中国南方红土研究

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1、中国南方红土的研究中国南方自秦岭-淮河以南、青藏高原以东广泛分布着晚新生代红色土状堆积物,据推测达220万平方公里。红土是在特定的自然地理和地质环境下的产物,形式主要为第四纪各种动力成因的堆积物及出露地表的各种基岩残积层,且以晚更新世以前的呈红色,故有人又称之为“红色风化壳、红壤、砖红壤层”等数种名称。有关红土的形成时代和形成环境有颇多争议,前人的研究多注重红土的各项理化性质对比及其发生学意义。红土作为中国南方典型的陆相堆积物无疑是南方第四纪环境研究的最佳信息载体[1],与黄土一样,红土是亚热带-热带季风气候环境的产物。近十年来随着全球变化研究的深入

2、开展,有关红土的一系列重大问题也得到了深入探讨和研究,尤其是红土的成因、发育期次、年代学、与工程地质性质研究已得到开展,虽然仍存在颇多争议和缺憾,但随着研究的深入,对于全面认识我国第四纪气候变化过程,青藏高原抬升、东亚季风演化规律以及全球变化纬度效应均具有重要的意义。一、　红土的成因研究1、前第四纪古风化壳说朱显谟[2]认为我国第四纪以来红壤和砖红壤在不同时期获得的地球化学特征(即高三氧化二物和低硅)都是由红土和基岩红色风化壳继承而来,而红土和红色风化壳约在第四纪前干热与温湿不断交替的气温条件下形成,第三纪以来华南气候逐渐凉爽,富铝化作用也逐渐变弱,

3、华南红色风化壳系在比较干热的热带条件下形成,第四纪红色粘土则系古红色风化壳受流水侵蚀运积而成。同时也承认第四纪红色粘土上具有红色风化壳的形成,因为各种搬运形式堆积的红色粘土层中常混有一定数量的原生矿物,但整个第四纪红色粘土地层不能算作红色风化壳。2、第四纪红色风化壳说席承藩[3]认为分布于长江以南的红色风化壳,主要为第四纪的形成物,这种富含铁铝氧化物的红色风化壳是热带——亚热带高温高湿条件下的红色风化产物,主要经历了脱硅富铁铝风化和生物富集的作用。红色风化壳形成环境为湿润热带、亚热带高湿多雨的环境,热量均较高,年均温达16～25℃,年降雨量在1500

4、mm以上。在这样温热多湿的条件下,进行着以脱硅富铁铝为主的化学风化过程,这一过程的实质是地球化学风化作用。总之,红色风化壳系在热带、亚热带高温多湿条件下脱硅富铁铝风化产物,坚硬岩石裸露地表后,经水热等动力作用不断形成了红色粘土,在风化成土状体的同时,亦经植物生长过程中的生物分解和积累,形成多种类型的土壤。3、风化壳持续发展说黄镇国[4]认为我国南方红色风化壳,尤其是发育在基岩上的红色风化壳在上新世或更早一些便开始发育。第四纪沉积物网纹红土系长期以来持续发育的风化壳,红色风化壳并非都是古风化壳,现代的气候地带性在红色风化壳的脱硅富铝化过程中留下深刻的烙

5、印,红色风化壳的发育并未终止。第四纪红粘土本身是风化的产物,以其为母质发育起来的红色风化壳具明显的地带性,表明中国南方的红色风化壳既是古风化壳,又受现代气候的影响,并且以红土为标志的温暖风化期与构造宁静期相对应。南方红色风化壳剖面所反映的气候环境首先是干热气候和温湿气候的波动,网纹红土形成时的湿热气候具有普遍性。总之,华南分布最广的红色风化壳自中自新世以来历经整个第四纪,未曾中断发育,现今风化壳是古风化壳的继承。最近研究结果显示，我国南方红土可麓具有多元成因的特点。．例如，安徽、江西、湖南等地第四纪红土的REE特征／红土粒度组成和石英表面微形态等特征

6、研究，发现红土母质既有风成起源的也有明显冲、洪积相成因的，红土成因具有多元性并存在空间差异，可能反映了我国南方第四纪环境的多样性和复杂性．乔彦松等对安徽宣城剖面的研究中，同时发现了风尘和河流沉积的粒度证据[5]，石英颗粒电子扫描电镜观察发现这个剖面沉积物的成因复杂，部分为北方季风带来，部分为河流相产物，且都经过强烈的后生改造作用。．其他研究也发现，第四纪网纹红土剖面磁组构特征说明黄棕色土层的原始沉积环境与风尘沉积环境是一致的，网纹层磁组构特征与风成沉积的相应特征差别显著，但与部分水成沉积的相应特征有近似之处，初步推断网纹层可能为早期的风积物经后期水流

7、改造的产物[6]．总体上看，我国亚热带北部，尤其是南岭以北区域的第四纪红土有较多风成成因的证据，而南岭以南的红土则主要与水动力的搬运沉积有关，反映了我国更新世冬季风粉尘传输的可能影响范围．二、红土形成年代研究在早期研究中，许多学者就从各个学科角度对我国南方红土的年代学进行不断的探索，例如，朱显谟从土壤发生学角度分析，认为红土的成土作用约需2×104a，网纹红土可能更长[7]．刘东生等对比我国北方黄土一古土壤沉积序列认为，早更新世是我国南方红土发育时期，中更新世是南方红土最发育时期，形成网纹红土[8]．席承藩从第四纪地层学和风化壳发育过程对比认为，第四

8、纪红色风化壳底部砾石层的时代为Q1。，网纹红土层为Q2。，均质红土应属Q3。，其发育时间可达100万年上下[