湖南省土壤母岩母质照片集锦

危长宽(湖南省土壤肥料工作站)

<p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第三次全国土壤普查以来,拍摄和收集了一些土壤母岩母质照片,现编制成美篇,与同仁们共享。</p><p class="ql-block"> 本美篇得到了黄运湘、谢红霞、李裕元、周卫军、王华、毛卫华、陈道云、江煜、杨胜和、王力、王波等老师的大力支持,她们提供了高质量的精美照片,使美篇得以增色、提高水准。部份岩石确认还得到地质专家张建新老师的指导。在此一并表示衷心感谢。</p><p class="ql-block"> 美篇编制水平低,一些地方仅为个人观点和看法,牵强附会者多,当不得真,仅供参考。期待着同仁们的批评指正。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 发一张地质年代照,供参考。在寒武纪前还有一个震旦纪,约6~7亿年前后。湖南最古老的岩层称为冷家溪群(首见于桃源冷家溪),约7~8亿年前后。次为板溪群(首见于桃江板溪),约7亿年前后。500万年至今称为第四纪。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b> 一、花岗岩(发育主要水田土种:麻砂泥田)。</b></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 开始4张照片岩石,平常少见。在实际操作中,这些岩石都归入花岗岩大类。流纹岩、玄武岩、灰绿岩等亦如此。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 云母片岩,由黄运湘老师提供(岳阳)。云母片岩是变质岩大类下的片岩亚类,由细粒沉积岩或火山岩在高温高压下重结晶形成,具有片状构造和鳞片变晶结构。在实际操作中,我省将其归入花岗岩类。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 晶屑凝灰岩(平江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 火山喷湧相(平江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 花岗岩山体。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 花岗岩岩体。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 出露于水田、旱土中的花岗岩岩体。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 下张由王华老师提供(桃江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 花岗岩深厚的风化壳,第三、第四张由谢红霞老师提供(岳阳)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 漂亮的花岗岩球状风化照片,由谢红霞老师提供。</p><p class="ql-block"> 花岗岩球状风化是物理风化和化学风化共同作用的结果,其形成过程始于岩浆冷凝成岩,经地壳抬升出露地表后,因棱角部份优先遭受风化剝蚀而逐渐圆化,最终形成球形或椭圆球形的风化体。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 这一张照片显示了花岗岩的成土特点,由上到下有3个明显的层段。第一层段己经成土;第二层段为母质层;第三层段为半风化母岩层;新鲜的岩层可能还在往下较深处。</p><p class="ql-block"> 岩浆岩分为酸性岩、中性岩、基性岩等类型。花岗岩及侵入岩属于酸性岩类,湖南中性岩、基性岩极少,实操中忽略不计。花岗岩为典型的深成岩,不同于浅成岩与喷出岩,在较深的地表下慢慢冷觉结晶而成,然后由地壳垂直运动上升露于地表,再经地壳水平运动挤压形成山体。突出的特点是岩石显示出各种矿物,清晰可辩。</p><p class="ql-block"> 花岗岩品种很多,主要有按矿物结晶大小和类型划分两种。按结晶大小有粗粒花岗岩、中粒花岗岩、伟晶花岗岩等等。按矿物类型有二云母二长花岗岩、黑云母二长花岗岩、二云母斜长花岗岩等等。所称二云母是指黑云母、白云母,二长是指斜长石、正长石。二云母二长花岗岩是该岩石除石英外,黑云母、白云母、正长石、斜长石4种主要矿物齐全。</p><p class="ql-block"> 各种矿物吸热和散热能力不同,使花岗岩容易发生物理风化。比如黑云母吸热快,散热也快,吸热时,自身膨胀,对周边其他矿物产生挤压;放热时,自身收缩,与周边矿物产生缝隙。其他矿物亦吸热、散热有快有慢、有强有弱,各自不同。如此,矿物间互相脱离,风化解体。</p><p class="ql-block"> 花岗岩成土有一些特点。一是土层较深厚。在生物、气候、水等环境条件的共同作用下,花岗岩时刻处于风化状态,在植被较好的条件下,水土流失较轻,土层较深厚。花岗岩地区植被一旦破坏,会产生严重的水土流失。二是具有蓄水功能。同样需要植被覆盖好,降落的雨滴首先被植被缓冲,雨水经过枯枝落叶层渗漏到腐殖质层、土壤层、母质层、半风化岩石层直至新鲜岩石层层面沿界面向下流,在低处呈山体溢出水形式流出。水未以地表径流形式瞬间丧失,而在地表下缓慢流动得以保存的过程,涵养了水源。新化县紫雀界万余亩梯田,无需任何水利设施而灌溉水丰富,得益于花岗岩山体的自身蓄水功能。三是质地较粗。组成花岗岩的矿物以石英为主,它与同为浅色的白云母抗风化能力强,当其它矿物风化成土后,他们仍顽强地保留在土壤中,使土壤呈砂壤土为主的质地特征。石英砂砾呈油脂色,以麻点状布于黄色土壤中,麻砂泥田土种便应运而生。四是保肥能力相对较低。与自身砂多壤(黏)少有关,养分元素容易流失。正长石又称钾长石,含钾长石的花岗岩区理应钾元素含量丰富,实践证明并非如此,钾是最活泼的元素,极易流失。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 麻砂泥田土壤外观特征,由李裕元老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b> 二、板、页岩(主要水田土种:鳝泥田)。</b></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 板页岩山体。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下两张由王力老师提供(安乡)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由王波老师提供(金洞)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下2张由王华老师提供(安化、桃江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由毛卫华老师提供(芷江)。这是一张少见的呈水平展布的板岩岩层(石灰岩这种情况较多),说明未受造山运动影响。地壳进行水平运动时,由两个方向向中间挤压,使之向上隆起,形成山地,同时岩层倾斜,产生褶皱,是常见的山地与岩层地形姿态。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 这里3张似为片岩,片岩是变质岩的一种。从第二次土壤普查开始,我省将板岩、片岩、千枚岩等变质岩与沉积岩页岩归为一类土壤母岩,称为“板、页岩”。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 青(绿)色板岩。发育青扁砂泥田,三普归并到黄扁砂泥田。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 黄色板岩。发育黄扁砂泥田。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 此照由李裕元老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 红色板岩。发育红扁砂泥田,归并到黄扁砂泥田。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 此照由李裕元老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 黑色板岩(碳质页岩)。发育黑扁砂泥田。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 志留纪页岩,发育黄扁砂泥田(前3张:武陵源,后2张:澧县)。还有一种志留纪钙质页岩,归属石灰岩,发育的旱土叫“饭石土”,pH高,有石灰反应。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 黄色与红(紫)色志留纪页岩互层。由于沉积环境改变致使岩石颜色改变,一般高温多湿气侯条件沉积形成的岩石多为红色或紫色。本张由周卫军老师提供(武陵源)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下3张疑似志留纪页岩,呈紫红色。第1~2张由盛荣老师、童德保老师提供(临澧)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 此张由谢红霞老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 页岩照,由谢红霞老师提供。一种容易风化,风化壳较厚,土壤质地黏重的岩石。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 此照虽然地形缓,植被也不差,但土层极为浅薄,是为粗骨土或石质土。板页岩地区背斜地形或狭谷两侧山地常分布这类土壤(城步)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b> 三、砂砾岩(发育主要水田土种:黄砂泥田)</b></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第1~4张:砂岩山体(第一张桃江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由周卫军老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由王力老师提供(安乡)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由谢红霞老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由毛卫华老师提供(芷江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 砂岩岩体。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 黄砂岩,由毛卫华老师提供(芷江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第三纪晚期(包括中新世和上新世两个时期,时间约为2330万年~164万年之间,与第四纪有重叠。第三纪早期时间为2330万年~6650万年这段时间,行成的岩石呈紫红色,有石灰反应,归入紫色砂页母质)红色砂砾岩,一种陆相沉积岩石。我省新宁崀山、郴州高椅岭、平江石牛寨等风景区均属这种岩石;长沙、衡阳周边以及安仁、茶陵、桃源等地也有这种岩石分布。前4张照片(新宁崀山)为丹霞地貌,因首先在丹霞发现而得名。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下4张为泥盆纪砂岩(临澧)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 红色砂岩(邵阳)</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 南砣冰碛砂砾岩(简称冰碛岩、冰碛砾岩),是一种古老岩石,属第一次大冰期的产物,形成于6—7亿年前的震旦纪。首先是冰盖气候产生“冰球事件”,然后是“热湿气候事件”,冰碛物溶解、移动、堆积,形成冰碛砂砾岩。我省主要分布在雪峰山、武陵山山区。冰碛岩基质以砂为主,混有砾石,据说形成的土壤硒含量高,适宜茶、黄精等作物,成为名特优农产品(安化)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 构造角砾岩(安乡)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">石英砂岩(浏阳)</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由毛卫华老师提供(芷江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b> 四、石灰岩(发育的主要水田土种:灰黄泥田、灰泥田)</b></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 呈水平层状的石灰岩,由黄运湘、张稷泽老师提(新田)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 灰质页岩(吉首),共3张,由参加过二普的杨胜和老师提供,陈道云老师确定岩石类型。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由周卫军老师提供(张家界)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下(3张)摘自花垣县芙蓉统和排碧阶“金钉子”照片,为寒武纪石灰岩。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 下张由陈道云老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 石灰岩地区中~碱性的指示植物——柏树(道县)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 石灰岩河床(新邵)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下照片展示了旱土与石灰岩相互依存的场景,地表岩石裸露度30~60%。通观各类母岩母质成土,能让人们见缝插针、充分利用,种植作物的,多在石灰岩发育的岩溶地区。在广大山丘区,人类似乎特别喜欢在这类地区聚居、生产生活。由此可见,石灰岩地区是人类赖以生存的重要基地之一。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由谢红霞老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下6张为三迭纪石灰岩形成的岩溶地貌,以及见缝插针的柑桔(临澧)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">石灰岩山体。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下两张由谢红霞老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 石灰岩开采矿场(桃江灰山港)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 白云岩,镁质石灰岩,无石灰反应,但发育土壤pH值高。由李明德老师提供(邵东)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 美丽的石灰岩溶洞景观(新邵)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 溶蚀洼地地形,又称为天坑或漏斗,呈现四周高、中间低、又不能盛水的特点。由石灰岩常年累月风化溶解,钙质流失,残留物形成了土壤。第一张中部为一个漏水坑,与下部山体溶洞连通,使周边耕地时刻处于排水状态,易遭受干旱。由于钙被淋溶,无论水田、旱土,多为酸性或微酸性。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 石灰岩母质地区的沟谷地,发育灰泥田土种(桂阳)。</p><p class="ql-block"> </p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 在红壤地带缓坡与平地区,常见石灰岩母质形成深厚的红土层(回龙圩)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 由石灰岩母质形成的黄壤照,由谢红霞老师提供(永顺)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b> 五、紫色砂页岩(发育的主要水田土种:酸紫泥田、中性紫泥田、碱紫泥田和酸、中、碱紫砂泥田)。</b></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 紫色砂页岩是紫色页岩、紫色砂岩、紫色砂砾岩的统称,属内陆盆地沉积物,又称陆相沉积物。涉及三叠纪、侏罗纪、白垩纪和早第三纪多个地质时期,湖南以白垩纪紫色砂页岩较为典型。显著的特点是呈紫色或紫红色,新鲜岩石有石灰反应。紫色砂页岩极易风化成土,湖南称其为“见风消”。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 以下4张由江煜老师提供(衡阳)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由谢红霞老师提供(岳阳)。紫色岩一旦外露就处于强烈风化状态,粉砂质的紫色岩尤甚。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由毛卫华老师提供(芷江)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 典型的紫色砂页岩母质成土地区,农田、旱土、田埂均呈现紫色。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b> 六、第四纪红色黏土(发育主要水田土种:红泥田、青红泥田)</b></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 比较典型的第四纪红色黏土剖面(此剖面高约7米)。上层:红黏土层;中层:网纹层;下层:卵石层(临澧)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第四纪红色黏土土体景观,前两张由黄运湘老师提供(汨罗)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由谢红霞老师提供</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第四纪红色黏土网纹层。直接发育于该母质的水田,称“五花红泥田”(属淹育水稻土)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第四纪红色黏土卵石层。这种层次在长沙白砂井最为典型,称为“白砂井层”,其上开辟的农田,叫石子红泥田(属淹育水稻土)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 高岭土,由李裕元老师提供(汨罗)。二普有一个白磁砂泥土种,发育于这种母质上。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 红泥田(由第四纪红色黏土发育)剖面,由黄运湘老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 在汉寿县酉港,广阔的沅水冲积平原中,镶嵌着一块面积约420亩,为第四纪红色黏土母质发育的农田。初步看去,大多会认为这是河湖冲沉积物发育的土壤。经土钻取出土条后,其质地黏重,胶结紧实、光滑的灰黄色土条显示出第四纪红色黏土的基本特征。田埂坚实,路基牢固,偶见土坨,亦进行了左证。路面、土面常见有红色薄土层,与周边土色格格不入。经访问当地农民,这些红色土壤来自于土壤下层,是开深沟、挖鱼塘时来到了地表的。至此,可以确定,土壤是由第四纪红色黏土母质发育而来。这也说明第二次土壤普工作是很过细的。</p><p class="ql-block"> 据说最后一期冰川形成于18000年前,开始溶解于11000年前。当时冰川在洪水的作用下以洪荒之力向下冲刷,许多大型冰块乃至冰山漂浮于洪流之中,来到河流下游和冲积平原,到了靜水地带便沉积下来,成为我们今天看到的、位于河湖冲沉积物之中的第四纪红色黏土母质。澧县城头山,鼎城区贺家山、西洞庭农场部份区域等地方也出现了类似母质,都是这种冰水沉积物的结果。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第四纪红色黏土母质地区的沟谷(湖南称冲田)地,发育的红泥田(津市)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第四纪红色黏土发育的农田整体呈树枝状分布(津市)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第四纪红色黏土母质形成的白散泥田土种剖面(资阳)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 第四纪红色黏土水土流失景观。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b> 七、河湖冲沉积物(发育主要水田土种:潮泥田、湖泥田、石灰性潮泥田)</b></p><p class="ql-block"> 潮泥田:二普为河沙泥(河流冲积物发育);</p><p class="ql-block"> 湖泥田:二普为潮泥田(湘资沅澧4水入湖沉积物发育);</p><p class="ql-block"> 石灰性潮泥田:二普为紫潮泥(长江沉积物发育)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">古河流冲积物(武陵源)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 河流冲积阶地(邵东、安化)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 这是位于安乡县的松滋河,在与长江交接处称为松滋囗,与太平口、藕池口、调弦口并称为“荆江四口”。长江携带的物质通过四口进入洞庭湖北部沉积,成为深厚肥沃的土壤,造福于人类。长江沉积物入湖成土有三大特征:一是呈紫色,二是有石灰反应,三是pH多在7.5以上,与上游原生岩石紫色砂页岩及石灰岩有关。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 由河流冲积物母质形成的砂洲土与石底潮泥(砂)田。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">八、混合岩</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 这种情况叫“第四纪红色黏土带帽”,即第四纪红色黏土覆盖在紫色砂页岩母质上,状似帽子。首先第四纪红色黏土风化物沉积在低平地,然后紫色砂页岩风化物沉积覆盖在上,形成上下二元母质剖面构型。土壤分类中常将下层(出现在40㎝以上)称为“红底”(祁阳)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 这是一种穿插在板岩中的石英脉(白色部份)。岩浆在向上或周围运动中,一方面使原生岩发生质变,形成变质岩。另一方面使原生岩产生裂缝,岩浆充填裂缝,形成现在看到的石英脉。这种母岩成土,一定程度带来土壤的砂性特征。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 本张由李裕元老师提供。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 此照两侧为板页岩,中下部出露石灰岩,呈背斜岩层特点。操作中按主要母岩——板页岩进行土壤命名。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b> 九、湖南山峰欣赏</b></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 南山顶:主要为燕山期花岗岩构成,部份地表覆盖有第四纪冰川遗留的冰碛物。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 九嶷山:岩石以花岗岩为主。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 大云山:以花岗岩和片麻岩为主,后者由前者变质而来。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 八大公山:寒武纪黑色碳质页岩、灰绿板岩和板页岩,以及寒武、奥陶纪石灰岩和白云岩。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 韭菜岭:以加里东期和燕山期花岗岩为主,南北两端有寒武纪砂页岩。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 二宝鼎:岩石以花岗岩类侵入岩为主(如二长花岗岩)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 八面山:岩石以中粒斑状黑云母花岗岩、二长花岗岩、花岗伟岩等为主。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 壶瓶山:岩石以紫红色变质含砂硅质板岩、灰绿色绢云母板岩、白云质石灰岩为主。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 神农峰:岩石以花岗岩为主,此外有白云岩。</p>