
土壤矿物质转化阶段与景观风化壳类型的一致性虽然矿物分解过程是一个连续的渐变过程,但地理环境条件的制约,使土壤矿物的转化在不同的地理空间上相应地处于不同的阶段。着名的俄国地球化学学家波雷诺夫对景观风化壳的地球化学类型和岩石风化的阶段性的研究表明,土壤矿物质转化的阶段性与转化产物,与地表风化壳的类型具有一致性。
碎屑风化壳
在物理风化作用下,岩石矿物发生机械粉碎,形成碎屑风化壳,风化壳中次生黏土很少,主要由粗大的岩石碎块或砂砾组成,化学风化作用微弱,所以岩石矿物的化学成分没有变动,也未发生迁移,是风化壳发展的最初阶段。在年青的山区,特别是在髙山区和极地分布比较普遍,在干旱荒漠地区也广泛存在碎屑风化壳。在侵蚀严重的地形部位,碎屑风化壳也可长期存在。在干湿程度不同的气候区,它进一步发展的方向不同,湿润地区可以迅速向下一阶段发展,干旱地区发展很缓慢,可长期处于碎屑阶段。
碳酸盐风化壳
碳酸盐风化壳是岩石风化进人化学分解阶段,化学和生物化学分解作用加强,最易移动的元素Cl,S及一部分Na经水解自矿物中释放并淋失,有一部分被生物吸收。Ca,Mg等大部分保留在风化壳中,并与碳酸生成不易溶解的碳酸盐,如CaCO3在土壤或风化壳中发生聚积,形成碳酸盐风化壳。同时生成一些次生黏土矿物,主要有蒙脱石、拜来石、伊利石、方解石等。对土壤矿物水解过程而言,相当于脱盐基阶段。
碳酸盐风化壳主要出现在森林草原地区,在半荒漠、荒漠地区也多属碳酸盐风化壳,最主要的原因由于气候干旱造成的。
酸性硅铝风化壳
随着湿度的增大和时间的推移,在热力条件适合的情况下,碳酸盐风化壳中的盐类大量分解淋溶,当盐基物质分解淋溶之后,硅酸盐和铝硅酸盐中的硅在水解中被释放,形成游离的硅酸,受到淋溶,风化层中残留部分可移动和难移动次生铝硅酸盐类,成为相对累积的物质。酸性硅铝风化壳,广泛发生在气候湿润地区,主要出现在中温带‘温带和北亚热带。在中亚热带、南亚热带、热带及赤道带的山地垂直带中,也广泛存在这种风化类型。在这种风化壳上发育的土壤,其土壤矿物转化处于脱硅阶段。
富铝(铁)风化壳
硅铝风化壳若受到高温多雨条件的影响,不但风化层中盐基淋失殆尽,而且使分解出的硅酸也发生大量淋溶。但是铝被分解释放以后,则呈Al2O3残留在风化层或土层中,并有Fe2O3伴生,使土层或风化壳染上红色。这类风化壳深厚且质地黏重,呈酸性反应。土壤矿物分解达到富铝化阶段,黏土矿物主要是高岭石、水铝石、赤铁矿、硬锰矿等。
桂花树种植富铝风化壳形成于高温多雨的热带、亚热带地区,同时要有稳定的地质构造和平坦的地形,以利于深厚风化壳的形成。例如,印度南部、刚果河流域、亚马逊河流域风化壳的形成始于第三纪,风化壳深厚,颜色暗红;而我国的雷州半岛、海南岛、云南南部,也形成深厚的富铝化红色风化壳,最厚达到200m.
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