中国南方红土的研究进展

文章编号:1000-5641(2002)01-0069-07

中国南方红土的研究进展

顾延生1,2,　肖春娥1,　章泽军1,　蔡述明3

(1.中国地质大学地球科学院,湖北武汉　430074;　2.武汉大学人文学院,湖北武汉　430072;

3.中国科学院测量与地球物理研究所,湖北武汉　430077)

摘要:中国南方的红土是晚新生代以来重要堆积物,为特定的气候环境下的产物,蕴藏着丰富

的环境演化信息,为全球变化的良好信息载体,作者对红土的成因、发育期次、年代学、古气候

学、生物学、磁学性质等方面的不同观点作了较为详细的论述,从而提出了目前红土研究中存

在的问题及解决的方法。

关键词:;南方红土;　环境演化信息;　全球变化

中图分类号:P534 文献标识码:A

中国南方自秦岭2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2季风气候环境的产物。近十年来随着全球变化研究的深入开展,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、磁性、古气候学以及红土与全球变化关联已得到开展,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。

1　红土的成因

1.1　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,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　收稿日期:2000-10

　基金项目:国家地质调查项目(20001300002051)和中国地质调查局地层古生物中心项目(200113900072)　作者简介:顾延生(1970-),男,博士,讲师.

　第1期2002年3月华东师范大学学报(自然科学版)Journal of East China Normal University (Natural Science )No.1　Mar.2002

07华东师范大学学报(自然科学版)2002年

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。

1.2　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1500mm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。

1.3　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2上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。

2　红土形成时代研究

2.1　红土的发育期次

刘东生等认为我国红色风化壳的发育程度可分4期:早更新世是红土发育时期;中更新世是红土最发育时期,形成网纹红土;晚更新世是在30°N以南即长江以南有红土发育,而且红土化作用已微弱;全新世红土化作用只在华南等盛夏季节才微弱进行[4]。

席承藩认为广泛分布于江南地区的第四纪红色粘土风化壳的发育亦分为4期,底部的红色粘土砾石层时代为Qp1;砾石层之上的网纹红土为Qp2长期形成物;网纹红土之上的厚层均质红土为Qp3的长期风化产物,是江南红色风化壳形成的极盛时期;全新世仍有脱硅富铝风化作用的进行[3]。

朱照宇等依据野外实测资料,将雷琼地区热带红土暂划出5个发育期次:第三纪的红土(60～2.5MaB.P.);早更新早期红土(2.5～1.6MaB.P.);早更新世早2中期红土(1.6～0.8 MaB.P.);中更新世中期红土(0.8～0.1MaB.P.);晚更新世2全新世红土(0.1MaB.P.以来)[5]。

黄镇国等根据我国南方多处红色风化壳的实例,对红色风化壳发育期归纳为:(1)存在上新世甚至早第三纪的红色风化壳;(2)Qp1时期红色风化壳普遍发育;(3)Qp2是红色风化壳发育的盛期;(4)Qp3以来红色风化壳继承性发育[4]。