摘要
第四纪时期全球气候发生了多次重大的变化，历经了多次冰期和间冰期的变换，气候在此过程中不断地经历着温暖与寒冷、湿润和干旱的更替。黄土是第四纪沉积环境中最主要的沉积物，也是还原古环境的三大支柱信息载体之一。黄土具有的疏松多孔、压实度低等物理力学特征，其在自然条件下容易产生滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害。随着经济社会的发展，有很多大规模的工程活动需要在黄土地区开展，在工程实施的过程中也会遇到一些与黄土特殊的物理力学性质有关的工程地质问题。本文以大连市西中岛地区黄土为研究对象，对其进行粒度分析试验、地球化学元素试验、物理力学试验，并对样品的沉积学数据与物理力学数据进行相关性分析，探讨该研究区内黄土的沉积特征与物理特性。得到结论如下： 从大连市西中岛地区的黄土沉积物的粒度组成来看，研究区内的优势粒级为粉砂（0.004mm~0.063mm），其中细粉砂的含量高于粗粉砂含量；粘粒（＜0.004mm）含量次之；砂粒（0.063mm~2mm）的含量最少。通过对研究区样本的粒度参数计算分析，得出黄土沉积物的形成是风成作用、水动力作用共同塑造的，推测其最早的物质来源来自于风动力搬运，后又经水动力的搬运作用，黄土沉积物形成过程中风动力作用更强，水动力作用较弱，粒径的分选性较差。 从西中岛地区黄土的地球化学元素特征来看，主量元素相较于上陆壳（UCC）的元素含量，Al、K、Ti、Fe元素相对富集，Na、Mg、Si、Ca元素相对淋失；微量元素Mn、Ba、Zr、Rb、Cr、Cu、Ni元素相对富集，P和Sr元素相对淋失。结合A-CN-K三角形图解，矿物以蒙脱石、伊利石、斜长石为主，表明西中岛地区的黄土处于早中期风化阶段。地球化学参数与上地壳（UCC）对比可知，研究区的黄土化学风化作用强烈，风化程度较高，沉积环境的气候条件表现为温暖湿润。总体上来说，西中岛地区的黄土是在气候条件相对温暖湿润的早中期风化条件下沉积的。 从黄土的物理力学特征实验中可以看出，通过含水率试验、密度试验、界限含水率试验、比重实验、单向固结试验及三轴压缩试验六项室内土工试验对大连市西中岛地区黄土的物理力学特性进行分析，结果显示该研究区内的黄土为次生黄土，研究区的黄土具有较高的含水率、中等孔隙比、中等压缩性、塑性较高、强度较高的特点。 通过对西中岛地区黄土的沉积学特征与物理力学特性相关性分析，可知黄土的沉积学特征中粉砂含量、平均粒径、SiO2含量三个因素对于黄土的物理力学特性影响程度最高。粉砂含量与抗剪强度呈较强的负向相关关系；样品粒度粒级的平均粒径与抗剪强度呈中等强度的正向相关关系；SiO2含量与压缩性呈正向相关关系，随着SiO2含量的增加，黄土的压缩性越强，SiO2含量与抗剪强度呈负向相关关系，随着SiO2含量的减少，黄土的抗剪强度越强。
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