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1,什么是土盐?

土盐即“碱盐”,为盐碱地所产,味苦质劣,在盐家族中处于末位,只是作为食用盐的替代品。土盐制作始于何时,亦不可考。其制作方法据《后汉书•西南夷传》载:“汶山(今四川省茂汶一带——笔者注)地有咸土,煮以为盐,麋羊牛马食之皆肥。”可见土盐亦经煮制获取。
http://www.china-zhangshu.gov.cn/zswhh/yanwh.html
2,土盐是如何形成的?
在今河南东部、河北南部、山东西北部以及苏北、陕西、晋北这一广大地区,土壤中含有较多盐分,俗名叫“盐碱土”,每至秋高气爽之季,地面上便泛起白霜一层,远望如积雪,取来用水淋洗,便得到卤水,可煎炼成盐。这些地区的土壤中为何富含盐分? 原因是多种多样的。有的地区是“历代泛黄的灾难地区”,因此在很长的岁月里,不断向堤防两边漫溢或渗出的黄河水,经蒸发而遗留下了盐分;今鲁南、苏北沿海地区则大面积散布着因海水涨潮所泛起的沙土,或者过去那里就是海底,后来被冲积而形成了陆地;又有的地区,如河南东北部本系黄河故道,地势低下,河流极少,以致排水不良,所积之水惟靠天日蒸发才是它的宣泄途径,所以地中可溶性盐、碱、硝随积水而上升,达到地表。由于这些土地碱性太强,不堪农耕粮棉,所以这一带过去晒盐池“一望无际,乡民惟藉刮土淋盐以谋生活”。
3,盐土的基本介绍
盐土化作用salinization。表层或土体中积聚有过多的可溶性盐类的土壤。在气候干旱、蒸发强烈、地势低洼、含盐地下水水位高的条件下造成土壤呈分散状况并破坏土壤物理性质。腐殖质含量低、含可溶性盐过高,不利于植物生长。通过排水、合理灌溉、种稻、种植绿肥等措施进行改良。在中国主要分布于华北、西北、东北的干旱半干旱地区以及东部滨海地区。中国土壤中含可溶盐较高的盐土主要分布在北方干旱、半干旱地区,尤以内蒙古、宁夏、甘肃、清海和新疆为多。华北平原和汾、渭谷地也有零星分布。气候干旱、蒸发强烈、地势低洼、含盐地下水接近地表是盐土形成的主要条件。盐分累积的形态通常是地表出现白色盐霜,作斑块状分布。含盐量高的盐土可出现盐结皮厚度(小于3厘米)或盐结壳(大于3厘米),在结皮或结壳以下为疏松的盐与土的混合层,可由几厘米到30~50厘米;甚或可见盐结盘层。盐分累积的特点是表聚性很强,逐渐向下盐分递减。沿海地带盐分累积特点是整层土体均含较高盐分。中国盐土的盐分组成甚为复杂。滨海地区的盐土主要为氯化物盐土;硫酸盐盐土则分布于新疆北部、甘肃河西走廊、宁夏银川平原和内蒙古后套地区,但面积不大。而氯化物与硫酸盐混合类型的盐土,在中国盐土中到处可见,以河北、内蒙古、宁夏、甘肃和新疆等省区最为集中。此外,东北松嫩平原、山西大同盆地等,在其盐分组成中含有碳酸根,称苏打盐土,碱性特强,腐蚀植物根系,大部植物难以生长。盐土的改良应采取灌排、生物及耕作等综合措施;种稻洗盐也是改良盐土的有效措施。 碱土 在中国分布面积较小,大都零星分布于盐土地区,特点是表层含盐量一般不超过0.5%,但土壤溶液中普遍含有苏打。在吸收复合体中(尤其是碱化层)代换性钠占代换总量20%以上;pH值可达 9.0或更高。土壤有机与无机部分高度分散,胶粒和腐殖质淋溶下移,使表土质地变轻,而胶粒聚积的碱化层则相对粘重,有时形成柱状结构,湿时膨胀泥泞,干时收缩板结,通透性与耕性均极差。过高的碱度可以毒害植物根系,过多的交换性钠可引起一系列不良的理化性质,对植物生长危害极大。碱土的形成与发育因地区而异,如松辽平原的碱土是由于苏打盐土在脱盐过程中,钠离子进入土壤吸收复合体而形成的。华北平原的碱土(当地称瓦碱)是由盐化潮土或盐土在脱盐过程中,突出了土壤的碱化特性,表层出现碱壳。前者代换性钠含量较高(7~10毫克当量/100克土),碱化度大都在20~40%;后者在质地较轻的土壤中仅1~2毫克当量/100克土,在粘重土壤中也仅5~7毫克当量/100克土,可能属于初期形成的碱土。碱土的改良除上述水利及农业措施外,尚需采取施用石膏和磷石膏等化学改良措施。
4,盐渍土的介绍
盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类。盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区,滨海地区也有分布。全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里,约占世界陆地总面积的6.5%,占干旱区总面积的39%。中国盐渍土面积约有20多万平方公里,约占国土总面积的2.1%。
5,土的主要工程性质有什么?
土的工程性质是在设计和建造各种工程建筑物时所必须掌握的天然土体或填筑土料的工程特性。 不同类别的工程,对 土的物理和力学性质的研究重点和深度都各自不同。对沉降限制严格的建筑物,需要详细掌握土和土层的压缩固结特性;天然斜坡或人工边坡工程,需要有可靠的土抗剪强度指标;土作为填筑材料时,其粒径级配和压密击实性质是主要参数。 土的形成年代和成因对土的工程性质有很大影响,不同成因类型的土,其力学性质会有很大差别(见土和土体)。各种特殊土(黄土、软土、膨胀土、多年冻土、盐渍土和红粘土等)又各有其独特的工程性质。 除土的粒径级配外,土中各个组成部分(固相、液相、气相)之间的比例,将影响到土的物理性质,如单位体积重,含水量,孔隙比,饱和度和孔隙度等。 粘性土中含水量的变化,还能使土的状态发生改变,阿太堡最早提出将土的状态分为坚硬、可塑和流动三种,并提出了测定区分三种状态的界限含水量的方法。从流动转到可塑状态的界限含水量称液性界限;从可塑转到坚硬状态时的界限含水量称塑性界限。两者之间的差值称土的塑性指数,它反映了土的可塑状态的范围。 拓展资料土的界限含水量和土中粘粒含量、粘土矿物的种类有密切关系。为反映天然粘性土的状态,常用液性指数,它等于天然含水量和塑性界限的差值(-)与其塑性 指数的比值。≤0时,土处于坚硬状态;>1时,为流动状态,0≤≤1时,为可塑状态。 砂土的密实状态是决定砂土力学性质的重要因素之一,用相对密度表示:=( -)/( - )。为天然状态时孔隙比, 为砂土最松状态时的孔隙比, 则为最密状态时的孔隙比。≈1时,最密实;≈0时,最松散。 土的压缩和固结性质 土在荷载作用下其体积将发生压缩,测定土的压缩特性可分析工程建筑物的地基沉降和土体变形。饱和粘土的压缩时间决定于土中孔隙水排出的快慢。逐渐完成土压缩的过程,即土中孔隙水受压而排出土体之外,同时导致孔隙压力消失的过程称土的固结或渗压。 K.泰尔扎吉最早提出计算土固结过程的一维固结理论,并指出某些 粘土中超静孔隙水压力完全消失后,土还可能继续压缩,称次固结。产生次固结的原因一般认为是土的结构变形。反映土固结快慢的指标是固结系数,土层的水平向固结系数和垂直向的不一定相同。 土的压缩量还和它的应力历史有关。土层在其堆积历史上曾受过的最大有效固结压力称先期固结压力。它与现今作用的有效覆盖压力相同时,土层为正常固结土;若先期固结压力大于现今的覆盖压力,则为超固结土;反之则为欠固结土。对于超固结土,外加荷载小于其先期固结压力时,土层的压缩很微小,外加荷载一旦超过先期固结压力,土的变形将显著增大。 土的强度性质 通常指土体抵抗剪切破坏的能力,它是土基承载力、土压和边坡稳定计算中的重要指标之一。它和土的类型、密度、含水量和受力条件等因素有关。饱和或干砂或砂砾的强度表现为颗粒接触面上的摩阻力,它与作用在接触面的上法向有效应力 σ和砂的内摩擦角有关,即=σtg。纯粘性土的不排水抗剪强度仅表现为内聚力,而与法向应力无关,即=。 一般土则既有内聚力又有摩阻力,即=+σtg。式中的和不是常量而是变量,不仅决定于土的基本状态,还和外加荷载速率、外加荷载条件、应力路线等有关。饱和土中的孔隙为水充满,受外加荷载作用时,控制土体强度的不是其所受的总应力σ,而是有效应力σ′(即总应力与孔隙压力μ之差):σ′=σ-μ。 因而强度试验的条件不同,所得的强度指标亦异。试验时,不允许土样排水所得到的是土的总强度指标;如允许完全排水则得到的是土的有效强度指标。理论上用有效应力和有效强度指标进行工程计算较为合适,但正确判别实际工程土体中的孔隙水压水较困难,因而目前生产上仍多用总强度原理和总强度指标。 土体的强度还因其沉积条件的影响而存在各向异性。 土的 流变性质 土工建筑物的变形和稳定是时间的函数。有些人工边坡在建成后数年甚至数十年才发生坍滑,挡土墙后的土压力也会随时间而增大等,都与土的流变性质有关。 土的流变特性主要表现为:①常荷载下变形随时间而逐渐增长的蠕变特性;②应变一定时,应力随时间而逐渐减小的应力松弛现象;③强度随时间而逐渐降低的现象,即长期强度问题。三者是互相联系的。作用在土体上的荷载超过某一限值时,土体的变形速率将从等速转变至加速而导致蠕变破坏,作用应力愈大,变形速率愈大,达到破坏的时间愈短。通过试验可确定变形速率与达到破坏的时间的经验关系,并用以预估滑坡的破坏时间。 产生蠕变破坏的限界荷载小于常规试验时土的破坏强度。从长期稳定性要求,采用的土体强度应小于室内试验值。土体强度随时间而降低的原因,当然不只限于蠕变的影响。土的蠕变变形因修建挡土墙或其他建筑物而被阻止时,作用在建筑物上的土压力就随时间逐渐增大。 土的压实性质 对土进行人工压实可提高强度、降低压缩性和渗透性。土的压实程度与压实功能、压实方法和含水量有关。当压实方法和功能不变时,土的干容重随含水量的增加而增加,达到最大值后,再增加含水量,其干容重将逐渐下降。 对应于最大干容重时的含水量称最佳含水量。压实功能不增大而仅增加压实次数或碾压次数所能提高土的压实度有一定限度,超过该限度再增加压实或碾压次数则无效果。填筑土堤,在最佳含水量附近可用最小的功能达到最大的干容重,因而要在室内通过压实试验确定填料的最佳含水量和最大干容重(见路基填土压实)。 但压实的方法也影响压实效果,对非粘性土,振动捣实的效果优于碾压;对粘土则反之。研究土的压实性能,可选择最合适的压实机具。为改善土的压实性能,可铺撒少量添加剂。中国古代已盛行掺加 生石灰来改善土的压实性能。 此外,人工控制填料的级配,也可达到改善压实性能的目的。 土的应力-应变关系 土的变形和强度是土的最重要的工程性质。60年代以前,在工程上通常分别确定土的变形和强度指标,不考虑强度与变形间的相互影响。因为土的应力-应变关系是非线性的并具有弹塑性、 甚至粘弹塑性特征,而当时的计算技术,尚无法进行分析。 随着计算机和数值分析法的普及,已可能把土的应力-应变关系纳入土工建筑物的分析计算中。正常固结粘土和松砂的剪应力和轴向应变的曲线呈双曲线型,在整个剪切过程中,土的体积发生收缩,这类土具有应变硬化的特性。 超固结粘土和密实砂的应力-应变曲线则有峰值,其后应变再增大时,则土的强度下降,最后达稳定值。 剪切过程中,土的体积先有轻微压缩,随后即不断膨胀,这类土具有应变软化的特征。为了使用数学方程描述各类土的应力-应变特性,现已有各种非线性弹性、弹塑性和粘弹塑性模型。利用这些模型和数值分析法,可以分析一些复杂边界条件和不均质土体的变形和稳定问题。但是这些模型中所对应的土的参数,目前尚难正确测定,土体的原始应力状态也难确定,因而还难于在工程中普遍应用。 土的动力性质 土在岩爆、动力基础或地震等动力作用下的变形和强度特性与静荷载下有明显不同。 土的动力性质主要指模量、阻尼、振动压密、动强度等,它与应变幅度的大小有关。应变幅度增大(<10),土的动剪切模量减小,而阻尼比例则增大。土的动模量和阻尼是动力机器基础和抗震设计的重要参数,可在室内或现场测试。1964年日本新潟大地震,大面积砂土液化造成大量建筑物的破坏,推动了对饱和砂土液化特性的研究。 液化的主要机理是土的有效强度在动荷载作用下瞬时消失,导致土体结构失稳。一般松的粉细砂最容易发生液化,但砂的结构和地层的应力历史也有一定的影响。具有内聚力的粘性土一般不发生 液化现象。 黄土的工程性质 一般分为新黄土和老黄土两大类,其性质也有显著差异(见黄土地区筑路、路基设计)。 软土的工程性质 软土一般指压缩性大和强度低的饱和粘性土,多分布在江、河、海洋沿岸、内陆湖、塘、盆地和多雨的山间洼地。软土的孔隙比一般大于1.0,天然含水量常高出其液限,不排水抗剪强度很低,压缩性很高,因而常需加固处理。最简单的方法是预压加固法(见预压法)。软土强度的增加有赖于孔隙压力的消失,因而在地基中设置砂井以加快软土中水的排出,这是最常用的加固方法之一。 预压加固过程中通过观测地基中孔隙水压力的消失来控制加压,这是保证施工安全和效率的有效方法。此外,也可用碎石桩(见振冲法)和生石灰桩等加固软土地基。 膨胀土的工程性质 粘土中的粘土矿物(主要是蒙脱石),当遇水或失水时,将发生膨胀或收缩,引起整个土体的大量胀缩变形,给建筑物带来损害(见膨胀土地基)。 多年冻土的工程性质 高纬度或高海拔地区,气温寒冷,土中水分全年处于冻结状态且延续三年以上不融化冻土称多年冻土。冻土地带表层土随季节气温变化有冻融交替的变化,季节冻融层的下限即为多年冻土的上限,上限的变化对建筑物的变形和稳定有重大影响(见冻土 地基、多年冻土地区 筑路)。 盐渍土的工程性质见盐渍土地区筑路。 红粘土的工程性质 热带和亚热带温湿气候条件下由石灰岩、白云石、玄武岩等类岩石风化形成的残积粘性土。粘土矿物主要是高岭石,其活动性低。中国红粘土的特点一般是天然含水量高、孔隙比大,液限和塑性指数高,但抗水性强,压缩性较低,抗剪强度也较高,可用作土坝填料。 参考资料:土的工程性质网页链接
6,盐渍土的土壤分类
盐渍土纲依前述的诊断层和诊断特性分为盐土和碱土两个土类。亚类划分依据是反映主要成土过程和附加成土过程形成的土壤性态特征,并考虑盐碱的起源和水盐运动状况以及改良利用等因素。 (Solonchak)中国从热带到寒带,从滨海到内陆,从低地到高原,均有盐土分布,如地处内陆的华北、东北和西北,地处滨海的苏北、渤海沿岸,以及浙江、福建、广东、海南和台湾等省沿海地带。本土类的主要性状前面已有介绍,这里简介8个盐土亚类的主要特征。 1.典型盐土(Typicsolonchak)本亚类是内陆盐土的典型亚类。地下水可通过毛管上升强烈蒸发,长期积盐使土表有较厚的盐结壳,蒸降比越大,盐结壳越厚。盐壳厚度可达5—10厘米甚至数十厘米,盐分含量高达800—1000克每千克。地面光裸或仅生长稀疏的盐生植物,腐殖质层极不明显,有机质含量低于10克每千克土。2.草甸盐土(Meadowsolonchak)本亚类受地下水的影响,积盐的同时附加生草成土过程,有明显的腐殖质层,腐殖质累积程度随盐渍化程度的加强而减弱。3.碱化盐土(Alkalizedsolonchak)本亚类包括碳酸钠盐土(即苏打盐土,俗称马尿碱)和碳酸镁盐土(俗称白板土或青白土)。主要受地下水影响,在季节性积盐脱盐过程的同时,附加碱化过程。苏打盐土既含有较多的易溶盐(尤其是含有显著的苏打),又有较多的交换性钠,pH>9,土壤高度分散,湿时膨胀,干时板结,通透性极差。碳酸镁盐土的性质与苏打盐土类似。国外许多文献把ESP高且含大量中性可溶盐的土壤作为一个独立的“盐-碱土(Alkalinesodicsoil)”土类。4.沼泽盐土(Boggysolonchak)本亚类多零星分布于半荒漠及荒漠地区平浅洼地边缘,受地下水和地面水双重影响,积盐过程的同时附加沼泽过程。地表有白色结晶、盐结皮或盐结壳。5.潮盐土(Aquicsolonchak)本亚类受地下水和地面水双重影响,积盐过程附加人类耕种成土过程。6.洪积盐土(Siltedsolonchak)本亚类主要分布在荒漠地区一些山前洪积扇和洪积平原上。地下水位深,不参与现代积盐过程。土壤积盐过程是山洪、盐泉水作用的结果。7.残余盐土(Residualsolonchak)曾称残积盐土,俗称“干盐土”或“旱盐土”。残余积盐是过去水成阶段的土壤积盐,由于地壳上升或侵蚀基准面下降等原因,地下水位下降,古盐土的盐分虽有不同程度的淋溶,但在干旱气候条件下大部分残留于土壤中。残余盐土最大聚盐层在亚表层,盐分组成是表层、亚表层以硫酸盐为主,心、底土层则为氯化物-硫酸盐或硫酸盐-氯化物,既保留过去盐分向上累积的特点,也显示盐分向下淋溶的迹象。8.滨海盐土(Coastalsolonchak)本亚类分布于沿海,积盐过程的盐分补给方式主要是海水浸渍和溯河倒灌。沿海地区入海河流携带大量泥沙在近海沉积,当其还处于水下堆积阶段时,就为高矿化海水所浸渍而成盐渍淤泥。在堆积物出水成陆、其上有高等植物生长之前,盐分的累积属地质过程,高等植物着生后,则开始土壤盐化过程。在蒸发作用下,土壤表层含盐量超过盐渍淤泥,地下水矿化度也因蒸发浓缩而增高,同时,海水随海潮入侵及溯河倒灌,向滨海及河流近岸地下水继续供给盐分,参与土壤积盐过程。滨海盐土具有不同于内陆盐土的一系列特性:不仅表层积盐重、心土层含盐量也很高;盐分组成与海水基本一致,以氯化物占绝对优势;土壤积盐程度随生物气候带而异,如中国从南到北积盐强度由小变大;由于各地成陆时期和开垦历史不同,各种滨海盐土大致平行于海岸呈带状分布,从海向陆,土壤含盐量和地下水矿化度渐次递减。滨海盐土上的植物群落,依土壤盐渍度不同按一定的顺序更替,随着植物群落的更替,相应地由滨海盐土向各种滨海盐化土演变。碱土各亚类关系示意如图 (Solonetz)碱土在中国分布面积不大,零星分布在东北、内蒙古、新疆以及黄、淮、海平原等地。碱土的主要性状前面已述,这里介绍碱土的4个亚类。1.草甸碱土(Meadowsolonetz)本亚类以碱化过程为主,伴随草甸和盐化附加过程,又称为盐化碱土。主要分布在半干旱区,多呈斑块状出现于低平地形的稍高部位,常与苏打盐土构成复域。多生长耐盐的草甸草原植物。区别于其他碱土亚类的形态特点是:在碱化层之下为锈色的、浅灰色的潜育层。2.草原碱土(Steppesolonetz)本亚类的现代成土过程主要是脱碱草原化过程。主要分布在干草原和荒漠草原地带与黑钙土、栗钙土等地带性土壤呈复域分布。在同一地区内,本亚类出现的地形部位比草甸碱土高。因受明显的淋溶作用,含盐量和碱化度比草甸碱土小。3.龟裂碱土(Takyricsolonetz)本亚类是荒漠、半荒漠地带的碱土,俗称“白僵土”。多分布于山前洪积细土平原、古老冲积平原以及河成老阶地的相对低平处,常与盐土和孤立的矮小沙丘组成复域。地下水不参与现代成土过程,主要通过地面间歇水的淋溶使盐化土壤脱盐而碱化。在干湿交替和冻融作用下,逐渐形成短柱状或馒头状碱化层,地表呈现龟裂。4.镁质碱土(MagnesiumSolonetz)本亚类的土壤碱度主要来自镁的碳酸盐和重碳酸盐,而不是苏打,因为当土壤吸收复合体中Ca2+、Mg2+和Na+呈一定比例(Mg2+占盐基总量的35—40%)存在时,Mg2+的作用近似于Na+,导致土壤碱化。镁质碱土与钠质碱土剖面的显著不同在于:镁质碱土剖面层次不明显,呈整块垒结,而钠质碱土最典型的特点是分散的胶体颗粒沿剖面移动,并形成疏松的片状结构的淋溶层和坚实的柱状或棱柱状结构的淀积层。镁质碱土常由碳酸镁盐土脱盐而成。
7,地质科学家如何给土壤分类的?
《中国土壤分类系统》(1992年)设立土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种和亚种等7级分类单元,将中国土壤划分为铁铝土、淋溶土、半淋溶土、钙层土、干旱土、漠土、初育土、半水成土、水成土、人为土和高山土等共12个土纲 用于鉴别土壤类型,具有定量规定的土壤性质(形态的、物理的化学的性质)。如土壤含水量、土温、氧化还原性等。中国土壤系统分类设置了25个诊断特性。 这个问题太复杂了