我国南方红色风化壳面积约占全国陆地面积的五分之一。本书从第四纪环境演变的

角度，系统论述红色风化壳的基本问题，而且对风化强度、地带性分异、网纹层、古风化壳、

剖面构型、红土期、红土时空界线、自然地带变迁、红土期与气候期及构造期的耦合关系等

颇多争议的问题，提出了不少新见解。

本书资料丰富，阐述详尽，并有大量附图，是系统论述我国红色风化壳的一本专著，可

供从事自然地理学、古地理学、地貌学、新构造学、第四纪学、地质学、土壤地理学等研究和

教学的科技工作者参考。

1 红色风化壳的发生学地位

1.1 风化壳的概念

1.2 风化壳的发育因素

1.3 风化壳的发育阶段与分类

1.4 红色风化壳是风化壳的最后发育阶段

2 红色风化壳的地带性与非地带性

2.1 气候对风化壳的影响

2.2 世界红色风化壳的地带性

2.3 中国风化壳类型及其地带性

2.3.1 风化壳类型

2.3.2 风化壳分布的地带性

2.4 中国南方红色风化壳的地带性

2.5 红色风化壳的非地带性

3 红色风化壳的类型与基本特征

3.1 红色风化壳的分类

3.2 红色风化壳的基本特征

4 风化强度

4.1 风化特征值

4.2 风化强度指标

4.3 富铝化程度

4.4 风化强度的比较

4.5 若干理化性质与风化强度

5 风化特征的地带性与非地带性差异

5.1 地带性差异

5.1.1 花岗岩风化壳

5.1.2 玄武岩风化壳

5.1.3 石灰岩风化壳

5.1.4 砂页岩风化壳

5.1.5 紫红色砂页岩风化壳

5.1.6 第四纪红色粘土风化壳

5.1.7 第四纪新沉积物风化壳

5.2 非地带性差异

6 微量元素特征

6.1 微量元素含量

6.1.1 母岩的微量元素含量

6.1.2 风化壳的微量元素含量

6.1.3 风化壳微量元素含量与母岩的关系

6.2 微量元素的迁移和累积

6.2.1 微量元素的活动性

6.2.2 微量元素的迁移率和累积率

6.2.3 微量元素迁移累积与母岩的关系

7 稀土元素特征

7.1 稀土元素丰度与母岩的关系

7.2 稀土元素丰度与风化程度的关系

7.3 稀土元素的剖面分布

8 磁性特征

8.1 磁化率与母岩的关系

8.2 磁化率与风化程度的关系

9 矿物特征

9.1 风化壳矿物组成的一般特点

9.2 风化壳矿物组成与母岩的关系

9.3 风化壳矿物组成的地带性

10 剖面特征

10.1 红色风化壳的呈色机理

10.2 网纹层

10.3 红色风化壳的剖面构型

10.3.1 花岗岩红色风化壳

10.3.2 玄武岩红色风化壳

10.3.3 第四纪红色粘土风化壳

10.3.4 紫红色砂页岩风化壳

10.3.5 碳酸盐岩红色风化壳

11 红色风化壳的时代和继承性

11.1 风化速率

11.2 红色风化壳是古风化壳

11.3 红色风化壳的时代

12 红色风化壳的发育期（红土期）

12.1 华南地区

12.1.1 第四纪地层中的红土期

12.1.2 沿海老红砂的红化期

12.1.3 河流阶地的红土期

12.1.4 夷平面反映的红土期

12.1.5 埋藏风化壳的红土期

12.1.6 雷琼地区玄武岩的红土期

12.1.7 几类红土层的时代对比

12.2 台湾岛

12.2.1 第四纪地层中的红土期

12.2.2 夷平面和阶地的红土期

12.3 江南地区

12.3.1 浙江境内的红土期

12.3.2 江苏境内的红土期

12.3.3 安徽境内的红土期

12.3.4 江西境内的红土期

12.3.5 湖南境内的红土期

12.3.6 湖北境内的红土期

12.3.7 长江中游地区的红色泥砾层

12.3.8 雨花台砾石层与红土期的关系

12.3.9 下蜀黄土中的古土壤

12.4 四川盆地

12.5 云贵高原

12.6 青藏高原

13 红色风化壳与环境变迁

13.1 我国北方的红色风化壳

13.2 红色风化壳与构造运动

13.2.1 我国三大台阶地貌的形成

13.2.2 新构造期

13.2.3 块断构造运动

13.2.4 差异升降

13.2.5 区域构造变形

13.3 红色风化壳与自然地带变迁

13.3.1 自然地带变迁的原因

13.3.2 红色风化壳的自然地带标志

13.3.3 上新世的自然地带

13.3.4 早更新世的自然地带

13.3.5 中更新世的自然地带

13.3.6 晚更新世的自然地带

13.3.7 全新世早期的自然地带

13.4 风化期、构造期、气候期的耦合

参考文献

风化壳与土壤的重大区别在于生物因素作用的程度。关于土壤有许多种类同的定

义，例如，土壤是“能够生产植物收获物的地壳陆地表层”（道库恰耶夫）；“必须把植物根的

主要部分所处的那一层土地表层叫土壤”（柯斯特切夫）；“肥力是土壤有别于其他物质的

本质特征”（威廉斯）；“土壤是陆生植物、动物和微生物生存的环境条件”（柯夫达）；“红色

风化壳及在茂密多层热带雨林、季雨林和常绿阔叶林下形成的多种类型红壤和黄壤”（席

承藩，1991）；“发育在红土和红色风化壳上的红壤和砖红壤”（朱显谟，1993）；“土壤的概

念，从来是和生物累积的概念分不开的”（龚子同，1980）；“红壤除具有上述脱硅富铝化过

程外，同时具有明显的生物富集过程”（赵其国，1983）。上述论述都说明风化壳上发育了

土壤，土壤形成的实质是生物因素与非生物因素的相互作用，是生物有机体与母质（风化

壳）之间物质和能量的交换，而这种交换必须以生物有机体从土壤中吸取一系列元素为前

提。因此，土壤的下限应是高等植物主要根系分布的深度，其下为风化壳。当风化壳厚度

大于土壤时，可将没有积极参与成土过程的风化壳与土壤区别开来（龚子同，1980）。一般

地说，在一个剖面中，A0层（有机质层）、A1层（腐殖质积累层）、A2层（淋溶层、灰化层）和

B层（淀积层）属于土壤，以下的C层（母质层）属风化壳，D层为母岩。但是，如前所述，广

义的风化壳范围则包括土壤层在内。

风化壳是一种自然历史的地质形成物，从第四纪学的角度，主要研究其剖面结构、地

球化学过程、年龄及风化速率、风化过程所反映的古环境及构造演变等。土壤是一定生物

气候条件下形成的产物，从土壤学的角度，主要研究其剖面、质地、结构、微形态、矿物质、

有机质、水分、空气、微生物、形成过程等。可见，土壤学家把风化壳作为土壤的母质来研

究，更重视土壤与风化壳的区分；地质学家将土壤视为风化壳的表层，更重视两者的统一

性。

1.2 风化壳的发育因素

讲到风化作用和风化壳发育因素时，一般是将气候、母岩、地形、生物、年龄并列，表述

为风化壳是这五大因素的函数。我们认为，风化壳作为地球表面的一种自然地理现象，无

疑受到地球内力作用和外力作用的共同影响，并表现为空间的分布和时间的变迁。内力

作用（新构造运动）是影响风化壳发育的重要动力之一。因此，风化壳的发育因素有5个

方面。

（1）外力作用 包括气候与生物作用，尤其是前者。外力作用表现为物理风化和化学

风化。物理风化改变岩石的形状和大小，增强空气和水分的通透性，增大岩石暴露的表面

积，为化学风化创造更有利的条件。生物作用也是以物理和化学的方式作用于岩石和矿

物。化学风化主要是水的作用，又称化学分解作用，它是风化和风化壳形成和差异的本质

过程。

化学风化包括4种作用：①水的溶解作用。没有一种矿物是完全不溶于水的。CO2

遇水产生H2CO3，会加强水的溶解作用。②水化作用。矿物与水化合，称为水化，例如氧

化铁的水化：2Fe2O3＋3H2O→2Fe2O3·3H2O。矿物水化后膨胀变松，促进其他风化作用

的进行。③水解作用。水有一定的离解度。水解作用主要决定于［H＋］。水解过程有一

定的顺序性。例如正长石，首先是脱盐基作用，H＋交换出矿物中的盐基离子形成可溶盐

类而被淋溶。其次是脱硅作用，矿物中的硅以游离硅的氧化物离析并开始淋溶。然后是

富铝化作用，矿物被彻底分解，硅酸继续淋溶，而氢氧化铝富集。④氧化作用。岩石中的

铁、锰和其他元素从低价形式向高价形式转变，岩石的颜色由冷色调转变为暖色调。铁、

锰的硫化物在氧化过程中生成氧化物和游离硫酸。

不同气候带年中水量收支平衡的差异导致风化壳性状的差异。例如，在低纬湿热地

带，年降水量大于蒸发量，雨季时风化壳中以下引水流为主，造成水溶性物质的淋溶，剖面

上层残余石英相对积聚，三氧化物、二氧化物部分向下移动并淀积，这种风化壳属淋溶型。

在干旱或半干旱的荒漠或草原，年蒸发量大于降水量，淋溶作用不充分，易溶性盐类阻留

在深层，难溶性盐类淀积在剖面的一定深度，这种风化壳属弱淋溶型。

红色风化壳的水溶液呈酸性，这是湿热气候带生物有机体参与风化作用的一个重要

表现。热带森林中地上部分新鲜活质的年产量达100～200t/hm2（卢卡舍夫，1960）。生

物有机质的分解产生CO2、NH4、各种有机酸。CO2溶于H2O生成H2CO3。氨在硝化细

菌作用下变成硝酸。这些酸类的存在，使溶液中的氢离子浓度增加，酸性增强。酸性溶液

对矿物质的分解作用强，例如，原生矿物硅铝酸盐类，在酸性溶液作用下，分解迅速而彻

底；相反，在碱性溶液作用下，分解缓慢。

（2）母岩因素 不同的岩石在相同的外力作用等条件下可以形成不同类型的风化壳，

相反，在不同的外力作用等条件下，同样的岩石会形成不同的风化壳类型。前者是由于岩

石的抗风化能力有差异。例如，石灰岩因方解石极易风化，大量CaCO3溶于含CO2的水

中而淋失，故风化快而风化壳薄。玄武岩中的主要矿物辉石和角闪石的晶格能小，易风

化，故玄武岩风化较快，风化壳也较厚。花岗岩中的主要矿物正长石和石英的晶格能大，

不易风化，故花岗岩风化缓慢，但花岗岩的其他物理性质如矿物颗粒不均匀、多节理而易

崩解等，又有利于风化作用的深化而发育深厚的风化壳。砂岩中残留大量难风化的石英，

其化学性质较稳定，故砂岩较难风化，风化壳浅薄。因此，上述几类岩石的风化速度可排

成下列次序：石灰岩＞玄武岩＞花岗岩＞砂岩（龚子同，1980）。

同一种岩石在不同环境中形成不同类型的风化壳，这反映了岩石是风化壳形成的内

在基础，外力作用等则是风化壳发育的外在条件。

风化壳的属性往往继承了母岩的性质。酸性岩含石英、正长石、白云母等抗风能力强

的浅色矿物较多，风化壳的质地粗；基性岩含角闪石、辉石、黑云母等抗风化力弱的深色矿

物较多，风化壳质地粘重。从酸性岩到基性岩，随着硅含量的减少而铁、锰、镁、钙含量显

著增多，因而发育于基性岩的风化壳，其淋滤系数（SiO2/MgO）、分解系数（Fe2O3/MgO）、

铝化系数（Al2O3/SiO2）、铁化系数（Fe2O3/SiO2）的相对值均大于发育于酸性岩的风化壳。

在热带亚热带地区，石灰岩和紫色页岩所发育的风化壳，因母岩含有大量碳酸钙，阻滞和

延缓了富铝化过程的进行，分别发育了石灰岩红土和紫色土，风化壳在颜色、质地和化学

特性上都保持母岩的一些特征。