(三)不同母质的第四纪红土常量元素变化
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发布时间：2022-04-23 13:34
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时间：2023-09-27 16:59
第四纪红土的地球化学特征是与其红土化程度有关的。由于所处的地球化学环境及其他自然条件的不同，同一种母质可形成不同类型的风化壳；相反不同的母质则可形成同一类型的风化壳。母质在风化过程中，原生矿物逐渐破坏，新矿物不断形成，各种矿物不断向在新的环境下相对稳定的状态转变。不同母质剖面的第四纪红土常量元素变化见表4-9。
表4-9 不同母质的第四纪红土常量元素含量平均值 （单位：%）
续表
1.花岗岩风化壳
华容石伏花岗岩风化壳剖面常量元素变化如图4-11所示，整个剖面按岩性分六个层次，由下到上为微-半风化花岗岩、花岗岩网纹红土、似伟晶石英壳层、接触变质砂岩、上部Qp2b网纹红土和均质红土层。由于各岩土层岩性差异及风化作用不同地球化学元素值变化亦比较明显，总的红土化作用表现为富Fe2O3，贫K2O、Na2O、CaO，而MgO相对变化不大；表层红土生物作用显著，故N、C高。
图4-11 花岗岩风化壳剖面常量元素变化
微-半风化花岗岩由下到上变化不明显，SiO2稍降低，K2O、Na2O、CaO降低较明显，Na2O表现最突出，说明Na在岩石中含量变化较大或有更大的活动性；MgO、N、C变化很小。由花岗岩到风化强烈的花岗岩风化网纹红土，SiO2稍上升，Al2O3有下降，TFe2O3上升较明显；红土化作用强，K2O淋失，但Na2O、CaO，MgO基本不变，N升高，TC变化不大稍下降。似伟晶石英壳层，SiO2特高，其他常量元素均降低。这些均是由富SiO2影响所致。接触带砂岩，除SiO2下降，其他元素均上升至一般水平，N、C相对增多较大幅度。Qp2b网纹红土及上层均质红土为脱SiO2，富TFe2O3、Al2O3相对富集，K2O、Na2O、CaO、Mg均较低，为典型的富铁红土化。N、C从下至上含量明显增大至均质红土达最大值，反映表层生物作用较强。
2.变质砂岩、板岩形成的红土剖面
变质砂岩板岩由原岩至红土的变化见图4-12，表现是SiO2从减少降低后又升高到相对稳定，Al2O3、TFe2O3从升高又到逐步降低，K2O从原岩较高到降低后升高，但变化较大，这里存在一个由岩石中含钾矿物含量变化（原始成分差异）的影响，但Na2O则表现为风化淋溶流失后的低水平，CaO、MgO与Na2O基本相同，N、C从原岩到风化红土化在含量上均变化不大，但到表层含植物残体多的腐殖物土层中却明显升高，这与生物有富集作用明显相关。
图4-12 砂岩、板岩红土风化壳剖面常量元素变化
3.紫红色砂砾岩层红土剖面
紫红色砂砾岩层红土常量元素（图4-13）总的红土风化的与未红土化的比较是富Al2O3、K2O，贫CaO、MgO、Na2O，而SiO2、TFe2O3、N、C变化不大，相对稳定。上部Qp2b之含粘土砂砾石层到网纹红土层表现为脱SiO2，富Al2O3、TFe2O3，而K2O、Na2O、CaO、MgO、N、C均变化不大，但K2O、Na2O、CaO、MgO因红土化淋溶流失，故均为较低值的表现，而N、C呈上升趋势，是沉积物中有相对较多的生物残体保留，可能亦与红土化有关，总的反映是湿热环境气候对原沉积物的改造，而使常量元素发生不同程度的富集与贫化。Na2O、CaO、MgO由紫红色砂砾岩上层向下层淋溶而淀积变高，Al2O3、TFe2O3的上部升高，下部降低，这是红色岩层红土化作用的较典型表现。
图4-13 紫红色砂砾岩层红土风化壳常量元素变化
4.砂砾石沉积物红土剖面
砂砾石沉积物红土化过程中各常量元素的变化特征（图4-14）是SiO2从砂砾石层到网纹红土层的逐步降低，Al2O3、TFe2O3逐步升高，是红土化作用富铝铁的典型表现，K2O、Na2O、MgO从本剖面上表现为升高但相对含量较低，下部砂砾石层主要为河、湖沉积物，K2O、Na2O、MgO随水流失量较大。CaO低基本无变化，总体为碱（土）元素的淋溶流失，N有升高的反映，C在均质红土中表现为显著升高与红土化强度大及表层生物作用影响关系密切。从Qp2x网纹红土与上部均质红土两者之间化学组分变化看两者仅N、C含量变化较明显，应是由生物作用增强所致。而在Qp1m中N、C低是环境中植物生长不茂盛，或保留极少的有机质成分，而Qp2x网纹红土中N、C低，则可能与红土化作用相关。
图4-14 砂砾石沉积物红土风化壳剖面常量元素变化
综上所述，说明湿热的气候环境下各类原始岩、土的红土化作用都很明显，红土化作用总体表现为脱SiO2、富Al2O3、TFe2O3，而K2O、Na2O、MgO、CaO较贫且均呈降低趋势，TiO2有明显富集，MnO、P2O5变化均不明显，说明湿热的气候环境对各类型母质母岩具有较明显的改造，形成的红土具有很大的相似性。
