关于成土作用

最新评论

qyxmcad 2008-08-29 00:28

粒度分组:提取古环境变化信息的一种有效方法
Grain size sub-population: An effective way for defining paleoenvironmental information
<<地球化学 >>2004年05期
李福春 , 谢昌仁 , 冯家毅 , 杨用钊

对南京老虎山黄土-古土壤剖面全样和三个粒级组分(《2 μm、2～45μm和》45 μm)的Rb/Sr比值进行了系统研究.结果表明,Rb/Sr比值是衡量黄土和古土壤化学风化强度的良好地球化学指标;粒度分组是利用Rb/Sr比值研究古环境变化的有效方法.通过粒度分组,可以排除不同粒度组分之间由于Rb/Sr初始比值不同造成的互相干扰.《2 μm粒级的(Rb/Sr)-Sr反相关图的R2值最大(达0.97),说明该粒级指示化学风化作用的灵敏度最高,研究Rb/Sr比值这一地球化学指标最理想.


辽南滨海黄土粒度环境信息高分辨率研究
Research of high resolution on grain size of seashore loess and environmental information in south Liaoning Province
<<地理研究 >>2002年02期
李雪铭

对辽南滨海黄土粒度研究证明,滨海黄土是在第四纪冰期寒冷气候下的产物,但是,由于滨海黄土所处靠近沿海的地理位置使得这种黄土的形成机制具有独特性.冰期时渤海湾西岸海面下降出露的冲洪积物和海底砂是滨海黄土除西北内陆地区以外的另一重要物源,搬运以风砂跃移方式进行.滨海黄土的粒度中包涵了丰富的有关渤海湾海面变化的信息.辽南滨海黄土剖面中的粒度拟合值、2-3Ф粒级百分含量反映了渤海的海退、海侵过程和末次冰期蒙古高压的强弱,这种变化与滨海黄土3个孢粉组合带所反映的古气候环境相吻合,同邻近地区的海面升降变化和深海岩芯氧同位素阶段也存在良好的对应关系,滨海黄土粒度的拟合度是本区古环境变化的重要的替代指标.


中国黄土粒度的双峰分布及其古气候意义
Bimode Grain － Size Distribution of Chinese Loess and Its Paleoclimate Implication
<<沉积学报 >>2000年03期
WU Sheng-guan , SUN You-bin , DAVID Rea , LU Hua-yu , SUN Dong-huai , 吴胜光 , 孙有斌 , David Rea , 鹿化煜 , 孙东怀

中国黄土的粒度分布由分布峰度较高、分选较好的粗粒组分和分布峰度较低、分选较差的细粒组分叠加组成；前者代表了冬季风盛行季节近距离低空搬运的粉尘物质，其粒度指示了东亚冬季风所主导的近地面气流的强度，它在全样中的含量可能反映了冬季风粉尘的沉积通量；细粒组分可能主要为常态存在的、由高空气流搬运的远源粉尘，代表了黄土高原原始粉尘的本底，它的粒度特征与北太平洋西风带粉尘基本一致，可能指示了主要由西风带控制的高空气流的强度。黄土的粒度分布函数可用代表这两个组分分布的两个WEIBULL函数的和函数表示。用实测粒度分布数据对分布函数进行拟合可计算出该分布函数的各参数，同时可获得黄土粒度的两个组分各自的分布函数及两个组分在总样中所占的百分比。


中国东部红土的磁性及其环境意义
MAGNETIC MEASUREMENT CHARACTERISATION OF RED EARTH PROFILE IN EASTERN CHINA AND ITS ENVIRONMENTAL IMPLICATIONS
<<地球物理学报 >>1999年06期
俞立中 , 张卫国 , 俞劲炎 , 董瑞斌 , 卢升高

通过中国东部红土剖面的环境磁学参数(磁化率、频率磁化率、非磁滞剩磁,饱和等温剩磁等)测量,获得了红土剖面磁性矿物浓度、粒度和类型等特性随深度的变化曲线以及红土经连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-重碳酸钠溶液(DCB)处理后的磁性参数变化.根据红土剖面环境磁学参数及其磁参数比值的变化可将红土分为3个层段,各层段的磁性矿物特征存在明显的差异.证实了红土剖面中的磁性载体主要是磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿,并分离出了球粒状磁颗粒.认为红土磁性矿物的数量、粒度、类型等的变异指示了其形成时的环境特征,其频率磁化率和DCB处理的磁化率损失量指示了红土成壤化作用的强弱,可作为在红壤区研究过去全球变化的一种新途径.


第四纪红土的磁性与氧化铁矿物学特征及其古环境意义
CHARACTERIZATION OF MAGNETISM AND IRON OXIDE MINERALS OF QUATERNARY RED EARTH AND ITS PALEOENVIRONMENTAL IMPLICATIONS
<<土壤学报 >>2000年02期
卢升高

应用矿物磁测、X-衍射和电镜技术对浙江省第四纪红土的磁性与氧化铁矿物学特征进行了研究。结果表明，均质层和网纹层的磁化率(χ)、频率磁化率(χfd)、软剩磁(SoftIRM)、非滞后剩磁(ARM)、饱和等温剩磁(SIRM)和剩磁矫顽力((Bo)CK)等磁性参数存在明显差异，均质层的磁化率和饱和等温剩磁分别是网纹层的6倍和4倍；第四纪红土的磁化率主要由风化成土作用产生的超顺磁性颗粒(SP)和稳定单畴颗粒(SSD)贡献，它们的磁化率值与频率磁化率和非滞后剩磁呈显著正相关；均质层中DCB处理后的磁化率和χfd损失量明显高于网纹层，其DCB处理损失的磁性主要是次生的SP和SSD颗粒，DCB处理后损失的磁化率与频率磁化率呈指数正相关；根据均质层的IRM获得曲线、剩磁矫顽力、X-衍射和透射电镜观察证明红土中的氧化铁矿物组成主要是圆片状的赤铁矿、鱼鳞状的磁赤铁矿和针状的针铁矿。对红土磁性成因的物理机制进行了讨论，初步认为第四纪红土中磁性矿物的数量、粒度、类型等特征的变异指示了红土化作用的变异，可作为研究第四纪环境变化的手段之一。

qyxmcad 2008-08-29 00:31

南方红土的剖面风化特征
THE WEATHERING SEQUENCE OF THE RED EARTH OVER SOUTHERN CHINA
<<山地学报 >>2000年01期
丁仲礼 , 刘东生 , 熊尚发

对地处九江的南方红土所作的观察和元素地球化学分析表明，南方红土在剖面上存在风化强度的系统变化特征。剖面下部对应网纹红土的层位风化强度大大高于剖面上部对应褐黄色土的层位，其中氧化铁游离度从下部90%降至上部45%左右，相当于从砖红壤环境转变为红壤环境。这种风化强度的系统变化在北方黄土地层中没有相似表现，但可能与黄土记录的中更新世晚期以来粉尘通量逐步加大、干旱化程度逐步加深有着某种关联，暗示中更新世晚期以来可能存在较为普遍的气候恶化趋势。


南方红土元素迁移特征及其古环境意义
MASS BALANCE GEOCHEMISTRY OF THE RED EARTH IN SOUTHERN CHINA AND ITS ENVIRONMENTAL IMPLICATIONS
<<土壤学报 >>2001年01期
Ding Zhong-li

气候变化下土壤物质过程的响应特征是全球变化研究的重要主题。本文选取江西九江剖面，通过协变分析，对其元素迁移特征进行了研究。结果显示，剖面上部（褐黄色土层）和剖面下部（网纹红土层）的协变状态和元素迁移强度有明显的差别，从盐基赋存状态看，剖面下部元素迁移强度大大高于剖面上部，同时，不同元素的迁移模式的表现明显不同。研究表明，剖面元素组成主要受古气候变化引起的风化强度差异的控制，但也在一定程度上受母质物源变化的影响。


中国南方红土沉积与环境变化研究
Study on the red earth sediment and environmental changes in South China
<<浙江师范大学学报（自然科学版） >>2005年02期
朱丽东 , 周尚哲 , 叶玮 , 胡希军 , 张雪林 , ZHU Li-dong , ZHOU Shang-zhe , YE Wei , HU Xi-jun , ZHANG Xue-lin

南方第四纪红土沉积是揭示该地区古环境变迁的良好信息载体,红土发育与构造变动、季风演化存在耦合.就第四纪红粘土的研究进展作了回顾,认为红土形成时代、成因、网纹化机制等方面的争议制约了红土地层学的发展,系统研究红土的沉积学、年代学、土壤学、生物气候学、地球化学特征,可以推动红土地层学的发展,并丰富全球变化的内容.


中亚热带第四纪红粘土的粒度特征
Grain-size Features of Red Earth in Mid-subtropics
<<地理科学 >>2006年05期
朱丽东 , 叶玮 , 周尚哲 , 李凤全 , 杨立辉

中国南方第四纪红粘土的成因尚有洪积、冲积、风成、坡麓堆积风化等多种说法.中亚热带5个红土沉积剖面的粒度组成分析结果表明:(1)5个红土沉积剖面的粒度组成表现出较好的一致性,粉砂(4～63 μm)为优势粒组,其含量的平均值为48.12﹪～68.89﹪,粘粒(＜4 μm)含量平均值变化于23.83﹪～50.10﹪,砂(＞63μm)含量平均值＜5﹪.推测中亚热带红土母质具风成特性,沉积后经历了较强的风化成壤过程.(2)粒度参数高度相关,频率曲线以双峰为主体,概率累积曲线表现为三段式和五段式,表明中亚热带各地红土的沉积环境较为一致,但分选具一定复杂性.(3)在剖面上,红土粒度分布随时间变化而变化,棕黄色层的平均粒径值较均质红土层和网纹红土层粗,粉砂含量较高.


金衢盆地第四纪红土沉积粒度组成特征
GRAIN-SIZE FEATURES OF QUATERNARY RED EARTH IN JINHUA-QUZHOU BASIN
<<海洋地质与第四纪地质 >>2006年04期
朱丽东 , 叶玮 , 周尚哲 , 李风全 , 杨立辉 , 沈叶琴

浙江金衢盆地第四纪红土分布广泛,是开展红土与全球变化研究的理想场所之一.汤溪红土沉积剖面的粒度组成研究表明:砂(＞63 μm)含量极少,平均1.58﹪,粉砂(4～63μm)和黏粒(＜4μm)为众数粒组,其含量的平均值分别为48.51﹪和49.91﹪,频率曲线呈双峰式,推测红土母质具风成特性,沉积后经历了较强的风化成壤作用;均质红土与网纹红土具有相似的粒度分布特征,但网纹红土的分选更为复杂,底部有近源物质的混入;汤溪红土粒度的纵向变化旋回和纵向变化趋势,可能指示了中更新世以来南方气候的不稳定性和气候逐渐变干冷的趋势.

qyxmcad 2008-08-30 00:25

最近有网友向我提出如下问题：
讨论土体的结构构造都是讨论粘性土的，结构构造对土体的物理力学指标影响同样适用于粉土中 ？
我觉得研究土的成因最终目的是为了应用在工程实践中，什么样的成因能形成何种结构、何种成分的土体，什么样结构的土表现出什么样的物理力学性质，粘性土的结构是力学指标的主导因素，成分只有微弱的影响，望专家就土体结构和其力学性质之间的联系予以指导！

我的回答如下：
1、结构构造对土体的物理力学指标影响同样适用于粉土中 ？
结构构造对土体的物理力学指标影响适用于任何土类 。土体的物理力学性质是由土体的矿物成份、结构构造所决定的；而土体的矿物成份、结构构造又是由成土作用所决定的，或者说是成土作用决定了土体的物理力学性质，这就是我们需要研究成土作用的原因。正如你所说“研究土的成因最终目的是为了应用在工程实践中”。

2、什么样的成因能形成何种结构、何种成分的土体，什么样结构的土表现出什么样的物理力学性质，粘性土的结构是力学指标的主导因素，成分只有微弱的影响，望专家就土体结构和其力学性质之间的联系予以指导！
你给的这个题目太大了，几乎囊括了成土作用的所有内涵，恕我无法回答，我也正在探索之中。但我认为你“粘性土的结构是力学指标的主导因素，成分只有微弱的影响”的说法是有误的。我认为土体的结构构造在很大程度上是取决于土体的矿物（化学）成份.例如粘土矿物有三种：高岭土、蒙托石和伊利石，这三种粘土矿物的物理力学性质（尤其是亲水性）差别很大，不同粘土矿物以及不同粘土矿物组合所构成的粘土，其工程特性（物理力学性质）千差万别，如果在粘土中还含有别的矿物成份，又会对粘土的工程特性（物理力学性质）产生新的影响。所以我一再强调：千万不要认为同一类型的土体（例如粘土、粉土等等）都具有相同或相似的工程特性（物理力学性质），否则你就要犯错误，甚至造成重大工程事故。应该说每一个不同场地（不同成土作用区）的土体都有其不同的工程特性（物理力学性质）。例如为甚麽粉土就有低液限粉土、高液限粉土、砂粒粉土等等工程特性（物理力学性质）不同的粉土呢？就在于他们是在不同的成土环境中，经历了不同的物理化学变化，具有不同的矿物组合，形成了不同的结构构造，具有了不同的工程特性（物理力学性质）。在这方面最近我又有了新的体会，下次再谈。

qyxmcad 2008-09-02 22:33

土壤
土壤是各種地理環境因子共同作用下的產物，在不同的地理環境中，土壤性質常呈現明顯的空間差異，而土壤性質也會隨時間的推衍而改變，如此富區域性而多變的土壤，是許多生物生長的基礎。人類自漁獵社會伊始，所有賴以維生的資源就完全取之於自然界的生物，發展至農業時代，更需進一步深入了解對土壤的性質。雖然，今天大部分的人們不再直接依賴自然界的生物與土壤維生，但土壤和生物是各種環境因子共同作用下的產物，為生態環境是否健康的重要指標。首先，我們將認識土壤的形成。

第一節　土壤

土壤的形成和組成
　　土壤中的礦物成份是由地表岩石風化而來，原本緻密的岩石漸漸成為疏鬆的岩層，使空氣和水充斥其中，成為微生物和植物繁殖的溫床。而在生物的累積和分解過程中，加入了有機質和養分，使原本以礦物成份居多的風化層成為真正的土壤(圖11-1)。

成土要素
　　由於各地的母質、氣候、地形、生物及成土時間長短不同，使土壤的形態和性質常有很大的差異，這些影響土壤生成的因子稱為成土要素。一般而言，氣候因子──尤其是氣溫和雨量，對土壤的生成最具決定性；一地的母質會影響土壤種類，而成土時間愈短，土壤愈能反映母質性質；地形的高度、坡向影響氣溫和降雨，進而影響土壤的發育，坡度陡緩則影響土壤侵蝕的速度及土壤水分的維持；動植物的分布和作用，影響土壤的性質──如增添土壤有機質、維護土壤等；此外，成土要素的作用時間不同，會形成性質相異的土壤，如在相同環境下，化育時間較長則生成紅壤，若化育時間較短，則可能出現黃壤。這些因子本身不但分別影響土壤的形成，且彼此間亦相互影響。成土要素共同作用的結果，使各地土壤呈現區域差異。


　　臺灣山地面積廣大，地勢高峻，湍急的河川和豐沛的降水，使山區土壤易被侵蝕，不易在原地持續穩定發育，故難見成熟的土壤；相對地在較平坦的平原、台地則可見較深厚的土層發育。而由山地至平原呈垂直分布的各氣候帶，各自孕育出不同的土壤，如臺灣高海拔的冷溼山區，原利於灰化土類的生成，但因地形陡緩不同，陡坡出現土層淺薄的石質土，坡底為崩積土，在平緩地帶才有成熟灰化土的生成。


成土作用
　　一地土壤的形成作用，稱為成土作用。重要的成土作用如下：

一、自然因素

(一)淋溶作用：土壤內部的水分向下移動，使土壤上層的可溶性物質隨水流出的作用。


(二)澱積作用：土壤上層因淋溶而流失的物質，累積在下層的作用。


(三)聚鐵鋁化作用：淋溶旺盛的地帶，因氧化鐵、鋁無法淋溶而殘留在土壤表層，使土壤呈紅、黃色。


(四)灰化作用：在較冷涼溼潤的地區，淋溶作用極強，土壤表層聚集無法溶解的矽酸鹽類而呈灰白色。


(五)鈣化作用：雨量稀少的地區，淋溶作用輕微，碳酸鈣聚積於上層土壤，使土壤呈鹼性。


(六)腐質化作用：植物的枯枝敗葉轉化成腐植質，使土色變黑，增加土壤沃度。


二、人為因素

　　人類的活動常直接或間接影響土壤的生成及性質。如東亞稻作區，土壤因長期浸在水中，而成為一種特殊的人為土壤型－水稻土。修築水庫或灌溉，提高地下水位，也會改變土壤內部的結構，在蒸發旺盛的乾燥地區甚至引起土壤鹽化的現象。此外，因工業發展而造成的重金屬廢水或酸雨等污染土壤，也會改變土壤的性質，而出現新的土壤剖面。



　

土壤剖面
　 經由各種成土作用，土壤會逐漸形成幾個層次，若從土壤表層由上而下做垂直切面，稱為土壤剖面。從土壤剖面可清楚地看到顏色、質地及結構都不同的數個層次（圖11-2、11-3），除顯示各種成土作用的強弱、成土時間的長短等，也是土壤分類的重要依據之一。

學生活動11-1

觀察土壤剖面
1. 討論那些地點較易見到土壤的 「真面目」－土壤剖面？

2. 至便利觀察處觀察並記錄所見到 的土壤剖面。

重點：(1)土壤顏色及分層。

　　　 (2)表層植被覆蓋情形。

　　　 (3)感受土壤的質地：如是否能搓成條狀？還是顆粒分明如沙粒？

土壤的分類和分布
土壤的分類因目的不同，標準並不一致，十分複雜，在此僅提出數個常見的分類標準：

一、堆積方式

　　土壤風化後，未經風力、河川等搬運，稱為原積土，例如：臺灣山區常見的石質土；若經風力、河川等營力的搬運，則稱為運積土，例如：土壤物質因沖蝕、潛移、滑落或崩塌等位移而堆積的崩積土，及低地平原區的沖積土等。

二、氣候差異

　　雨量的多寡會影響土壤的酸值。多雨區常形成酸性土，少雨區常生成鹼性土。此外，在不同的氣候區，主要的成土作用不同，亦會造成不同的土壤，例如：低緯的暖溼地帶因淋溶作用盛，常形成酸性的土壤，如紅壤、黃壤；高緯或冷溼地帶常形成酸性的灰壤；乾燥地帶則常形成鹼性的鈣層土。

三、土壤成分

　　如出現於溫帶草原地帶，富含深色有機質或出現於火山地帶的黑土；或海濱因蒸發強盛，鹽分隨水分上升累積至土壤表層的鹽土。

　 全球的土壤分布，若只考慮緯度、距海遠近、行星風系等影響氣候的因素，則分布情況如圖11-4所示。

shanhuxue 2008-09-29 13:29

成土作用确实是对建筑物的沉降和地基承载力有很大的影响，值得研究啊！  

308895124 2008-10-14 19:40

形成沉积岩的沉积物是什么？

g-eo 2008-11-13 16:05

学得越多，越不知道这天天都能见到了东西该怎么解释了。

qyxmcad 2008-11-14 23:33

55楼的308895124朋友，你问的问题请看：http://www.yantubbs.com/read.php?tid=34614和
http://www.yantubbs.com/read.php?tid=34614&fpage=0&toread=&page=2
中的“沉积相研究的方法有哪些？趋势如何？”一节和“沉积岩”一节，及该专题的其他内容。

ivory 2009-01-30 23:06

楼主分析的很深刻，关于成土作用值得认真探讨。

ruoyudong 2009-04-25 18:48

学习了  专家啊

九月雪_2008 2009-06-28 08:56

收藏文章，(*^__^*) 嘻嘻……，谢谢楼主！

illusion_110 2009-10-24 15:38

果然是专家级别！！