黄土粒度分布中的超细粒组分及其成因(2)

多个剖面的粒度测量表明 ,黄土高原的黄土和古土壤中普遍存在超细粒组分 ,其平均粒径大致 014 μm,在全样中的含量大致 5%～6%。超细粒组分的含量在黄土中低 ,在古土壤中高;并且同一地层自西北至东南增加 ,这些特征都显示超细粒组分的形成与成壤作用强度相关。一般情况下超细粒组分的粒度在黄土中粗 ,在古土壤中细。

　6期孙东怀:黄土粒度分布中的超细粒组分及其成因　

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图1　黄土剖面和粉尘样品的位置

Fig.1　Locationsofloesssectionsanddustsamples

2)待烧杯温度降至室温后,加入10ml10%盐酸(HCl),摇匀后煮沸使之反应充分,以除去样品中

以n个组分样品的分布函数中有n-1个比重系数。分布函数式的通式可表示为:

　f(pi,ai,bi)=p1f1(a1,b1)+p2f2(a2,b2)+……+(1-p1-p2-……-pn-1)fn(an,bn)

(1)

的碳酸盐;3)给反应后的烧杯中加满蒸馏水稀释至粒度仪测量所需的浓度(7%～15%);4)给稀释后的烧杯中加入0105N的分散液(NaPO3)610ml,摇匀后置于超声波分散器中分散仪分散10分钟,然后在粒度仪上进行测量。113　粒度分析

自然界中常见的随机变量的分布类型有十多

种,其中正态分布和T分布为对称分布,而γ分布、F分布、X分布和POISSON分布为单偏态非对称分

2

布。而WEIBULL分布的自由度较大,由于参数设置的不同,可以是正偏态或负偏态,在设置特殊参数值时可变种为对称分布。从黄土粒度中两个组分的分布特征,特别是对称性和分布形态的自由度变化来看,属于WEIBULL分布类型。另一方面,现代风场的大量统计表明

[3]

粒度测量在中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室的粒度实验室进行,仪器为英国Marveal公司生产的Matersizer型激光粒度仪。

μm,测量的粒度组分间距为其测量范围为0～870

μm的测量区间共可获得100个粒011<。从0～870

级的百分含量数据,测量结果将给出每一粒度组分的百分含量。该仪器属于第二代激光粒度仪,相对于第一代而言,其最大的优势是在细粒端有非常高的分辨

μm的颗粒,但率,在理论上,该仪器可测量出0～870

实际上所给出的样品测量中最小的可测粒径为

μm,其在全测量段的测量百分比误差为0102

01001%,所以对于成壤物质测量较为有效。114　粒度组分的分离

,某一地点上确定方向的风的

[3]

风速也服从WEIBULL分布,这从全球其他地区和中国的现代观测记录的分析都得到了证明

,这也

从黄土成因的气候学角度提供了有力的证据,说明用WEIBULL分布函数表示黄土粉尘粒度分布的合理性

[4,5]

。

a-1-eax

b

aWEIBULL分布函数的原型为:

f(x,a,b)=

(2)

　　公式(2)中x为自变量,a和b分别为WEIBULL函数的形状和位置参数,前者主要决定分

自然分布函数中以两参数原型函数最为常见,用i代表总体分布中组分数目,fi代表第i个组分的原型分布函数,ai和bi分别代表它的原型函数参数,

pi为比重系数,代表该组分在总体分布中的比重,由

布曲线的峰度和偏态特征,后者主要决定分布曲线主体在x轴上的位置。对于3个WEIBULL函数组成的分布函数,它的概率分布密度函数为:

f(x,a1,b1,a2,b2,c1,c2)=c1

a1b1

a1

a1

b于全样总量为100%,即总体分布密度积分为1,所

x

a1-1

e

-

+