搬运力、有利的堆积场所和适宜的成土环境。中国科学家经过多年研究，提出中国的黄土，尤其是黄土高原的黄土，有一个合适的物源、权力和积累的地方。

黄土

在全球范围内，黄土主要分布在中纬度干旱或半干旱大陆性气候区，即现代沙漠和草原区。这是因为在干旱的沙漠地区、在半沙漠地区，沙漠中的大量泥沙和沙尘被强大的反气旋吹到沙漠边缘和内陆地区，经年累月堆积形成黄土。

中欧和北美的一些地区也有黄土分布。它们被认为是冰河期大陆冰川区的干冷反气旋，将冰水沉积物中的一些细小物质吹到冰川外缘沉积，被称为冰缘黄土。因此，人们称沙漠黄土为暖黄土，冰缘黄土为冷黄土。

此外，还有一些黄土状沉积物，称为黄土状沉积物，可能是流水冲刷原生黄土造成的、搬运后堆积而成。比如中国长江中下游就有很多黄土状的沉积物、在第三级阶地上，它们很可能是河流再沉积的，属于次生黄土，是华南砖瓦工业的重要材料。一些黄土状沉积物含有残留物、洪积等外力作用的产物，因此其堆积过程较为复杂。

黄土分为原生黄土和次生黄土。

原生黄土：是原生的、厚层连续分布，与基岩不整合接触，无层理，常含古土壤层和钙质结核层，垂直节理发育如果没有层理的风成黄土是原生黄土。

次生黄土：原生黄土在水力和重力的作用下再次搬运，重新沉积，称为次生黄土次生黄土呈层状，含砂甚至细砾石，如再次搬运后的风成黄土。

物理特性

黄土多为灰黄色，颗粒成分以粉粒级为主(含量50%黄土的颗粒组成高度均匀，组成黄土的颗粒通常可分为五个等级（以毫米为单位）25-1、1-05、05-01、01-005、＜0.005，依次命名为粗砂、细沙、粗粉沙、粉沙土、粘土。

矿物组成

黄土的化学成分主要是SiO₂(占50%左右)，Al₂O₃(占8-15%和CaO(占10%左右)其他重要的是Fe2O₃(占4-5% MgO(占2~3%和K2O(占2%SiO₂Al2O3和CaO的高含量是由于黄土矿物组成中的石英、长石和碳酸盐矿物含量较高，而Fe2O₃和MgO的含量与黄土中含有较多铁锰成分的不稳定矿物有关(如角闪石、辉石、黑云母等)此外，黄土中含有丰富的碳酸钙、钙质结核，有时包含硫酸盐岩或氯化物盐，具有宏观孔隙的第四纪大陆沉积物。干燥时比较坚实，能保持壁面直立陡峭，被水浸泡后容易崩解下沉。其机械成分主要是粉砂，其次是粘土，再次是砂。碎屑矿物的成分是应时、长石为主，其次是云母和各种重矿物。

结构构造

黄土孔隙发育，垂直节理发育，不呈层状尽管黄土的粒度在垂直剖面上有所变化，但这种变化并没有造成明显的逐层交替。

黄土一般具有发育良好的管状孔隙，最大孔隙为0.5 ~ 1 cm，大部分孔隙被不同量的碳酸盐充填，部分孔隙几乎完全被碳酸盐充填；黄土的孔隙度相对较高，一般为33%～64%经验证明，黄土的多孔性是黄土湿陷的根本原因。黄土中的竖向节理一方面是由于重力作用下竖向产生拉应力造成的，另一方面黄土中存在较多的竖向孔隙，削弱了水平方向的合力，因此竖向容易产生裂缝。在黄土地区的边坡，往往沿节理面崩塌，形成岗哨墙，有时甚至产生大规模的滑坡。

黄土结构中的孔隙可分为三类

1)肉眼基本可见的大孔隙直径约为0.5mm~1.0mm的孔道；

2)细孔是架空结构中大颗粒的粒间孔，肉眼看不见，在放大镜下可以观察到；

3)毛细孔是大颗粒和小颗粒附着在其表面形成的粒间孔，肉眼不可见。

这三种孔隙形成了黄土的高孔隙度，所以黄土也叫黄土“大孔土”

世界分布

黄土呈不连续的带状分布，由东向西延伸，在南北半球的中纬度地区绵延；欧洲、北美和西伯利亚的黄土分布在第四纪大陆冰盖的外围，而中亚、中国和南美的黄土分布在沙漠外围；据估计，欧洲黄土覆盖面积占7%，北美占5%，南美占10%，亚洲占3%，大陆面积9.3%为黄土覆盖。

中国分布

中国是一个黄土多的国家，面积63.5万平方公里，占中国陆地总面积的65.6%主要分布在昆仑山－祁连山-秦岭－山东东部山区和辽东半岛以北的干旱半干旱地区，即北纬34° ~ 35°以北的地区，包括东北和山东、河北、河南、山西、陕西、甘肃、青海、新疆等省（区），主要围绕沙漠从西北向华北直至东北呈弧形带状分布。

陕西北部、甘肃中（东）部、宁夏南部和山西西部因地势较高，被称为黄土高原。黄土疏松、土层深厚、富含矿物质，有利于农业生产。而黄土分布区多在半干旱地区，雨水少、植被稀疏。

在黄河中游，黄土分布面积约为4.0×105km2，形成海拔1000～1500m的黄土高原（Loess   plateau）黄土厚度多为50 ~ 80m，最大厚度可达250m。在陕西、甘肃一带，厚度150 ~ 180 m较为普遍。其分布面积和厚度均为世界之最。

根据主导的地质作用力，黄土地貌可分为黄土堆积地貌、黄土侵蚀地貌、黄土侵蚀地貌和黄土重力地貌，黄土堆积地貌是大量黄土堆积形成的高而平坦的地面，黄土侵蚀地貌是雨水冲刷和风力吹拂形成的黄土地貌；由于地表水局部集中，沿黄土裂隙向下渗透，结果形成一系列黄土侵蚀地貌在重力和流水的作用下，黄土坡谷等物质经常发生移动和滑动、崩塌、滑坡等重力地貌。

建筑行业

黄土用途广泛因为土壤很细，很粘，可以用来做土坯，白色的抹灰材料，有的用来做建筑墙体的粘结材料和砂浆。因为附着力强，中性位置用木板挑起来，中间加土，看起来像“干打垒”干燥后，它可以使墙壁牢固。湿陷性是黄土最重要的工程特性，所谓湿陷性就是黄土浸水后，在外荷载或自重作用下下沉的现象。

生产硅酸盐水泥

生产硅酸盐水泥的原料主要是钙质原料和粘土原料。钙质原料主要提供CaO，可以使用石灰石、凝灰岩、贝壳等其中石灰石是最常用的。粘土原料主要提供SiO2、可以使用Al2O3和少量Fe2O3粘土、黄土、页岩、砂岩等，其中粘土和黄土应用最为广泛。

艺术行业

泥塑艺术家经常使用黄土作为材料捏泥塑；粉塑面谱，满族传统民间工艺，用黄土粘土塑造人脸，绘画，用彩色丝线粘胡子，模仿京剧脸谱素描。