盐风化这样的物理风化 以上仅是自然界存在的几类主要的化学风化形式,除它们之外还有硫酸化作用、还原作 用、去碳作用、脱水作用、中和作用等。实际上自然界的化学风化是以上多种作用的综合。 三生物风化 生物在其生长过程中对岩石所起的物理的和化学的风化作用,称生物风化作用。因为生 物风化是通过物理风化和化学风化完成的,所以有人将生物物理风化和生物化学风化分别归 类于物理风化和化学风化之中,所以自然界的风化作用,实质上只有物理风化和化学风化两 种基本类型。 1.生物物理风化 主要是指植物在其生长过程中,其根系对岩石施加的劈裂、穿凿和动物的挖掘作用。一 般的植物根系可以深入地下几十厘米到一米左右,高等植物的根系有时可达十几米。据研究, 树根对围岩施加的压力可达10-15kg/cm2。当植物根在岩石裂隙中生长加粗时,其施加的 压力可使裂隙加宽加深,类似于冰生长对岩石的冰劈作用,所以有时又称这种生物物理风化 为根劈作用。我们知道大部分啮齿类动物都以洞穴为生,其洞深有时可达距地表数米以下, 动物打洞时的挖掘和穿凿活动也会加速岩石的机械崩解。 2.生物化学风化 生物在新陈代谢过程中,一方面从土壤和岩石中吸取养分,改变岩石的化学风化环境, 促进元素的迁移;另一方面,它们又分泌出诸如碳酸、硝酸、各类有机酸之类的化合物,这 些化合物溶解和腐蚀岩石,也可以对岩石造成破坏。生物的这种通过吸收养分和分泌化合物 对岩石施加的破坏作用称为生物风化作用。各类高等生物,特别是植物对岩石的化学风化时 显而易见的,但是各类微生物的作用更是不能忽视。因为它们的个体很小,又能忍耐各种环 境,在距地表很深的地下和致密的岩石解理面上都可以发现它们的踪迹,它们对岩石的破坏 和崩解具有更大的意义 以上简要介绍了风化作用的基本类型,岩石风化的这三种基本类型,实质上是两种基 本类型,是相互紧密联系的,它们同时进行,相互促进。物理风化作用,加大岩石的孔隙度, 增加了岩石的表面积,使岩石获得了较好的渗透性和透气性,这就更越来越水分、气体和微 生物等的侵入,促进化学风化作用的进行。从某种意义上说。物理风化使化学风化的前驱和 必要准备。化学风化在改变岩石化学成分和性质的同时,也在改变其物理性质。一般说来, 物理风化只能使颗粒破碎到一定的粒径,大致0.02mm是其破碎粒径的下限。然而化学风化 却能使岩石破碎到更小的粒径,直到胶体溶液和真溶液。从某种意义上说,化学风化使物理 风化的继续和深入 第二节:风化阶段
盐风化这样的物理风化。 以上仅是自然界存在的几类主要的化学风化形式，除它们之外还有硫酸化作用、还原作 用、去碳作用、脱水作用、中和作用等。实际上自然界的化学风化是以上多种作用的综合。 三.生物风化 生物在其生长过程中对岩石所起的物理的和化学的风化作用，称生物风化作用。因为生 物风化是通过物理风化和化学风化完成的，所以有人将生物物理风化和生物化学风化分别归 类于物理风化和化学风化之中，所以自然界的风化作用，实质上只有物理风化和化学风化两 种基本类型。 1. 生物物理风化 主要是指植物在其生长过程中，其根系对岩石施加的劈裂、穿凿和动物的挖掘作用。一 般的植物根系可以深入地下几十厘米到一米左右，高等植物的根系有时可达十几米。据研究， 树根对围岩施加的压力可达 10－15kg/cm2。当植物根在岩石裂隙中生长加粗时，其施加的 压力可使裂隙加宽加深，类似于冰生长对岩石的冰劈作用，所以有时又称这种生物物理风化 为根劈作用。我们知道大部分啮齿类动物都以洞穴为生，其洞深有时可达距地表数米以下， 动物打洞时的挖掘和穿凿活动也会加速岩石的机械崩解。 2. 生物化学风化 生物在新陈代谢过程中，一方面从土壤和岩石中吸取养分，改变岩石的化学风化环境， 促进元素的迁移；另一方面，它们又分泌出诸如碳酸、硝酸、各类有机酸之类的化合物，这 些化合物溶解和腐蚀岩石，也可以对岩石造成破坏。生物的这种通过吸收养分和分泌化合物 对岩石施加的破坏作用称为生物风化作用。各类高等生物，特别是植物对岩石的化学风化时 显而易见的，但是各类微生物的作用更是不能忽视。因为它们的个体很小，又能忍耐各种环 境，在距地表很深的地下和致密的岩石解理面上都可以发现它们的踪迹，它们对岩石的破坏 和崩解具有更大的意义。 以上简要介绍了风化作用的基本类型，岩石风化的这三种基本类型，实质上是两种基 本类型，是相互紧密联系的，它们同时进行，相互促进。物理风化作用，加大岩石的孔隙度， 增加了岩石的表面积，使岩石获得了较好的渗透性和透气性，这就更越来越水分、气体和微 生物等的侵入，促进化学风化作用的进行。从某种意义上说。物理风化使化学风化的前驱和 必要准备。化学风化在改变岩石化学成分和性质的同时，也在改变其物理性质。一般说来， 物理风化只能使颗粒破碎到一定的粒径，大致 0.02mm 是其破碎粒径的下限。然而化学风化 却能使岩石破碎到更小的粒径，直到胶体溶液和真溶液。从某种意义上说，化学风化使物理 风化的继续和深入。 第二节：风化阶段
物理风化为主的阶段 严格地说,物理风化与化学风化并不是一个在先,另一个在后,而是同时进行地,即 使在最寒冷、干旱地地区,也仍然有化学风化过程存在:在刚出露的新鲜岩石的表面,由于 和水与空气的接触,必然也会立即有化学风化的加入。但是在在上述两种情况下,所看到的 岩石风化产物主要是粗大的岩石碎屑,很少有细粒的诸如粘土之类的化学风化产物。这说明 化学风化在岩石出露地表之初缺乏足够的发育时间:在高寒或干旱的地区,极低的气温和稀 少的降水抑制了化学风化的进行,只有在相当长的时间内化学风化才能形成较多的细粒物 质。如果时间长的足够的话,仍有明显的化学风化产物形成,在高山地区我们常见到冰碛之 上发育有厚达几十厘米甚至更厚的土壤,这说明即使在高寒地区化学风化依然是旺盛的。岩 石在暴露之初,主要以机械破碎产生粗粒岩屑为主,我们称这一时期为物理风化为主阶段。 如果条件许可,随着风化的进行,它会进入以化学风化为主的阶段。如果在坡度较大的坡地 上,碎屑物质的运移迅速,机械风化的物质不断被搬运而走,新鲜岩石不断出露,风化作用 也会长期停留于物理风化为主的阶段。 二化学风化为主的阶段 化学风化是一个极为复杂的过程,一般将其分为如下三个阶段 1.富钙阶段 风化进入以化学风化为主的阶段后,在其早期,岩石中的K+、Na等活性较强的碱土金 属阳离子首先被水中的H置换,从矿物中离解出来:岩石中的氯化物和部分硫酸盐多为易 溶矿物,它们也很快溶于水中。溶于水中的活性阳离子和卤化物、硫酸盐随水逐渐地迁出风 化产地。而岩石中诸如CaCO3、MgCO3之类的碳酸盐是难溶盐类,仅部分碳酸化后形成重 碳酸盐,随水流失。在这一阶段中因大量的氯化物、硫酸盐的流失,以碳酸盐为主的碳酸盐 相对富集起来,故称为富钙阶段。 在干旱、半干旱气候条件下,由于降水稀少,蒸发量大于降水量,易溶盐类的淋失极其 缓慢,碳酸盐类不仅没有淋失,还常因水分的蒸发从饱和溶液中大量结晶淀积出来,风化作 用长期停留在富钙阶段。富钙阶段所形成的主要矿物为方解石、菱铁矿、赤铁矿等。风化壳 的SiO2/Al2O3>4 富硅铝阶段 岩石经过长期的化学风化后,不但氯化物和硫酸盐类已基本淋失,碳酸盐类也大量迁移, 甚至部分SiO2在水溶液呈碱性的情况下,也从矿物中解离出来,溶于水形成硅酸真溶液或 胶体溶液 硅酸胶粒带负电荷,当其与水溶液中的负电荷胶体相遇时,不易凝聚,随水迁岀产地 当其与带正电荷的胶体相遇时,发生凝聚,形成蛋白石,留在原地。在这一阶段,岩石中的 铝硅酸盐还被风化成各种粘土矿物,氯化物、硫酸盐和碳酸盐类矿物的大量淋失,使岩石中
一. 物理风化为主的阶段： 严格地说，物理风化与化学风化并不是一个在先，另一个在后，而是同时进行地，即 使在最寒冷、干旱地地区，也仍然有化学风化过程存在；在刚出露的新鲜岩石的表面，由于 和水与空气的接触，必然也会立即有化学风化的加入。但是在在上述两种情况下，所看到的 岩石风化产物主要是粗大的岩石碎屑，很少有细粒的诸如粘土之类的化学风化产物。这说明 化学风化在岩石出露地表之初缺乏足够的发育时间；在高寒或干旱的地区，极低的气温和稀 少的降水抑制了化学风化的进行，只有在相当长的时间内化学风化才能形成较多的细粒物 质。如果时间长的足够的话，仍有明显的化学风化产物形成，在高山地区我们常见到冰碛之 上发育有厚达几十厘米甚至更厚的土壤，这说明即使在高寒地区化学风化依然是旺盛的。岩 石在暴露之初，主要以机械破碎产生粗粒岩屑为主，我们称这一时期为物理风化为主阶段。 如果条件许可，随着风化的进行，它会进入以化学风化为主的阶段。如果在坡度较大的坡地 上，碎屑物质的运移迅速，机械风化的物质不断被搬运而走，新鲜岩石不断出露，风化作用 也会长期停留于物理风化为主的阶段。 二.化学风化为主的阶段 化学风化是一个极为复杂的过程，一般将其分为如下三个阶段。 1.富钙阶段 风化进入以化学风化为主的阶段后，在其早期，岩石中的 K+、Na+等活性较强的碱土金 属阳离子首先被水中的 H+置换，从矿物中离解出来；岩石中的氯化物和部分硫酸盐多为易 溶矿物，它们也很快溶于水中。溶于水中的活性阳离子和卤化物、硫酸盐随水逐渐地迁出风 化产地。而岩石中诸如 CaCO3、MgCO3 之类的碳酸盐是难溶盐类，仅部分碳酸化后形成重 碳酸盐，随水流失。在这一阶段中因大量的氯化物、硫酸盐的流失，以碳酸盐为主的碳酸盐 相对富集起来，故称为富钙阶段。 在干旱、半干旱气候条件下，由于降水稀少，蒸发量大于降水量，易溶盐类的淋失极其 缓慢，碳酸盐类不仅没有淋失，还常因水分的蒸发从饱和溶液中大量结晶淀积出来，风化作 用长期停留在富钙阶段。富钙阶段所形成的主要矿物为方解石、菱铁矿、赤铁矿等。风化壳 的 SiO2/Al2O3>4。 2.富硅铝阶段 岩石经过长期的化学风化后，不但氯化物和硫酸盐类已基本淋失，碳酸盐类也大量迁移， 甚至部分 SiO2 在水溶液呈碱性的情况下，也从矿物中解离出来，溶于水形成硅酸真溶液或 胶体溶液。 硅酸胶粒带负电荷，当其与水溶液中的负电荷胶体相遇时，不易凝聚，随水迁出产地； 当其与带正电荷的胶体相遇时，发生凝聚，形成蛋白石，留在原地。在这一阶段，岩石中的 铝硅酸盐还被风化成各种粘土矿物，氯化物、硫酸盐和碳酸盐类矿物的大量淋失，使岩石中
的硅铝物质相对富集起来,故称化学风化的这一阶段为富硅铝阶段 在温带湿润、半湿润地区,降水较充沛,它大致等于或略髙于蒸发量,这种环境可使氯 化物、硫酸盐和碳酸盐类矿物基本淋失,但又不能使氧化硅大量淋走,故化学风化长期停留 在富硅铝阶段。在上述环境中气温较低,形成的粘土矿物一般为蒙脱石和伊利石。风化层的 SO2/A2O3一般在2-4之间 3.富铝阶段 化学风化经过一个相当长的时期以后,在湿热的热带、亚热带地区,不但氯化物、硫 酸盐和碳酸盐类矿物完全淋失,而且铝硅酸盐矿物风化形成的次生高岭土粘土矿物还被水 解,使二氧化硅从水中游离出来,形成氢氧化铝胶体和硅酸的真溶液或胶体。硅酸胶体一部 分流失,另一部分沉淀下来:氢氧化铝很容易凝聚,形成水铝矿。在这种情况下,SiO2的 流失,但岩石风化物中的铝相对富集起来,故这一阶段又称富铝阶段。 应当说明,SiO2的风化需要较高的温度和较多的降水,富铝阶段的岩石风化一般仅出 现在热带、亚热带地区。这一阶段因SiO2的大量流失,风化层的SO2/A2O3一般在2以下 第三节:影响风化作用的因素 岩石的风化受两方面的因素控制,一是风化的条件,二是岩石本身的特征。 气候因素 降水和温度使控制岩石风化条件的两个主要因素。昼夜温差和寒暑变化幅度大 的地区,有利于物理风化的进行:干旱地区盐类易于结晶也有利于物理风化。温度 较低抑制生物的新陈代谢和化学反应的速度,对化学风化也有重要的意义。在低温 地区,生物的新陈代谢缓慢,分泌的有机化合物较少,化学反应的速度也较低,水 溶液易于饱和,故化学风化作用相对较弱:在高温地区生物新陈代谢迅速,分泌的 有机酸较多,化学反应速度较快,有利于化学风化的进行。降水的多少对化学风化 也有重要的作用,雨水多的地区,水溶液不易达到饱和,流动性较强,有利于元素 的迁移,故化学风化作用较强。相反,雨水稀少的地区对化学风化作用不利。地球 上各气候带的气温和降水特征相互不同,其内岩石风化的特征也不一样。下面简要 介绍各气候带的风化特征 1.极低和高山地带温度低,冬夏气温较差大,地面处于冬冻干融状态,冻融风化盛 行,化学风化缓慢,故长期处于物理风化为主的阶段 2.干旱荒漠地带日照强,降水稀少,蒸发量大于降水量,昼夜温差大,盐类易于结 晶,故以热力和盐风化为主的物理风化旺盛,化学风化较弱,盐类不易淋溶,故也长期处于 物理风化为主的阶段。 3.半干旱草原地带日照强,降水量在250-500mm之间,降水量小于蒸发量,热 力风化较差,氯化物和硫酸盐类矿物大部分淋失,钙、镁等碳酸盐矿物相对富集,风化作用
的硅铝物质相对富集起来，故称化学风化的这一阶段为富硅铝阶段。 在温带湿润、半湿润地区，降水较充沛，它大致等于或略高于蒸发量，这种环境可使氯 化物、硫酸盐和碳酸盐类矿物基本淋失，但又不能使氧化硅大量淋走，故化学风化长期停留 在富硅铝阶段。在上述环境中气温较低，形成的粘土矿物一般为蒙脱石和伊利石。风化层的 SiO2/Al2O3 一般在 2－4 之间。 3. 富铝阶段 化学风化经过一个相当长的时期以后，在湿热的热带、亚热带地区，不但氯化物、硫 酸盐和碳酸盐类矿物完全淋失，而且铝硅酸盐矿物风化形成的次生高岭土粘土矿物还被水 解，使二氧化硅从水中游离出来，形成氢氧化铝胶体和硅酸的真溶液或胶体。硅酸胶体一部 分流失，另一部分沉淀下来；氢氧化铝很容易凝聚，形成水铝矿。在这种情况下，SiO2 的 流失，但岩石风化物中的铝相对富集起来，故这一阶段又称富铝阶段。 应当说明，SiO2 的风化需要较高的温度和较多的降水，富铝阶段的岩石风化一般仅出 现在热带、亚热带地区。这一阶段因 SiO2 的大量流失，风化层的 SiO2/Al2O3 一般在 2 以下。 第三节：影响风化作用的因素 岩石的风化受两方面的因素控制，一是风化的条件，二是岩石本身的特征。 一. 气候因素 降水和温度使控制岩石风化条件的两个主要因素。昼夜温差和寒暑变化幅度大 的地区，有利于物理风化的进行；干旱地区盐类易于结晶也有利于物理风化。温度 较低抑制生物的新陈代谢和化学反应的速度，对化学风化也有重要的意义。在低温 地区，生物的新陈代谢缓慢，分泌的有机化合物较少，化学反应的速度也较低，水 溶液易于饱和，故化学风化作用相对较弱；在高温地区生物新陈代谢迅速，分泌的 有机酸较多，化学反应速度较快，有利于化学风化的进行。降水的多少对化学风化 也有重要的作用，雨水多的地区，水溶液不易达到饱和，流动性较强，有利于元素 的迁移，故化学风化作用较强。相反，雨水稀少的地区对化学风化作用不利。地球 上各气候带的气温和降水特征相互不同，其内岩石风化的特征也不一样。下面简要 介绍各气候带的风化特征。 1. 极低和高山地带 温度低，冬夏气温较差大，地面处于冬冻干融状态，冻融风化盛 行，化学风化缓慢，故长期处于物理风化为主的阶段。 2. 干旱荒漠地带 日照强，降水稀少，蒸发量大于降水量，昼夜温差大，盐类易于结 晶，故以热力和盐风化为主的物理风化旺盛，化学风化较弱，盐类不易淋溶，故也长期处于 物理风化为主的阶段。 3. 半干旱草原地带 日照强，降水量在 250－500mm 之间，降水量小于蒸发量，热 力风化较差，氯化物和硫酸盐类矿物大部分淋失，钙、镁等碳酸盐矿物相对富集，风化作用
长期处于富钙阶段 4.半湿润温带草原地带降水量500-700mm,降水量与蒸发量相近,风化作用长期 处于富钙与富硅铝之间 5.温带湿润地区降水量750-1000mm,降水量大于蒸发量,风化作用处于富硅铝 阶段 6.湿热地区降水量大于1000mm,风化作用处于富铝阶段。 地形因素 地形对风化作用的影响是通过地下水位的高低、温度和风化物的搬运等来实现的。 一般来说,在低缓的平原和缓丘地区,地下水位高,水的流动速度慢,盐类在水溶液中 容易饱和,不易淋失,其化学风化过程较慢。低缓的地形使风化物不易被冲刷搬运,故风化 壳一般较厚。而在高差较大的起伏山丘,地下水位较低,流动性也较强,岩石中的O2、CO2 等参与风化的物质较多,水溶液不易达到饱和,盐类易于随水流失,故化学风化较强:但是 因为坡度和地形切割较大,风化形成的残留物质容易被搬运,故风化壳一般较薄。 地面的坡向也是影风化的一个重要地形因素。坡向的不同对地方小气候的差异有重要作 用。在阳坡,受太阳辐射的时间长,昼夜温差大,有利于物理风化的进行:而阴坡,气温的 日较差较小,则不利于物理风化作用 地质因素 影响风化的地质因素主要是岩石的矿物组成、结构和构造 不同岩石有着不同的矿物组成和岩石结构,各种不同的矿物和结构对风化作用的反映 是不同的。深色矿物易吸热,它比浅色矿物易风化,粗粒岩石比细粒岩石易风化,多矿岩石 比单矿岩石易风化,因此不同的岩石抗风化能力是不一样的。如果一个地区的地层是由不同 岩石组成的,抗风化强的岩石就会风化较慢,地表相对凸起,而抗风化弱的岩石就会风化较 快,地表相对下凹,这种因岩石抗风化能力差异造成的地形起伏,称为差别侵蚀地貌。 地质构造对风化作用也有重要的意义。孔隙是各种风化介质侵入岩石内部的通道。地 质构造对风化的影响主要是通过影响孔隙的多少来完成的。一般说来,断裂破碎带的裂隙、 节理、层理十分发育,构造破碎,孔隙度大,这十分有利于风化作用的进行,故在断裂带内 风化壳一般较厚,地质构造的差异也可形成差异侵蚀地貌 第四节:残积物、风化壳与古土壤 残积物、风化壳与古土壤的概念 岩石经风化后,部分物质和元素被迁移后残留在原地的松散堆积物称残积物。由残积物 组成的风化岩石的表层称为风化壳。 风化壳上部具有一定肥力和发生结构的疏松土层称为土壤。土壤在剖面上可简单分为三 层:上部植物落叶、根系死亡、腐烂形成的腐殖质层;中部水的淋溶作用形成的淋溶层:和
长期处于富钙阶段。 4. 半湿润温带草原地带 降水量 500－700mm，降水量与蒸发量相近，风化作用长期 处于富钙与富硅铝之间。 5. 温带湿润地区 降水量 750－1000mm，降水量大于蒸发量，风化作用处于富硅铝 阶段。 6. 湿热地区 降水量大于 1000mm，风化作用处于富铝阶段。 二．地形因素 地形对风化作用的影响是通过地下水位的高低、温度和风化物的搬运等来实现的。 一般来说，在低缓的平原和缓丘地区，地下水位高，水的流动速度慢，盐类在水溶液中 容易饱和，不易淋失，其化学风化过程较慢。低缓的地形使风化物不易被冲刷搬运，故风化 壳一般较厚。而在高差较大的起伏山丘，地下水位较低，流动性也较强，岩石中的 O2、CO2 等参与风化的物质较多，水溶液不易达到饱和，盐类易于随水流失，故化学风化较强；但是 因为坡度和地形切割较大，风化形成的残留物质容易被搬运，故风化壳一般较薄。 地面的坡向也是影风化的一个重要地形因素。坡向的不同对地方小气候的差异有重要作 用。在阳坡，受太阳辐射的时间长，昼夜温差大，有利于物理风化的进行；而阴坡，气温的 日较差较小，则不利于物理风化作用。 三．地质因素 影响风化的地质因素主要是岩石的矿物组成、结构和构造。 不同岩石有着不同的矿物组成和岩石结构，各种不同的矿物和结构对风化作用的反映 是不同的。深色矿物易吸热，它比浅色矿物易风化，粗粒岩石比细粒岩石易风化，多矿岩石 比单矿岩石易风化，因此不同的岩石抗风化能力是不一样的。如果一个地区的地层是由不同 岩石组成的，抗风化强的岩石就会风化较慢，地表相对凸起，而抗风化弱的岩石就会风化较 快，地表相对下凹，这种因岩石抗风化能力差异造成的地形起伏，称为差别侵蚀地貌。 地质构造对风化作用也有重要的意义。孔隙是各种风化介质侵入岩石内部的通道。地 质构造对风化的影响主要是通过影响孔隙的多少来完成的。一般说来，断裂破碎带的裂隙、 节理、层理十分发育，构造破碎，孔隙度大，这十分有利于风化作用的进行，故在断裂带内 风化壳一般较厚，地质构造的差异也可形成差异侵蚀地貌。 第四节：残积物、风化壳与古土壤 一．残积物、风化壳与古土壤的概念 岩石经风化后，部分物质和元素被迁移后残留在原地的松散堆积物称残积物。由残积物 组成的风化岩石的表层称为风化壳。 风化壳上部具有一定肥力和发生结构的疏松土层称为土壤。土壤在剖面上可简单分为三 层：上部植物落叶、根系死亡、腐烂形成的腐殖质层；中部水的淋溶作用形成的淋溶层；和
下部上层物质下移再沉淀形成的淀积层 残积物、风化壳和土壤,包括着岩风化时的许多气候信息,它们对研究气候地貌和气候 变化有重要意义 二.残积物的特征和类型 1.残积物的特征残积物是岩石风化形成的,它有如下特征: a.岩性特征:岩性决定于下伏基岩 b.粒度特征:物质大小混质,分选性极差 结构特征:分层 2.残积物的类型根据岩石的风化程度可分四种类型: 碎屑残积层 b.富钙残积层 c.富硅铝残积层 d.富铝残积层 古风化壳与古土壤 地质时期形成的风化壳与土壤,称为古风化壳和古土壤。根据它们产出的位置,可将它 们分为两类:埋藏风化壳、古土壤与残余风化壳、古土壤。根据古风化壳和古土壤的形成特 征可以研究地貌的形成和演化 据调查在现在海拔4500m以上的青藏高原上发育有一个红色的古风化壳,据化学分析其 物质组成和化学特征与华北的中新世红层相似。这种红色风化壳在现在高寒的气候下是绝不 能形成,华北红层分布的高度一般在1000m以下,这说明在中新世青藏高原的高度较低 4000-5000m的高原是中新世以后抬升起来的 在我国的黄土高原上,黄土地层中夹有许多层古土壤,以兰州黄河北的九州台黄土剖面 为例,150万年形成的318m的黄土中夹有40余条古土壤,其中距地表约50m的一层棕褐 色古土壤与华北森林草原环境下形成的褐色古土壤相似,根据年代测定,这层古土壤形成于 140-80kaB.P,这说明距今140-80ka时,兰州时温暖湿润的森林草原景观,环境远较现 代温带半干旱草原为好。再如在现在海拔4200m以上的青藏高原上发现一种棕色古土壤, 据分析该古土壤在特征和成分上与亚热带环境下形成的红壤接近,而许多云贵高原上山地褐 红壤分布的上限是2000m左右,在华北黄土高原地区的黄土层中也夹有一条红色古土壤条 带,它形成于距今56万年前后,青藏高原上红色古土壤的特征也与其相似,说明两者的形 成时代应是相同的,这样在56万年前后青藏高原的高度仅在200m左右,56万年来青藏高 原累计隆起了约2000m,可谓强烈 第四章坡地发育与重力地貌
下部上层物质下移再沉淀形成的淀积层。 残积物、风化壳和土壤，包括着岩风化时的许多气候信息，它们对研究气候地貌和气候 变化有重要意义。 二. 残积物的特征和类型 1. 残积物的特征 残积物是岩石风化形成的，它有如下特征： a. 岩性特征：岩性决定于下伏基岩 b. 粒度特征：物质大小混质，分选性极差 c. 结构特征：分层 2. 残积物的类型 根据岩石的风化程度可分四种类型： a. 碎屑残积层 b. 富钙残积层 c. 富硅铝残积层 d. 富铝残积层 三. 古风化壳与古土壤 地质时期形成的风化壳与土壤，称为古风化壳和古土壤。根据它们产出的位置，可将它 们分为两类：埋藏风化壳、古土壤与残余风化壳、古土壤。根据古风化壳和古土壤的形成特 征可以研究地貌的形成和演化。 据调查在现在海拔 4500m 以上的青藏高原上发育有一个红色的古风化壳，据化学分析其 物质组成和化学特征与华北的中新世红层相似。这种红色风化壳在现在高寒的气候下是绝不 能形成，华北红层分布的高度一般在 1000m 以下，这说明在中新世青藏高原的高度较低， 4000－5000m 的高原是中新世以后抬升起来的。 在我国的黄土高原上，黄土地层中夹有许多层古土壤，以兰州黄河北的九州台黄土剖面 为例，150 万年形成的 318m 的黄土中夹有 40 余条古土壤，其中距地表约 50m 的一层棕褐 色古土壤与华北森林草原环境下形成的褐色古土壤相似，根据年代测定，这层古土壤形成于 140－80ka B. P.，这说明距今 140－80ka 时，兰州时温暖湿润的森林草原景观，环境远较现 代温带半干旱草原为好。再如在现在海拔 4200m 以上的青藏高原上发现一种棕色古土壤， 据分析该古土壤在特征和成分上与亚热带环境下形成的红壤接近，而许多云贵高原上山地褐 红壤分布的上限是 2000m 左右，在华北黄土高原地区的黄土层中也夹有一条红色古土壤条 带，它形成于距今 56 万年前后，青藏高原上红色古土壤的特征也与其相似，说明两者的形 成时代应是相同的，这样在 56 万年前后青藏高原的高度仅在 2000m 左右，56 万年来青藏高 原累计隆起了约 2000m，可谓强烈。 第四章 坡地发育与重力地貌 引 言