郑泽厚文集：地层更新与古土壤

本区中更新统网纹红土和棕红色粘土分布较广，如襄阳县郜营至黄集一带，枣阳县黄庄至杨垱一带面积达2500km2；在唐河县魏寨、马岗一带面积有500km2，其厚度30～100m。从组成看，多以粘土、亚粘土与砂、砾互层，呈多次旋回的二元结构，属冲积类型，但有些地方为湖积或洪积。据钻探资料，Q2地层夹钙质结核（即砂姜，当地称料姜）粒径一般3～5cm，大者可达15cm，常常在不同深度富集成层。位于襄北的襄阳地区农科所有一口深为104.72m的钻井，分别在23m、54m、62m和104m等4处出现砂姜层，而该井地下水埋深为34.5m，可见，砂姜的形成与地下水无关。显然，在中更新世地壳不断下降的过程中，出现过多次沉积间歇，地壳相对稳定，当时气候条件（主要指水热条件）足以使沉积物中的碳酸钙发生淋洗并在下部淀积或聚积成钙质结核体，故地层中多层砂姜层的出现，反过来亦可证明地壳间歇性的下降运动。

本区Q2地层还含大量颗粒状或豆状铁锰结核，大者粒径达5mm，它既可聚积成层，也可与砂姜一起分散出露在同一层位中。Q2地层中钙质结核层与铁锰聚积层的交替出现，恰好说明中更新世古地理环境的气候曾发生过多次干湿冷暖的变化［1］。

在鄂北岗地，当某处黄土性沉积物遭到剥蚀后，地表即出露棕红色粘土层。从鄂北许多干渠和路旁自然剖面看，这种棕红色粘土层处于下部网纹红土层与上部黄褐色亚粘土层之间，厚约2～4m。据对襄阳县黄集镇以东2km公路旁地层剖面的观察，网纹红土之上的棕红色粘土层实际上是古红壤之B层，它似乎可以同席承藩在武昌附近游家庙看到的古土壤层进行对比［2］。

黄集古红壤剖面，厚2.30m，有明显的块状结构，其结构面上覆以大量铁锰胶膜，土体含多量铁子，粒径3～4mm。我们在1.80m深处采集了未经扰动的块状土样，在室内经不饱和聚酯树脂固化后，磨成0.03mm厚的薄片，在偏光显微镜下进行微形态的研究。从古红壤薄片中看到浑圆形铁质凝团、凝块较多，它们在透射光下呈暗棕色，在斜反射光下呈红棕色；另外，沿孔隙壁淀积了大量光性定向粘粒胶膜，反映出古红壤在强度淋溶条件下，粘粒发生垂直移动。而这些都是与当今鄂北气候、生物条件不谐调的，而只能用古红壤观点加以解释。然而，当古红壤裸露地表后，必然要进行与现代自然条件相谐调的土壤形成过程。根据黄集古红壤上部（50～70cm）土壤（pH值7.82）及该层粘土矿物以水云母为主，其次是高岭石与蛭石（图1）的事实，可以认为，本区晚更新世早期曾发生过黄土性沉积物（在剖面附近还保留着未被剥蚀的黄褐色亚粘土层）对古红壤的复钙作用。这是新成土过程对老成土过程的叠覆，是一种多元发生过程。因此，古红壤上部失去了原有酸性而变成了微碱性，而且还增添了2：1型的水云母粘土矿物。所以，该土层已不是原来的古红壤了，而是经过复钙及现代成土过程的，仍保存着古红壤残遗特征的黄褐土。(www.xing528.com)

图1　中更新统地层中复钙后的古红壤上部（50～70cm）粘粒X射线衍射谱

从古红壤出现在网纹红土之后，和黄褐色亚粘土之前的情况判断，其形成时期应属中更新世晚期，当然也可能属于晚更新世早期［2］，因为华中区晚更新世早期是一个温湿亚期，发育着红色风化壳并多红土堆积［3］。总之，鄂北古红壤的残遗特征表明，在中更新世与晚更新世的过渡时期，本区古气候环境是比较湿热的。