砖红壤化

科技工作者之家 2020-11-17

在冷凉的气候条件下,土壤容易发生灰化,而在热带地区,特别是炎热而多雨的条件下,则容易发生土壤的砖红壤化。在这种条件下,由于风化和强度淋失,铁和铝的矿物质就变为不可溶的化合物,在二氧化硅和其他矿物质被淋失以后,这些铁和铝的化合物就遗留下来,产生氧化土(oxisols)。 这样一来,土壤就变成了红色或黄色的物质,这是一个很深的氧化物表层,主要由铁和铝的不溶性氧化物所组成,其他化合物均巳淋失。当这个过程进行达到极点时,这些矿物质就形成一个坚硬的红色岩块,也就是砖红壤。1

作用砖红壤化作用有些像假潜育化作用,它是以消散的无定形物质,由于结晶而沉淀为或多或少紧实的结晶复合体,但它有别于假潜育化作用,所有这些复合体间的空隙皆逐步填充,并在一起长成一个结晶的块体,在受到千燥作用后,形成坚如岩石的结持度。1

过程砖红壤化过程是使上壤环境不断破坏的过程,如果不加保护,变化可能很激烈,在某些情况下还是不可逆的;没有植被的不所改良作用,土壤变得很硬,烧砖状,难以对付,若千年后成为不能为农业所用的土地。

母质是砖红壤化的重要因素。热带也具有肥沃士壤的地方,主要是河谷地区冲积和新近火山活动形成的。这种土壤中富有矿质营养物,是河水带来或地球本身喷出。因为许多热带地区很古老,受到长期风化,尤其易于形成砖红壤土。Hendricks指出,爪哇的大部地区土壤肥沃,供养很多人口,其士壤是火山起源的,而临近的婆罗洲土壤,起源于风化的页岩和砂岩,大部成为砖红壤土。2

特点(1 )没有能决定砖红壤和砖红壤性土壤产生的“砖红壤气候”。这些土壤产生于永久潮湿和干湿交替的热带;但必须是适合的生境。它们不是有巨大渗透性的生境,相反地,必须是重壤土到粘土的土被或沉积层,在它们内部多少是经常湿润状态,且温度变化小,这样就允许消散的无定形物质,能经久不断地向各个结晶中心移动。

(2)当红壤化作用产生于永久潮泪的赤道雨林带时,砖红壤微结构就将进行更连续不断的和更完善的发育。像赤铁矿这种完全脱水的氧化物的形成,不需母质物质的脱硅化作用。它在永久潮湿的环境中,可由老化作用而产生。

(3)砖红壤层受千燥作用而坚硬是不可逆的。干湿交替的气候,有一个长时无雨期,不利于砖红壤化作用,只利于砖红壤再硬化,而形成铁甲和矿渣层。这些未受砖红壤化的表层土(棕色粘土或红色粘士)被侵蚀掉以后,它们就成为表层形成物。

(4)仅能在一个水稳性的过滤架子,在密实的基质内,以联合一起的结晶的铁质海绵体产生之后,一个砖红壤层才能成为透水的和对流动的水开放的。

(5)胶体氧化硅的低含量,对砖红壤的形成是普遍的,但非必要。如果砖红壤作用,不被过早的淋溶作用干扰,氧化硅仍可留在微结构中。富硅砖红壤就是这样产生的,氧化硅经过一定的蛋白石化作用后,转化为结晶状态,形成具有燧石结构的各种次生石英。年青的砖红壤层(班纹粘士)一般是富硅的,但必须认为这是典型的砖红壤化产物。硅含量的减低,不能认为是砖红壤化作用程度的尺度,那只能认为是氧化硅在未蛋自石化和结晶化而得到稳定之前,砖红域十层中胶体气日构的各种次生石英。

(6)砖红壤士层的砖红壤化作用和淋溶作用是两个过程,它们的效果易于以微形态检查中识别。实质上,它们互相替换。由于母质底层(棕色粘士基质或红色粘士型微结构)的损失,这种砖红壤士层便失去了进一步的建设性发育能力;在发育的中途阶段就起石化作用,此后只有初期微结构成分的一部分受到搬移。

(7)铁子形成物(豌豆状氢氧化铁结核的累积)不是砖红壤化的特征,也不是“砖红壤气候”的产物。它属于热带甚至亚热带各种棕色粘土变种的正常的动力学。特为密实的铁质结构的累积,可能由于坡地棕色粘土表面侵蚀的结果,或因消散氢氧化铁局部的浓聚,这两个过程皆可认为是砖红壤化的前一个阶段。

(8)脱铁的粘重的白色土层(灰白层带)出现于砖红壤性土壤内,但也可作为未受砖红壤化的红色粘土剖面中的一部分(C.层)。它们特为多见于地中海和撒哈拉的第三纪地层中。

(9)真正的砖红壤常展示出它前期的陆成土壤生物活动的各种痕迹,特别是蚯蚓和白蚁所形成的管道和空隙,并且常常填满了较基质更为年轻的物质。这些都是真正砖红壤的指示物,以区别于由火山热源形成的铁石和沼泽铁矿等。

(10)砖红壤和砖红壤性土壤,在某些区域是普遍的,但总不如未砖红壤化热带土壤多,如那些产生于红化作用的(红色粘士和红壤变种)或产生于棕士化作用的(土质状棕色粘土)或产生于假潜育化作用,或那些未变化的棕壤各变种。这些未受砖红壤化土城的存在,符合于它们的环境条件。它们不同于那些影响于砖红壤化作用的,正如它们彼此之间不相同是一样的。从实际观点出发,和为了环境对比研究与士壤分类系统,这些土壤有不同的发生学剖面形态、微形态、活动和实用价值,应当还利于真正的砖红壤和传红壤性土壤。即便是在它们的开始阶段,以没有比微形态分析方法再合适的鉴定方法。

(11)淋溶作用和胶体氧化硅的减少,不仅出现于砖红壤,也出现于土质状棕色粘土,土质状红色粘士和未砖红壤化的红壤。只用化学分析,不可能区别砖红壤性与非砖红壤性士壤。

(12)假土壤性铁石和班纹粘土,经常与碳红壤和砖红壤性土壤混为一谈。前者产生于后期火山活动的影响,并有一种似士壤的形状,但它们不是土壤形成物。因此关于火山地区,砖红壤发生的任何结论,都应以审慎态度对待。1

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院

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