红粘土

红粘土 -

物理性质

红粘土红粘土为碳酸盐岩系出露的岩石经红土化作用形成的棕红、褐黄等色的高塑性粘土。其裂隙发育液限一般大于50具有明显的收缩性但压缩性低。经坡、洪积再搬运后仍保留其基本特征液限大于或等于45但小于50的红粘土为次生红粘土。矿物成分主要为高岭石并含一定量的蒙脱石和石英颗粒等含水率为10%左右孔隙比为0.5～0.7干容重为16～17 kN/m3塑性指数为1l～16。但是随隧洞开挖其含水率不断增加一般为15%～22%甚至有的洞段土体含水率达到塑限天然压缩系数a1-2=0.09-0.1 Ma-1饱和压缩系数a1-2-0.1～0.15 Ma-1自由膨胀率为5%～20%。

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形成原因

1.气候条件：气候变化大年降水量大于蒸发量。因而气候潮湿有利于岩石的机械风化和化学风化风化的结果便形成红粘土。

2.岩性条件：主要为碳酸盐类岩石。

3.构造条件：当岩层褶皱、断层发育时、岩体破碎易于风化时更易形成红粘土。

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成土环境

裸露的红粘土

红粘土的成土母质是第三纪红色粘土并被埋藏在黄土层下。由于强烈水土流失切割覆盖于其上的黄土层被侵蚀殆尽红色古土壤层出露地表。红色粘土层质地粘重吸水膨胀后水分难以下渗加之所处地形部位坡度较大每届降雨形成地表径流水土流失严重形成滑坡、泻溜和崩塌等重力侵蚀。年复一年侵蚀循环致使土壤发育微弱因形成与黄土母质在形态特征和理化性质上有很大差异的红粘土。

红粘土地区植被稀疏成土作用微弱。表层仅有较薄而有机质含量低的腐蕴质层在腐殖质组成中胡敏酸的绝对含量和相对含量都低多在0.02-0.098克每千克之间胡富比多在0.4-0.5之间。红粘土的生物作用微弱具有红色风化壳的残留特征。第三纪及第四纪红色风化壳土体结构面上往往覆有棕黑色铁锰胶膜呈中性或具石灰性反应。

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形态特征

红粘土的层面

红粘土土体虽厚但由于水土流失严重有的只有薄的A层有的A层完全被侵蚀；人工垦殖者虽有浅色耕作层但均没有B层多屑A-C构型。土壤颜色为红棕色或红色。粘粒含量高多达30%-50%高者达60%以上。土体紧实以棱状或大快状结构为主。

红粘土的颗粒组成随母质不同而异。发育在第三纪红土层上的红粘土以粘粒为主含量在50%以上其次是粉砂和细砂含量分别在20%-30%和14%-20%之间粗砂含量一般不超过2%而发育在第四纪更新世老黄土（红色条带）上的红粘土则以细砂为主含量在40%左右粉砂和粘粒含量在20%-30%之间粗砂含量在5%-20%之间。

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组成性质

土壤化学组成

发育在第四纪老黄土的红粘土富含钙质和硅质发育在第三纪红

色土层的红粘土则具脱钙少硅的区别。发育在第三纪红色土层上的红粘土土体氧化硅含量较少而铝、铁、钛的含量甚多钾含量明显减少磷的含量较高。发育在第四纪老黄土（红色条带）上的土壤氧化硅的含量仍较高钙和镁的含量也较高二者在化学性状上仍有很大的差别。

土壤的化学性质

1、红粘土多呈中性或微碱性反应少部分呈微酸性。在检测样品中多以水解性酸为主在0.1-12.47me/100g之间而交换性酸较少多在2me/100g以下。盐基饱和度在70%-90%之间少部分在50%-70%之间。

2、土壤阳离子交换量较高一般在20me/100g以上主要是粘粒含量较高所致仅有个别砂性较强有机质含量较低的红粘土其交换量在20me/100g以下。

3、土体深厚质地粘重结持紧实孔隙度较低（41%-49%）。

4、胀缩率也很高膨胀率12%-32%收缩率10%-15%渗水性差渗透率低每分钟约0.7毫米重力水渗透深度只有50厘米左右。

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利用改良

红粘土的利用与改良

1、陡坡地红粘土侵蚀严重应恢复和保护植被；已垦殖的陡坡耕地应退耕种植林草控制水土流失。

2、种植绿肥增施有机肥秸秆还田科学施用磷肥可有效地改善土壤的理化性状。

3、复盐基红粘土的土体深厚酸碱度适中盐基饱和矿质养分较丰富是浙江沿海岛屿区重要土壤资源之一。利用状况有三种；一是坡耕地种植大麦、甘薯、玉米和夏类作物。二是林地主要分布在大、中岛屿上栽种黑松、毛竹以黑松为主。黑松较抗风又耐旱、耐瘠适应性强。目前黑松占岛屿林种的93%但宜间套阔叶树以防病虫危害；三是灌丛草地处于半荒芜状态多分布于边远小岛而部分大、中岛屿近村庄处的山坡地亦有小面积的分布。

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主要分类

N2红粘土

山西万家寨引黄工程总干线及南干线隧洞穿过N2红粘土层的洞段较多。本区N2红粘土属第三系上新统保德组(N2)地层在晋西北的广大地区的基岩探槽中普遍沉积了这种冲洪积堆积物。

红粘土--指标统计表

其岩性主要为棕红、微红色砂质粘土含砂粒较多结构较密实五层理土层中发育大量不规则裂隙裂面有铁质浸染局部裂面因地下水活动夹有充填物形成龟裂或夹有风化的灰岩碎石并随土体含水率不断减少逐渐固结。因N2红粘土的土质和砂粒的含量不同其裂隙发育也有差异粘粒含量小、砂粒含量多的土体裂隙发育较多反之裂隙发育较少。该土沿这些裂隙破碎的粒径一般为0.2～1.0em为此俗称“蒜瓣土”。

物理特性

矿物成分主要为高岭石并含一定量的蒙脱石和石英颗粒等含水率为10％左右孔隙比为0.5～0.7干容重为16～17 kN/m3塑性指数为1l～16。但是随隧洞开挖其含水率不断增加

一般为15％～22％甚至有的洞段土体含水率达到塑限天然压缩系数a1-2=0.09-0.1 Ma-1饱和压缩系数a1-2-0.1～0.15 Ma-1自由膨胀率为5％～20％。从上述物理性质指标判别N2红粘土为低至中偏低压缩性、非膨胀性土。

力学及变形特性

对N2红粘土洞段取原状土样进行室内直剪、三轴剪以及邓肯E-μ模型的变形试验该土的抗剪强度较高但是随含水率的增加其抗剪强度降低较明显。

土体结构

N2红粘土土体中不规则裂隙发育而且裂隙面充填有泥膜或泥质物在含水率<12％时土体的承载力和抗剪强度较高但是当其含水率>12％时其承载力和抗剪强度降低并随含水率的增大其降低越显著当达到饱和时土体失于自稳能力此时向洞内产生明显的变形位移。

黄土高原红粘土

晚新生代黄土高原红粘土的粒度分布具有明显的三峰分布分别在2-20、20-100和0.04-1um出现峰值每个峰值对应于不同的形成过程与晚第四纪黄土一致。方式CO闰子代表本底气溶胶粒子的沉积物方式A粒子（20-100um)代表冬季风尘暴搬运的大气粉尘方式B粒子（2-20um)代表冬季风正常搬运的大气粉尘。

红粘土的粒度分布表明东亚冬季风环流而非北半球西风环流控制着红粘土物质的堆积过程红粘运的大气粉尘红粘土的粒度分布表明东亚冬季风环流而非北半球西风环流控制着红粘土物质的堆积过程红粘土中>19um的粗粒子组分指示了东亚冬季风演化历史；6.5MaB冬季风开始发育5.2-4.5MaB冬季风减弱并达到最低值4.5-3.6MaB冬季风由弱变强3.6-2.6MaB冬季快速增强并达到最大值。

老红粘土

土种名称：老红粘土

地理分布 ：零星分布在河北省平泉、邢台、遵化等县、地的低山丘陵下部与山麓平原交接处多为岗坡台地面积：1.3 万亩

海拔：米 500

植被类型：长有酸枣、荆条、白草、狗尾草等。

成土母质;母质为红色粘土。

土壤质地：土壤h7.6—8.5微碱性。阳离子交换量17-28me/100g土。

土壤利用

该土种多为荒草地植被稀疏水土流失严重缺水易旱。实行乔、灌、草结合发展林、牧业生产。对宜垦为农用的要修筑梯田或修埂筑堰进行土地深翻提高土壤的蓄水能力并实行等高种植耐旱植物增施有机肥、磷肥实行粮－豆粮－肥间作养用结合培肥地力。

西华红粘土

归属与分布

属积钙红粘土亚类火红土土属。分布于甘肃省天水、临夏、平凉、定西、庆阳、陇南、兰州、白银等地水土流失严重的丘陵、残塬、梁、峁及山坡地上。面积271．8万亩。

主要性状

土种母质为第三纪红土剖面发育较弱为A11一AC一C型耕层厚15cm左右多呈浊红棕色粒状结构其下为亮红棕色块状结构。通体石灰反应强烈碳酸钙含量8％一11

％。土壤H8．0一8．5呈微碱性。土壤阳离子交换量13一23me／100g土。据119个剖面样分析结果统计：A11层有机质含量0．95％全氮0．063％速效磷6m、速效钾171m；有效微量素含量（n＝18）：锌0．7m、铜1．05m、硼0．77m、钼0．09m、铁13m、锰11m。