黄土地层
出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第696页（3657字）
一般由黄土或黄土与古土壤构成，主要分布在30°～55°之间的干旱和半干旱区。
世界上黄土分布最广、厚度最大的国家是中国。中国黄土地层象一部内容丰富的典籍，记录了约250万年来黄土高原乃至欧亚大陆所发生的重大地质事件。黄土地层的研究对查明250万年来陆地环境的变化和第四纪发展历史等有十分重要的意义。
对黄土地层的研究有约150年的历史。
早期的研究主要涉及到黄土地层的成因，后来逐渐扩展到地层划分和物质成分等方面。随着黄土地层研究的深入，关于黄土的成因也由最初的水成说转向现在绝大多数学者赞同的风成说。1847年布朗(Braun)观察欧洲莱因黄土和多瑙黄土后，认为这些黄土是深水湖积物。1866年庞培利(P．Pumpelly)观察黄土后认为中国和北美黄土是湖成的。
1877年李希霍芬(F．Richthofen)据中国黄土无层理、含旱生蜗牛化石等认为黄土是草原风积物。
这时庞培利也转而认为黄土风成说是可接受的。1933年奥勃鲁契夫(В．А．Oбpyyeв)发展了黄土风成说，指出黄土应分为原生黄土和次生黄土，他认为中国黄土的物质是风从沙漠区搬运来的，欧洲黄土物质是风从冰川作用区搬运来的。1958年刘东生等在山西午城镇黄土中发现了长鼻三趾马与中国貉等化石，确定了中国黄土开始发育在早更新世，并在新老黄土划分的基础上，进一步将中国黄土地层划分为午城黄土、离石黄土和马兰黄土。
1966年刘东生等对中国黄土地层的物质成分与结构进行了研究，查明了黄土地层粒度成分以粉砂为主，发现了马兰黄土粒度成分由西北向东南变细的现象，进一步充实了黄土的风成理论。同时确定了黄土和古土壤在矿物、化学和粒度成分方面的差异，得出了黄土发育在较为干旱条件下、古土壤发育在相对温湿条件下的认识。1965年朱显谟研究中国黄土中的古土壤后认为黄土地层中存在多层褐土型古土壤。1966年贾兰坡等在陕西蓝田午城黄土中发现了蓝田猿人和动物群，为古人类研究和地层划分提供了重要依据。
近期黄土地层研究取得了重大进展，突出表现在黄土的年代地层学和气候地层学两方面。通过古地磁和热释光等年代测定，为黄土地层的划分和对比提供了定量依据。
1978年库克拉(G．J．Kukla)通过对欧洲奥地利克雷姆斯黄土地层古地磁测定，确定该地黄土开始发育在距今约180万年前。1982年海尔(F．Heller)、刘东生得出中国洛川黄土开始沉积的古地磁年代为距今约240万年。
1987年孙建中等对西安东郊黄土地层古地磁进行了研究。获得了该地黄土地层开始发育在高斯正向期末期、距今250余万年的资料。1989年郑洪波、丁仲礼对关中平原黄土地层古地磁测定，也得出了黄土开始发育在高斯正向期末期的认识。目前资料表明，中国黄土地层开始发育在距今250万年前后的结论是可靠的。
年代学的研究还表明，布容正向期与松山反向期的分界多在第七层古土壤底部，午城黄土与离石黄土的分界年代为距今120万年左右，离石黄土与马兰黄土分界年代为10万年左右，马兰黄土与全新世黑垆土的分界代为0．8万年左右。年代学的研究也使人们认识到黄土地层与河湖相沉积为同期异相关系。
目前黄土地层年代学研究的不足是70万年以前层位的年代研究不够，无地磁极性变化层位的年代研究不够准确。
黄土地层是在基本连续沉积的条件下发育的，这种细而均一的沉积物易受气候影响，对气候变化反映敏感，所以黄土地层对研究陆地第四纪气候变化是很理想的。
黄土地层的气候变化具有非常明显的规律性，主振荡周期为10万年左右。目前已将黄土地层的气候变化划分为30多个旋回，每一旋回由黄土代表的冷干或温干阶段和古土壤所代表的温湿阶段构成。黄土地层古气候的资料表明，早更新世和中更新世早期的气候振荡幅度小，中更新世晚期气候振荡幅度大。1978年库克拉对奥地利和捷克黄土地层中蜗牛化石与土壤结构等进行研究，确定了黄土中以代表冷干气候的蛹形螺、牙螺以及指示温干气候的蜗牛占优势，古土壤中则以代表温湿气候的成分为主，并将170万年来的气候划分为17个旋回。1988年赵景波将西安东郊250万年来的气候划分为25个旋回。
1991年孙建中据氧化铁含量将90万年来西安东郊黄土地层气候变化分为10个旋回。1988年克拉根据磁化率测定，将洛川等地黄土地层70万年来的气候划分为8个旋回。1989年丁仲礼据古土壤与黄土交替将250万年来的气候分为37个旋回，并认为250～180万年间和70～1万年间的主振荡周期约为10万年，180～70万年间的主振荡周期为4万年左右。
资料表明，氧化铁含量与磁化率变化能获得高分辨率的气候曲线，对次级气候变化研究有重要意义。上述气候划分与深海沉积氧同位素气候曲线很吻合，反映出海陆气候变化是一致的，也证明黄土地层代表的气候变化是完整的。黄土地层和深海沉积气候划分突破了传统的4～6次冰期划分方案，这将对第四纪气候研究产生深远的影响。
关于黄土地层气候变化的主周期目前尚未完全查明，次级周期更缺乏研究，这是有待进一步深入研究的内容。
黄土地层古土壤的研究也取得了显着进展，发现了许多层古土壤和风化壳，认识到了冷干和温干条件下发育的古土壤。1985年安芷生据粘土、CaCO3含量、土壤结构和矿物风化度等将陕西洛川黄土地层中的古土壤分为棕褐土、淋溶褐土、褐土、碳酸盐褐土和黑垆土五种，并将黄土进一步分为弱风化、中等风化和强风化3种。
1991年赵景波在西安东郊辨认出40层红褐色古土壤，并通过孢粉、化学分析、土壤结构和CaCO3淀积深度研究，确定了该地黄地层中第1、5层古土壤分别为棕壤和黄棕壤。1991年赵景波首次确定西安东郊第1～5层古土壤已成为风化壳，并系统论证了黄土是干旱气候下发育的古土壤，提出了黄土地层中存在栗钙土、棕钙土和灰钙土等古土壤。
1991年福尔默(R．Follmer)的研究支持了黄土是古土壤的认识。
黄土地层古土壤的研究仍很不够，许多层古土壤的类型有待确定。
黄土地层环境演变是未来研究的一个活跃方面，特别是15万年来短周期气候变化将成为研究的重点。黄土地层中的古土壤是今后研究的又一重要方面。
除研究红褐色古土壤外，亦将开展温干和冷干气候下发育的古土壤的研究。
。【参考文献】：1 Kukla G J. the classical European glacial stages :correlation with deep - sea sediments. Nebraska Academy of Science Transsation ,1978,6:57～93
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3 Heller F,et al. magnetostratigraphical dating of loess deposits in China. Wature,1982. 300,431～433
4 安芷生，等．洛川黄土剖石土壤地层学初步研究．中国第四纪研究，1985，6∶166～173
5 孙建中，等．黄土还要更老些．海洋地质与第四纪地质，1987，7∶105～112
6 Kukla G J，et al．Plcistocene climate in CHina dated by magnetic susceptibility Geology，1988，16∶811～814
7 丁仲礼，等．250万年来的37个旋回．科学通报，1989，34∶1494～1496
8 刘东生．中国黄土研究新进展．第四纪研究，1990，1∶1～9
9 赵景波．黄土中风化壳的确定与研究．地质论评，1991，37∶117～124
10 赵景波．西安刘家坡剖石第1第5层古土壤研究．地理研究，1991，10∶51～58
11 赵景波．第四纪冷干气候条件下发育的土壤．土壤通报，1991，22∶245～248
(西安地质学院赵景波教授撰)