摘要
加积型红土作为中国南方典型的陆相沉积物，是揭示第四纪环境变迁的重要沉积载体。过去对于加积型红土的研究主要集中于年代学、地层学、地球化学以及物源领域，不同地区样品及不同代用指标均表明自中更新世以来加积型红土经受了中等至高等强度风化。然而对在此风化背景下的土壤学细节研究却甚少，网纹化机制尚不清晰。本文选取位于江西省九江市海会镇的L-HH剖面，在野外调查的基础上，对剖面进行了沉积层段划分，自下而上分为三个沉积层位（网纹红土层、网纹黄棕色土层、黄棕色土）、六个成土单元（①网纹红土、②网纹黄棕色土、③古土壤、④网纹黄棕色土、⑤含胶膜黄棕色土、⑥黄棕色土），共采集9块未扰动土壤样品及159个分析样品。引入土壤微形态学手段，利用偏光显微镜观察土壤薄片，鉴定土壤基质特征、土壤孔隙特征和土壤形成物特征，并辅助粒度、色度、磁化率及地球化学常量元素指标，在研究区加积型红土沉积风化特征的基本框架下，进一步探究加积型红土的成壤细节及网纹化过程，以期获得红土区环境演化的土壤学证据。初步得到以下结论： （1）L-HH剖面9个微形态样品土壤基质组成较为相似，碎屑矿物以原生的石英-斜长石-白云母组合为主，其中，石英丰度最高，为15~28%，粒径变化于10~700μm之间，主要粒级10~150μm。斜长石相对丰度为4~5%，粒径介于10~110μm。白云母丰度为1~5%，大小30~200μm。兼有次生矿物伊利石、蛭石，铁氧化物以针铁矿、赤铁矿为主。伊利石丰度为4~12%，颗粒大小10~50μm。蛭石丰度为1~5%。针铁矿、赤铁矿等组成土壤基质中的铁质，丰度为2~5%。总体上呈现黏土胶体为主（65~80%），胶体含量高（50~70%），有一定铁质浸染的特征，碎屑矿物分散式镶嵌分布于黏土基质中，粒径以粉砂粒级为主。然而，样品间黏土与碎屑部分的配比关系以网纹红土最高（8∶2或7.5∶2.5），网纹黄棕色土次之（7∶3），黄棕色土最低（6.5∶3.5）。 （2）土壤孔隙及土壤形成物组成差异较大。黄棕色土层（⑤~⑥）以面状裂隙、孔洞、囊状孔隙为主，孔隙壁粗糙，连通性差，各类孔隙面积约占整个薄片面积的2~15%。面状裂隙宽度多在6~8μm之间，孔道直径多在10~30μm之间。土壤形成物以扩散黏粒胶膜为主，部分孔隙壁上见单薄铁质淀积黏粒胶膜。黄色或棕色的团粒状铁质黏粒胶膜强消光，具环带结构，直径150~300μm。暗棕色铁质团块大小50~200μm，分散于基质中。黄色或黄棕色片状铁质黏粒胶膜常附着于孔隙壁，第⑤层较第⑥层增多。网纹黄棕色土层（②~④）以孔洞、囊状孔隙和孔道常见，多呈随机分布，孔道壁光滑，连通性加强，各类孔隙面积占整个薄片面积的20%左右，孔道直径多在30~200μm之间，孔隙壁淀积胶膜增厚，呈多层叠置分布特征。土壤形成物类型丰富，基质内散布铁质团块、铁锰结核和根际同心圆，孔隙壁片状铁质胶膜发育，淀积厚度明显增加。网纹红土层（①）以孔道占绝对优势，面状裂隙不明显，孔洞、囊状孔隙零星分布。孔道表现为个体增大、直径加宽、连通性增强等特征，孔隙面积约占整个薄片面积的15~20%，孔道直径多为200~300μm，孔隙壁光滑，淀积胶膜增厚，多层叠压，具微层理特征。土壤形成物多为淀积胶膜、铁锰结核与扩散环状物，细节上看不同深度微形态特征不同。存在大量铁质扩散环状物，环状物呈棕色，最外环直径250~600μm，扩散型和淀积型铁质胶膜也十分发育，铁锰结核及铁质胶膜存在脱色现象，孔隙壁淀积大量红棕色铁质及黑色锰质胶膜，锰胶膜多叠置在铁胶膜之上，某些孔道被胶膜填充，基质中团粒状铁质胶膜非常发育。 （3）L-HH剖面土壤微形态特征沿不同沉积层位的变化在一定程度上指示了成土过程中水分的变化，与粒度、色度、磁化率及化学蚀变指数（CIA）等环境指标间有良好对应关系，是解读红土形成环境、季风演化信号乃至网纹化机制的重要土壤学指标。L-HH剖面总体记录了从湿热至干凉的气候变化过程。网纹红土形成时期夏季风强盛，气候季节反差增大，土壤孔隙发育，铁质迁移活跃；网纹减弱时期，水分有所减少，干湿变化仍然显著，为温暖偏干环境；网纹化终止时期温度及水分条件进一步变差，环境干凉，冬季风增强。 （4）微形态证据表明，土壤孔隙及其发育程度与网纹化程度有较好的对应关系。网纹越典型的层段，土壤孔道发育，连通性好，脱色区面积大、边界清晰、褪色显著；网纹弱的层段，大孔隙减少，脱色区面积小、边界模糊、脱色程度低；无网纹层段，孔隙稀、细，连通性差，不利于网纹化。裂隙产生、加宽、联通是网纹化的物理学基础，植物根系则加速了网纹化进程。
NETL