南方網紋紅土研究概述

摘 要：分布在中國長江以南廣大地區的網紋紅土與下蜀土，是第四紀重要的地層單元，記錄了南方古環境演化的信息，是全球變化研究的焦點問題之一。其中，分布在贛北鄱陽湖區域性風成堆積體系中的網紋紅土與下蜀土，地層厚、層序完整，是南方第四紀加積型陸相堆積的標識性地層，是研究中國南方第四紀環境演化與網紋化形成過程的良好地質載體。研究對于深刻認識均質網紋紅土這一第四紀地質體，豐富土壤學的研究內容和內涵，具有重要意義，同時也有助于加深對南方第四紀全球變化的地環境與地生態效應的認識。

關鍵詞：網紋紅土；下蜀土；古氣候

1 國內外研究現狀分析

網紋紅土是我國長江中下游地區一種常見的地層，其分布范圍在氣候上大體與北、中亞熱帶相一致；海拔（除個別構造運動比較強烈的地區外）一般都在500m一下；地貌上，多屬各級階地、低山與丘陵（李長安等，1997）。這種地帶性分布特點，揭示它與一定的地理環境和氣候因素有關，是一定地質歷史時期的產物（朱顯謨，1948）。

2 網紋紅土特征

網紋紅土具有如下主要特征：

（1）多種沉積相，包括沖積、殘積、坡積、洪積、風成堆積、基巖風化殼及一些復合相堆積物。另外，一些學者認為部分網紋紅土是冰磧物經濕熱氣候條件下的淋溶產物；

（2）基質部分，色調以紅色為主，網紋部分為灰白色、綠灰色或少數為黃褐色；

（3）網紋個體大小不一、稀密不均，大者如粗樹枝，小者如蠕蟲；稀疏者，僅見零星分布，密集者或者是網紋占多數，網紋面積大于基質；

（4）網紋的組合形態具有多樣化特征，有網狀、樹枝狀和條帶狀，還可見斑塊狀；

（5）網紋紅土通常位于均質紅土和礫石層之間，剖面厚度幾米到幾十米不等，網紋一般出現在整個剖面的中、下部，而其底部，往往會出現鐵質結核或鐵盤。

早先的研究中，學者們根據第四系地層對比及其所處的地貌部位，認為網紋紅土是中更新世的產物。隨著測年技術的發展，許多學者相繼開展了網紋紅土的地層年代學研究。前人利用ESR（電子自旋共振）測試了著名的宣城剖面的網紋紅土，認為其年齡為中更新世早期（0.73-0.4MaBP）；喬彥松利用磁性地層學與熱釋光方法，認為網紋紅土形成于0.78MaBP以后，而網紋紅土的母質—長江中下游的風塵堆積可能開始于0.85Ma BP。對江西修水網紋紅土的研究，李長安等（1997）認為網紋紅土可由若干個強網紋層和弱網紋層交互構成，其形成于早更新世末（約0.9MaBP）至晚更新世初（約0.1MaBP）。蔣復初等（1997）對九江長虹大道剖面進行的研究認為，網紋紅土最初形成于約1.2 Ma BP，約在0.39 Ma BP左右結束，比宣城剖面略早。對安徽沿江網紋紅土的研究，認為其年齡介于0.45-2.5MaB P；也就是說，網紋紅土形成于早更新世與中更新世的早期。但是，長江學者對星子沙嶺砂質網紋紅土的光釋光測年認為，成熟（典型）網紋紅土層的沉積時代早于8萬年，不成熟網紋（弱網紋）的沉積時代略晚于7.1萬年，而早于2.9萬年，這個研究結果，把網紋紅土的頂界年齡推進到晚更新世晚期。

對于網紋紅土的成因，眾說紛紜，總結前人的研究成果，我們認為網紋的形成可歸為如下幾種：1）在坡積與基巖風化殼等非均質紅土中，紅土風化到最后階段，所含的礫石亦遭風化而形成褐、黃、白色交替網紋和斑塊這是所謂的石質網紋化。2）植物根系對三價鐵的吸收，使土壤層中發生貧三價鐵現象，而呈現灰白、灰褐色網紋。前人有一些認為，植物根系腐爛過程中產生的有機酸形成酸性還原環境，造成網紋經歷了脫鐵過程而形成白色。暖濕的環境，植被繁茂，植物根系發達，土體內經歷了強烈的成壤作用，這對網紋化過程具有顯著的促進作用。3）在還原條件下，紅土中的三價鐵還原成二價鐵并沿裂隙發生移動后形成白色，部分鐵變成褐鐵礦產生黃色土，形成網紋。這兩點可總結為網紋的出現由鐵的非均質遷移引起的，鐵在各種原因所形成的空隙、裂隙中遷移、聚集或流失，會造成在土體中的非均勻分布，并可在下部層位形成鐵錳結核或（和）鐵盤。4）網紋紅土是地下水的產物，且與地表水、地下水的淋溶作用有成因作用。徐馨認為網紋紅土的形成最常見、最重要的是與活動的地下水關系最為密切。雨季排水不暢，地下水位普遍升高形成一個還原環境，旱季時則相反，形成氧化環境。這種水環境的交替作用，使土體產生膨脹與收縮，進而產生一些微小裂隙，為低價鐵的產生和遷移提供了可能，最終形成網紋紅土。不論網紋紅土形成過程多么復雜，必須承認的一點是：網紋紅土的網紋和紅色，不是原有的，而是不同時代、多種沉積物（包括風成沉積）在中更新世濕熱氣候環境之下長期淋溶和風化的產物。

除了傳統的地質、地貌、化學、生物學與土壤學方法研究之外，土壤微形態學，通過顯微方法對土壤生物、土壤礦物、土壤新生體、土壤壘結和土壤微化學現象的觀察與統計的應用，使其成為土壤學研究的一個重要分支。它通過微形態來研究土壤的發生、發育，同樣極大地促進了網紋紅土的研究。利用其微形態學方法并結合粘土礦物學與土壤化學方法，分析了網紋紅土和白色網紋的形態學、化學和礦物學特征，從而探討了網紋紅土成壤期的氣候-環境特征；認為網紋紅土經歷了紅色基質形成期、以脫鐵作用為主要標志的白色網紋形成期和后期的溫帶-亞熱帶成壤過程交替出現期。作者進一步分析認為，白色網紋形成時期，東亞季風環流控制的長江以南，干季不明顯，因此網紋的形成代表了東亞夏季風環流的極端強盛期。其他學者對網紋紅土的微形態觀察認為，網紋紅土具有典型濕熱森林土壤特征，有許多與植物根系生長有關的微形態現象，并有多次粘粒運移和沉淀過程，可能是氣候波動在土壤中的反映。

3 鄱陽湖地區網紋紅土

在贛北鄱陽湖地區太平關剖面，下蜀黃土直接覆蓋在網紋紅土之上；不管是紅土還是黃土，土體內部都存在網紋；在紅土層中，粗大且密集的網紋與稀疏且細小的網紋交替發育，在黃土層中，網紋雖不典型，但是網紋化現象從上到下普遍存在，只是程度有所差異。

不管是網紋紅土還是下蜀土，其在區域性粉塵堆積過程中，都是在冰期環境下完成的；譬如贛北黃土，是在最近的一次冰期由區域粉塵堆積而成。而末次冰期，從約90kaBP-約10kaBP，持續近8萬年，期間包括了兩個盛冰期（MIS4與MIS2，深海氧同位素4階段與2階段）和一個大間冰階（MIS3）。盛冰期粉塵顆粒粗、粉塵速度快、成土作用程度弱，而間冰階，冬季風較弱，粉塵顆粒較細、粉塵堆積速度慢、氣候較為適宜，成土作用較為強烈，由此造成的土體的物理屬性與冰期有所差異。

參考文獻

[1]李長安，顧延生.江西修水第四系網紋紅土的地層學研究[J].地層學雜志，1997，21（3）： 226-232.

[2]朱顯謨.中國南方的紅土與紅色風化殼[J].第四紀研究，1993（1）：75-84

作者簡介

徐傳奇（1990—），男，山西呂梁人，碩士學歷，江西師范大學地理與環境學院，研究方向：全球變化與區域響應。