能够揭示古土壤环境的有哪些条件,古土壤及其识别

2020-11-26 11:58:10 字数 5391 阅读 9248

1楼:

土壤 可以分为砂质土、黏质土、壤土三种类型。

砂质土的性质:含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好。

黏质土的性质:含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差。

壤土的性质:含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般,通风性能一般。

在我国根据地域环境不同可分为:

砖红壤分布地区:海南岛、雷州半岛、西双版纳和台湾岛南部,大致位于北纬22°以南地区。

形成条件:热带季风气候。年平均气温为23-26℃,年平均降水量为1600-2000毫米。植被为热带季雨林。

一般特征:风化淋溶作用强烈,易溶性无机养分大量流失,铁、铝残留在土中,颜色发红。土层深厚,质地粘重,肥力差,呈酸性至强酸性。

赤红壤分布地区:滇南的大部,广西、广东的南部,福建的东南部,以及台湾省的中南部,大致在北纬22°至25°之间。为砖红壤与红壤之间的过渡类型。

形成条件:南**带季风气候区。气温较砖红壤地区略低,年平均气温为21-22℃,年降水量在1200-2000毫米之间,植被为常绿阔叶林。

一般特征:风化淋溶作用略弱于砖红壤,颜色红。土层较厚,质地较粘重,肥力较差,呈酸性。

红壤和黄壤

分布地区:长江以南的大部分地区以及四川盆地周围的山地。

形成条件:中**带季风气候区。气候温暖,雨量充沛,年平均气温16-26℃,年降水量1500毫米左右。植被为**带常绿阔叶林。黄壤形成的热量条件比红壤略差,而水湿条件较好。

一般特征:有机质**丰富,但分解快,流失多,故土壤中腐殖质少,土性较粘,因淋溶作用较强,故钾、钠、钙、镁积存少,而含铁铝多,土呈均匀的红色。因黄壤中的氧化铁水化,土层呈黄色。

黄棕壤分布地区:北起秦岭、淮河,南到大巴山和长江,西自青藏高原东南边缘,东至长江下游地带。是黄红壤与棕壤之间过渡型土类。

形成条件:**带季风区北缘。夏季高温,冬季较冷,年平均气温为15-18℃,年降水量为750-1000毫米。植被是落叶阔叶林,但杂生有常绿阔叶树种。

一般特征:既具有黄壤与红壤富铝化作用的特点,又具有棕壤粘化作用的特点。呈弱酸性反应,自然肥力比较高。

棕壤分布地区:山东半岛和辽东半岛。

形成条件:暖温带半湿润气候。夏季暖热多雨,冬季寒冷干旱,年平均气温为5-14℃,年降水量约为500-1000厘米。植被为暖温带落叶阔叶林和针阔叶混交林。

一般特征:土壤中的粘化作用强烈,还产生较明显的淋溶作用,使钾、钠、钙、镁都被淋失,粘粒向下淀积。土层较厚,质地比较粘重,表层有机质含量较高,呈微酸性反应。

暗棕壤分布地区:东北地区大兴安岭东坡、小兴安岭、张广才岭和长白山等地。

形成条件:中温带湿润气候。年平均气温-1-5℃,冬季寒冷而漫长,年降水量600-1100毫米。是温带针阔叶混交林下形成的土壤。

一般特征:土壤呈酸性反应,它与棕壤比较,表层有较丰富的有机质,腐殖质的积累量多,是比较肥沃的森林土壤。

寒棕壤(漂灰土)

分布地区:大兴安岭北段山地上部,北面宽南面窄。

形成条件:寒温带湿润气候。年平均气温为-5℃,年降水量450-550毫米。植被为亚寒带针叶林。

一般特征:土壤经漂灰作用(氧化铁被还原随水流失的漂洗作用和铁、铝氧化物与腐殖酸形成螯合物向下淋溶并淀积的灰化作用)。土壤酸性大,土层薄,有机质分解慢,有效养分少。

褐土分布地区:山西、河北、辽宁三省连接的丘陵低山地区,陕西关中平原。

形成条件:暖温带半湿润、半干旱季风气候。年平均气温11-14℃,年降水量500-700毫米,一半以上都集中在夏季,冬季干旱。植被以中生和旱生森林灌木为主。

一般特征:淋溶程度不很强烈,有少量碳酸钙淀积。土壤呈中性、微碱性反应,矿物质、有机质积累较多,腐殖质层较厚,肥力较高。

黑钙土分布地区:大兴安岭中南段山地的东西两侧,东北松嫩平原的中部和松花江、辽河的分水岭地区。

形成条件:温带半湿润大陆性气候。年平均气温-3-3℃,年降水量350-500毫米。植被为产草量最高的温带草原和草甸草原。

一般特征:腐殖质含量最为丰富,腐殖质层厚度大,土壤颜色以黑色为主,呈中性至微碱性反应,钙、镁、钾、钠等无机养分也较多,土壤肥力高。

栗钙土分布地区:内蒙古高原东部和中部的广大草原地区,是钙层土中分布最广,面积最大的土类。

形成条件:温带半干旱大陆性气候。年平均气温-2-6℃,年降水量250-350毫米。草场为典型的干草原,生长不如黑钙土区茂密。

一般特征:腐殖质积累程度比黑钙土弱些,但也相当丰富,厚度也较大,土壤颜色为栗色。土层呈弱碱性反应,局部地区有碱化现象。土壤质地以细沙和粉沙为主,区内沙化现象比较严重。

棕钙土ⅰ、分布地区:内蒙古高原的中西部,鄂尔多斯高原,新疆准噶尔盆地的北部,塔里木盆地的外缘,是钙层土中最干旱并向荒漠地带过渡的一种土壤。

形成条件:气候比栗钙土地区更干,大陆性更强。年平均气温2-7℃,年降水量150-250毫米,没有灌溉就不能种植庄稼。植被为荒漠草原和草原化荒漠。

一般特征:腐殖质的积累和腐殖质层厚度是钙层土中最少的,土壤颜色以棕色为主,土壤呈碱性反应,地面普遍多砾石和沙,并逐渐向荒漠土过渡。

黑垆土分布地区:陕西北部、宁夏南部、甘肃东部等黄土高原上土壤侵蚀较轻,地形较平坦的黄土源区。

形成条件:暖温带半干旱、半湿润气候。年平均气温8-10℃,年降水量300-500毫米,与黑钙土地区差不多,但由于气温较高,相对湿度较小。

由黄土母质形成。植被与栗钙土地区相似。

一般特征:绝大部分都已被开垦为农田。腐殖质的积累和有机质含量不高,腐殖质层的颜色上下差别比较大,上半段为黄棕灰色,下半段为灰带褐色,好像黑垆土是被埋在下边的古土壤。

荒漠土分布地区:内蒙古、甘肃的西部,新疆的大部,青海的柴达木盆地等地区,面积很大,差不多要占全国总面积的1/5。

形成条件:温带大陆性干旱气候。年降水量大部分地区不到100毫米。植被稀少,以非常耐旱的肉汁半灌木为主。

一般特征:土壤基本上没有明显的腐殖质层,土质疏松,缺少水分,土壤剖面几乎全是砂砾,碳酸钙表聚、石膏和盐分聚积多,土壤发育程度差。

高山草甸土

分布地区:青藏高原东部和东南部,在阿尔泰山、准噶尔盆地以西山地和天山山脉。

形成条件:气候温凉而较湿润,年平均气温在-2-1℃左右,年降水量400毫米左右。高山草甸植被。

一般特征:剖面由草皮层、腐殖质层、过渡层和母质层组成。土层薄,土壤冻结期长,通气不良,土壤呈中性反应。

高山漠土

分布地区:藏北高原的西北部,昆仑山脉和帕米尔高原。

形成条件:气候干燥而寒冷,年平均气温-10℃左右,冬季最低气温可达-40℃,年降水低于100毫米。植被的覆盖度不足10%。

一般特征:土层薄,石砾多,细土少,有机质含量很低,土壤发育程度差,碱性反应。

古土壤及其识别

2楼:中地数媒

1.古土壤

古土壤是过去气候与地貌环境相对稳定条件下形成的土壤,有时也称为土壤化石,其发育或由于形成土壤的气候或地形环境的变化而中断,或在后来的地质过程中被其他沉积物掩埋。古土壤主要是第四纪时期形成的,偶尔也见于古近纪—新近纪地层中,年代更久远的古土壤也有发现。

古土壤的涵义与类型存在多种界定。当前古土壤分类一般基于现代土壤的系统分类体系,即采用诊断层和诊断特征,辅之以古土壤总体的化学性质等指标划分古土壤类型。依据形成年代与保存环境可以将古土壤简明地划分为埋藏型(buried)、埋藏裸露型(exhumed)和残余型(relict)古土壤(***tleton et al.

,2000)。残余型古土壤(relict paleosoil)是形成于过去环境与景观下,未被年轻的沉积物埋藏的土壤,自初始形成阶段直至现代均受地表环境影响。埋藏型古土壤(buried paleosoil)也是形成于古环境条件,但随后被沉积物长期掩埋;埋藏裸露型古土壤是形成于古环境条件后被埋藏,但因上部覆盖物被侵蚀而再暴露地表的土壤。

残余型和埋藏裸露型古土壤(exhumed paleosoil)因暴露地表,接受后期成土作用的影响,为不同成土环境叠加作用的结果,用于恢复古环境的难度较大。埋藏型古土壤相对受后期成土作用的影响小,记录的古环境信息相对单一,且保存较好,故对其研究较多。

2.古土壤的识别

因为沉积层序内的古土壤外表很像沉积物或沉积岩,许多古土壤曾被人们当做灰色、红色或绿色的泥岩而未被识别出。怎样让一个普通的地质人员,不用经过土壤学的训练,就能在野外识别出古土壤呢?r et allack(1997)和r et allack et al.

(1998)提出了三种主要的古土壤诊断特征将它们与沉积岩区分:即生命遗迹、土壤层和土壤构造。

根迹是保存在古土壤中最主要的生命遗迹(trace of life)。根迹提供了岩石曾经暴露在大气中并被植物“占领”产生土壤的诊断性依据。根迹散布在土壤层的上部。

根迹大多数向下变细并分杈(图1-3),以此可以把它们和潜穴区分。另一方面,有些根迹横斜分布在土壤黏土层之上,有一些类型的向上分杈并长出土壤。当原始的有机物质被保留下来时,植物根迹最容易辨认,这种情况主要发生在古土壤形成于洪涝、缺氧的低地环境条件下。

在红色氧化的古土壤中根迹主要具有管状特征并包含与周围古土壤不同的物质。

图1-3 古土壤中植物的根迹,原始的有机物质已经部分被铁氧化物取代

土壤层(soil horizon)的存在是识别古土壤的第二个特征。古土壤最上部水平层的顶部通常被侵蚀表面强烈切割,但是土壤层会显示出结构、颜色或矿物组成等在向下进入母岩过程中的梯度变化。

生物扰动(bioturbation)作用(破坏作用)、潮湿和干燥以及其他土壤形成过程会破坏母岩原始构造而在古土壤中形成典型的土壤构造(soil structure)。土壤构造是指土壤颗粒(包括团聚体)的排列与组合形式。在野外鉴别时,通常指不同形态和大小,且能彼此分开的结构体。

土壤构造按形状可分为块状、片状和柱状三种类型;按其大小、发育程度和稳定性等,再分为团粒、团块、块状、棱块状、棱柱状、柱状和片状等结构。图1-4 展示的是中新世古土壤。虽然这些土壤是红色的,但是古土壤可以有很多不同的颜色和特性(r et allack,1997)。

此外,微形态特征、氧化物特征及化学性质、矿物特征、颗粒组成、土壤有机质及元素地球化学指标等也有助于进一步识别和诊断古土壤。

图1-4 砂岩之下的红色古土壤

3.古土壤的研究意义

土壤形成受气候、生物、母质、地形和时间等五大成土因素控制。古土壤是过去环境条件下形成的产物,必然蕴含丰富古环境与古气候、古植被、古水文等信息,所以,研究古土壤类型与古土壤特征,再对比相同或相似现代土壤类型和土壤特征,依据这些现代土壤对应的成土环境,可以推导和重建古土壤形成时期的古环境。研究形成于新近纪以前的古土壤可以重建全球范围的古气候变化历史,同时揭示前寒武纪时期古大气o2分压以及寒武纪以后古大气co2浓度水平的演化过程;古土壤具有空间和时间等多重信息,能反映流域或区域的古景观、古地貌和古水文特征。

随着层序地层学在石油勘探中的广泛应用,人们发现古土壤在确定层序界面和横向对比、寻找碳酸盐岩台地沉积间断面和微喀斯特地貌以及对确定三角洲古地形走势都有着不可替代的作用(林又玲,2001)。此外,古土壤在恢复古植被与古环境、古气候方面,在沉积盆地古地貌研究等方面也都有重要的意义(kraus,1999)。近期更有学者在济阳坳陷古近系沙河街组的钙质古土壤中发现了高产油层(周自立等,2009),不仅为查明济阳坳陷在沙四段沉积末期存在沉积间断提供了重要依据,还拓展了胜利油区储层勘探的领域。