土壤及其形成

土壤的形成原因~

土壤形成因素:

（1）土壤形成的母质因素

风化作用使岩石破碎，理化性质改变，形成结构疏松的风化壳，其上部可称为土壤母质。如果风化壳保留在原地，形成残积物，便称为残积母质；如果在重力、流水、风力、冰川等作用下风化物质被迁移形成崩积物、冲积物、海积物、湖积物、冰碛物和风积物等，则称为运积母质。成土母质是土壤形成的物质基础和植物矿质养分元素（氮除外）的最初来源。母质代表土壤的初始状态，它在气候与生物的作用下，经过上千年的时间，才逐渐转变成可生长植物的土壤。母质对土壤的物理性状和化学组成均产生重要的作用，这种作用在土壤形成的初期阶段最为显著。随着成土过程进行得愈久，母质与土壤间性质的差别也愈大，尽管如此，土壤中总会保存有母质的某些特征。

首先，成土母质的类型与土壤质地关系密切。不同造岩矿物的抗风化能力差别显著，其由大到小的顺序大致为：石英→白云母→钾长石→黑云母→钠长石→ 角闪石→辉石→钙长石→橄榄石。因此，发育在基性岩母质上的土壤质地一般较细，含粉砂和粘粒较多，含砂粒较少；发育在石英含量较高的酸性岩母质上的土壤质地一般较粗，即含砂粒较多而含粉砂和粘粒较少。此外，发育在残积物和坡积物上的土壤含石块较多，而在洪积物和冲积物上发育的土壤具有明显的质地分层特征。

其次，土壤的矿物组成和化学组成深受成土母质的影响。不同岩石的矿物组成有明显的差别，使其上发育的土壤的矿物组成也就不同。发育在基性岩母质上的土壤，含角闪石、辉石、黑云母等深色矿物较多；发育在酸性岩母质上的土壤，含石英、正长石和白云母等浅色矿物较多；其他如冰碛物和黄土母质上发育的土壤，含水云母和绿泥石等粘土矿物较多，河流冲积物上发育的土壤亦富含水云母，湖积物上发育的土壤中多蒙脱石和水云母等粘土矿物。从化学组成方面看，基性岩母质上的土壤一般铁、锰、镁、钙含量高于酸性岩母质上的土壤，而硅、钠、钾含量则低于酸性岩母质上的土壤，石灰岩母质上的土壤，钙的含量最高。

（2）土壤形成的气候因素

气候对于土壤形成的影响，表现为直接影响和间接影响两个方面。直接影响指通过土壤与大气之间经常进行的水分和热量交换，对土壤水、热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度的影响。通常温度每增加10℃，化学反应速度平均增加1～2倍；温度从0℃增加到50℃，化合物的解离度增加7倍。在寒冷的气候条件下，一年中土壤冻结达几个月之久，微生物分解作用非常缓慢，使有机质积累起来；而在常年温暖湿润的气候条件下，微生物活动旺盛，全年都能分解有机质，使有机质含量趋于减少。

气候还可以通过影响岩石风化过程以及植被类型等间接地影响土壤的形成和发育。一个显著的例子是，从干燥的荒漠地带或低温的苔原地带到高温多雨的热带雨林地带，随着温度、降水、蒸发以及不同植被生产力的变化，有机残体归还逐渐增多，化学与生物风化逐渐增强，风化壳逐渐加厚 。


（3）土壤形成的生物因素

生物是土壤有机物质的来源和土壤形成过程中最活跃的因素。土壤的本质特征——肥力的产生与生物的作用是密切相关的。在生物作用下从岩石到土壤的形成过程见图9-7。

岩石表面在适宜的日照和湿度条件下滋生出苔薛类生物，它们依靠雨水中溶解的微量岩石矿物质得以生长，同时产生大量分泌物对岩石进行化学、生物风化；随着苔藓类的大量繁殖，生物与岩石之间的相互作用日益加强，岩石表面慢慢地形成了土壤；此后，一些高等植物在年幼的土壤上逐渐发展起来，形成土体的明显分化。


在生物因素中，植物起着最为重要的作用。绿色植物有选择地吸收母质、水体和大气中的养分元素，并通过光合作用制造有机质，然后以枯枝落叶和残体的形式将有机养分归还给地表。不同植被类型的养分归还量与归还形式的差异是导致土壤有机质含量高低的根本原因。例如，森林土壤的有机质含量一般低于草地，这是因为草类根系茂密且集中在近地表的土壤中，向下则根系的集中程度递减，从而为土壤表层提供了大量的有机质，而树木的根系分布很深，直接提供给土壤表层的有机质不多，主要是以落叶的形式将有机质归还到地表。动物除以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质，并通过啃食和搬运促进有机残体的转化外，有些动物如蚯蚓、白蚁还可通过对土体的搅动，改变土壤结构、孔隙度和土层排列等。微生物在成土过程中的主要功能是有机残体的分解、转化和腐殖质的合成。


（4）土壤形成的地形因素

地形对土壤形成的影响主要是通过引起物质、能量的再分配而间接地作用于土壤的。在山区，由于温度。降水和湿度随着地势升高的垂直变化，形成不同的气候和植被带，导致土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂直地带分化。对美国西南部山区土壤特性的考察发现，土壤有机质含量、总孔隙度和持水量均随海拔高度的升高而增加，而pH值随海拔高度的升高而降低[1]。此外，坡度和坡向也可改变水、热条件和植被状况，从而影响土壤的发育。在陡峭的山坡上，由于重力作用和地表径流的侵蚀力往往加速疏松地表物质的迁移，所以很难发育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位，地表疏松物质的侵蚀速率较慢，使成土母质得以在较稳定的气候、生物条件下逐渐发育成深厚的土壤。阳坡由于接受太阳辐射能多于阴坡，温度状况比阴坡好，但水分状况比阴坡差，植被的覆盖度一般是阳坡低于阴坡，从而导致土壤中物理、化学和生物过程的差异。


（5）土壤形成的时间因素

在上述各种成土因素中，母质和地形是比较稳定的影响因素，气候和生物则是比较活跃的影响因素，它们在土壤形成中的作用随着时间的演变而不断变化。因此，土壤是一个经历着不断变化的自然实体，并且它的形成过程是相当缓慢的。在酷热、严寒、干旱和洪涝等极端环境中，以及坚硬岩石上形成的残积母质上，可能需要数千年的时间才能形成土壤发生层，例如在沙丘土中，特别是在林下，典型灰壤的发育需要1000～1500年。但在变化比较缓和的环境条件中，以及利于成土过程进行的疏松成土母质上，土壤剖面的发育要快得多。

土壤发育时间的长短称为土壤年龄。从土壤开始形成时起直到目前为止的年数称为绝对年龄。例如，北半球现存的土壤大多是在第四纪冰川退却后形成和发育的。高纬地区冰碛物上的土壤绝对年龄一般不超过一万年，低纬未受冰川收用地区的土壤绝对年龄可能达到数十万年至百万年，其起源可追溯到第三纪。

由土壤的发育阶段和发育程度所决定的土壤年龄称为相对年龄。在适宜的条件下，成土母质首先在生物的作用下进入幼年土壤发育阶段，这一阶段的特点是土体很薄，有机质在表土积累，化学-生物风化作用与淋溶作用很弱，剖面分化为A层和C层，土壤的性质在很大程度上还保留着母质的特征。随着B层的形成和发育，土壤进入成熟阶段，这一阶段有机质积累旺盛，易风化的矿物质强烈分解，在淀积层中粘粒大量积聚，土壤肥力和自然生产力均达到最高水平。经过相当长的时间以后，成熟土壤出现强烈的剖面分化，出现E层，并使A层和B层的特征发生显著差异，有机质累积过程减弱，矿物质分解进入最后阶段，只有抗风化最强的矿物残留在土体中，淀积层中粘粒积聚形成粘盘，土壤进入老年阶段，这一阶段土壤的肥力和自然生产力都明显降低。


（6）土壤形成的人类因素

在五大自然成土因素之外，人类生产活动对土壤形成的影响亦不容忽视，主要表现在通过改变成土因素作用于土壤的形成与演化。其中以改变地表生物状况的影响最为突出，典型例子是农业生产活动，它以稻、麦、玉米、大豆等一年生草本农作物代替天然植被，这种人工栽培的植物群落结构单一，必须在大量额外的物质、能量输入和人类精心的护理下才能获得高产。因此，人类通过耕耘改变土壤的结构、保水性、通气性；通过灌溉改变土壤的水分、温度状况；通过农作物的收获将本应归还土壤的部分有机质剥夺，改变土壤的养分循环状况；再通过施用化肥和有机肥补充养分的损失，从而改变土壤的营养元素组成、数量和微生物活动等。最终将自然土壤改造成为各种耕作土壤。人类活动对土壤的积极影响是培育出一些肥沃、高产的耕作土壤，如水稻土等；同时由于违反自然成土过程的规律，人类活动也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、盐渍化、沼泽化、荒漠化和土壤污染等消极影响。



成土因素学说的基本观点可概括为：

①土壤是一种独立的自然体，它是在各种成土因素非常复杂的相互作用下形成的。

②对于土壤的形成来说，各种成土因素具有同等重要性和相互不可替代性。其中生物起着主导作用。土壤是一定时期内，在一定的气候和地形条件下，活有机体作用于成土母质而形成的。



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土壤形成过程

土壤的本质是肥力，因此，土壤的形成过程主要是土壤肥力发生与发展的过程。结合上节对成上因素的分析，本节从动态的角度来考察土壤形成的一般规律和具体成土过程。

（1）土壤形成的一般规律

从地球系统物质循环的观点来看，土壤肥力的发生与发展是自然界物质的地质大循环与生物小循环相互作用的结果。地质大循环是指矿物质养分在陆地和海洋之间循环变化的过程。陆地上的岩石经风化作用产生的风化产物，通过各种外力作用的淋溶、剥蚀、搬运，最终沉积在低洼的湖泊和海洋中，并经过固结成岩作用形成各种沉积岩；经过漫长的地质年代，这些湖泊、海洋底层的沉积岩随着地壳运动重新隆起成为陆地岩石，再次经受风化作用。这种物质循环的周期大约在 106～108年。其中以岩石的风化过程和风化产物的淋溶过程与土壤形成的关系最为密切。风化过程在土壤形成中的作用主要表现为原生矿物的分解和次生粘土矿物的合成。前者使矿物分解为较简单的组分，并产生可溶性物质，释放出养分元素，为绿色植物的出现准备了条件；后者使风化壳中增加了活跃的新组分，从而具有一定的养分和水分的吸收保蓄能力，为土壤的形成奠定了无机物质的基础。可见，风化过程对土壤来说，是一种物质输入过程。淋溶过程使有效养分向土壤下层和土体以外移动，而不是集中在表层，具有促进土壤物质更新和土壤剖面发育的作用。对于土壤来说，它是一种物质转移和输出过程。

生物小循环又称为养分循环，指营养元素在生物体和土壤之间循环变化的过程。植物从母质和土壤中选择吸收所需的可溶性养分，通过光合作用合成有机体；植物被动物食用后变成动物有机体；植物、动物有机体死亡后归还土壤，经微生物分解与合成转化为植物可以吸收的可溶性养分和腐殖质，腐殖质经过缓慢的矿质化，也为植物提供养分。这种物质循环的周期较短，一般为1～102年。其中有机质的累积、分解和腐殖质的合成促进了植物营养元素在土壤表层的集中和积累，成为土壤肥力形成与发展的关键。

从地球发展史来看，生物的出现较晚，因此，生物小循环是在地质大循环基础上发展起来的，是叠加在地质大循环上的较小时间尺度的次级物质循环。从对于土壤形成的作用上看，地质大循环的总趋势是陆地物质的流失，造成土壤系统养分的淋溶分散，而生物小循环的总趋势是使流失中的物质保存和集中在地表，并不断在土壤与生物之间循环利用。一般来说，如果风化作用和有机质的累积、分解与腐殖质合成作用较强，而淋溶作用较弱，土壤中养分保存多，肥力水平将逐渐提高；如果风化作用和有机质的累积、分解与腐殖质合成作用较弱，而淋溶作用较强，土壤中养分保存少，肥力水平将逐渐降低；当两种作用势均力敌时，土壤肥力的发展处于动态平衡状态。此外，人类的各种生产活动如砍伐森林、耕垦草原、围湖围海造田、开采矿产、城市建设等都会对地质大循环和生物小循环产生干扰，从而影响一个地方土壤肥力的发展方向与平衡。

（2）土壤形成的主要过程

土壤形成的一般规律适用于各种土壤，然而，由于地球表面成土条件的多种多样，不同土壤类型的形成又有其特殊的成土过程，现结合我国的具体情况，选择几种主要的成土过程予以介绍。

原始土壤形成过程是从裸露岩石表面及其风化物上低等植物着生到高等植物定居之前形成土壤的过程。包括着生蓝藻、绿藻、甲藻、硅藻等岩生微生物的“岩漆”阶段，地衣阶段和苔藓阶段。在这三个阶段的发展中，细土和有机质不断增多，为高等植物的生长准备了肥沃的基质。这一成土过程主要发生在高山区。

盐渍化形成过程由地表季节性的积盐和脱盐两个方向相反的过程构成，主要发生在干旱、半干旱地区和滨海地区，可分为盐化和碱化两种过程。盐化过程指地表水、地下水和母质中的易溶性盐分，在强烈的蒸发作用下，通过土体中毛管水的垂直和水平移动，逐渐向地表积聚的过程；碱化过程是交换性钠不断进入土壤胶体的过程，其前提是土壤溶液中钠离子的浓度较高，它使土壤呈强碱性反应，并形成碱化层。

钙积过程 是干旱、半干旱地区土壤碳酸盐发生移动和积累的过程。在季节性淋溶条件下，降水将易溶性盐类从土体中淋失，而钙、镁只部分淋失，部分仍残留在土壤中。因此，土壤胶体表面和土壤溶液中被钙或镁所饱和，在雨季向下移动的钙淀积在剖面的中部或下部，形成钙积层。

粘化过程 是土壤剖面中粘粒形成和积累的过程，主要发生在温暖、湿润的暖温带和北亚热带气候条件下。由于那里化学风化作用盛行，使原生矿物强烈分解，次生粘土矿物大量形成，表层的粘土矿物向下淋溶和淀积，形成淀积粘化土层。

白浆化过程是在季节性还原淋溶条件下，粘粒与铁、锰淋溶淀积的过程，主要发生在冷湿的气候条件下。在地下水季节性浸润的土壤表层，铁、锰与粘粒随水流失或向下移动，在腐殖质层（或耕层）下形成粉砂量高，而铁、锰贫乏的白色淋溶层；在剖面中、下部则形成铁、锰和粘粒富集的淀积层。

富铝化过程是土体中脱硅、富铝铁的过程。在热带、亚热带高温多雨的气候条件下，风化产物和土体中的硅酸盐类矿物被强烈水解，释放出盐基物质，产生弱碱性条件，可溶性盐类、碱金属（周期表第Ⅰ族的主族元素，如钠、钾，它们的氢氧化物易溶于水，呈强碱性）和碱土金属（周期表第Ⅱ族的主族元素，如镁、钙，它们的氧化物都呈碱性）盐基及硅酸大量流失，而铁、铝等元素却在碱性溶液中沉淀，形成土体中铁、铝氧化物的富集，使土体呈红色。

有机质积累过程是在木本或草本植被覆盖下，土体上部进行的有机质积累过程。它是自然土壤形成中最为普遍的一个成土过程。根据地表植被类型的不同，包括漠土有机质积累过程、草原土有机质积累过程、草甸土有机质积累过程、林下有机质积累过程、高寒草甸有机质积累过程和湿生植被的泥炭积累过程等。

潜育化过程 是土体中发生的还原过程。在长期渍水的条件下，空气缺乏。有机质在嫌气分解过程中产生还原物质，高价铁、锰转化为亚铁和亚锰，形成一个蓝灰色或青灰色的还原层次，称为潜育层。

灰化过程是土体表层SiO2残留，Al2O3和Fe2O3淋溶、淀积的过程。在寒带或寒温带针叶林植被下，由于凋落物富含单宁和树脂类物质，在真菌作用下生成有机酸，它使原生矿物和次生矿物强烈分解。伴随着有机酸溶液的下渗，土体上部的碱金属和碱土金属淋失，难溶的Al2O3和Fe2O3也从表层下移，淀积于下部，只有极耐酸的SiO2残留在土体上部，形成一个强酸性的灰白色淋溶层，称为灰化层。

土壤熟化过程 是在耕作条件下，通过耕耘、培肥和改良，促进水、肥、气、热诸因素不断谐调，使土壤向有利于作物高产方面转化的过程。通常把种植旱作条件下的定向培肥土壤过程称为旱耕熟化过程；把淹水耕作，在氧化还原交替条件下的定向培肥土壤过程称为水耕熟化过程。

1.土壤的概念及分层

土壤一般是指覆盖在基岩上面、生长着植物的疏松物。

土壤是在岩石风化产物的基础上通过成壤作用（有生物的参加，经过淋溶、沉淀等）逐渐形成的。它受气候、生物、母质、地形、时间等因素综合影响，其中生物起主导作用。不同气候带土壤类型各不相同。比如，我国华南亚热带地区发育红壤、砖红壤、黄壤（富Fe，Al）；东北山地、华北西部、秦岭山地发育棕色森林土（富Si，Al，Fe）；在华北地区（北到沈阳以北，南到长江黄河之间，东到海边，西到西安以西）发育褐色土（富Ca，Mg）；沿大小兴山岭山麓、松辽平原的东北和北部的大陆性气候带发育黑土（可保持丰富的金属和非金属元素）；干旱区发育碱土（富NaCl，Na₂SO₄）。

土壤由矿物质、有机质、土壤溶液和土壤空气等组成。矿物质和有机质是土壤的主体。土壤矿物质包括原生矿物（如石英、云母等）和次生矿物（如高岭石、蒙脱石等）两大类，在不同气候带不同类型的土壤中，土壤的矿物成分不完全相同。土壤的有机质包括非腐殖质（如蛋白质、碳水化合物、脂肪等）和腐殖质两类有机物质。腐殖质是微生物活动的产物，一般不易被微生物所分解，是土壤有机质的主体。

在岩石矿物风化和成壤过程中，可溶性碱及二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝等相继成为游离状态，并且产生各种不同的次生矿物。

同时由于有机质的分解和腐殖质的形成，产生各种无机酸和有机酸及其盐类。在这些物质的基础上，通过淋溶和淀积两方面的作用，逐渐形成土壤发生层。

在土壤发生层的上层，由于下渗水流的作用，不仅可溶性碱，而且胶状氧化物及二氧化硅和黏土质点等成分，随水下淋。由于植物残体的聚积和细菌分解作用，使下渗水具有更强的淋蚀作用。这样在上层就形成淋滤层（或称溶解层），通常以A表示。因此在A层中，上部为富含有机质的暗色层（A₁），下部由于黏土矿物、铁锰氧化物及有机质大量被淋滤（包括微量元素）而形成浅色层（A₂）。它主要由砂（二氧化硅）组成并含有一定数量的黏土，黏性差、较松散为A₂层的另一特点。A₂层厚度多小于30cm，在气候潮湿、土壤发育成熟的条件下，A₁与A₂层均可见。但在干旱地区或成壤不充分的地段，A₂层可能缺失。

由A层淋溶下来的氧化物及黏土质点，在其下淀积，因而在淋溶层下出现淀积层，简称为B层。在B层因更富含黏土，黏性强，具有黏土结构，由于铁、锰的氧化物的存在而使土层呈黄褐色、棕褐色。有机质很可能在A层即完全分解为二氧化碳与水，但也可以转移至B层。除了可通过下渗水将上层物质转移至B层外，有时下伏层位中的可溶性物质靠地下水循环也可带至B层淀积下来。

在B层以下为淋溶和淀积作用均不发育的C层。在C层含有风化程度不等的、部分被分解的岩石。C层是形成A层、B层土壤的“母质”，故有母质层之称。在C层有机质含量最少，所含黏土也往往比B层少，并比B层颜色浅，有时尚保留原岩的结构构造。

由上所述可以看出，土壤的形成和土壤剖面的分层是一个统一过程。尽管B层与A层同时在形成，但往往在A层很明显时才能辨认出B层。因而成壤作用不充分的土壤，分层界线模糊不清，在A层之下甚至缺失B层，成壤作用充分的成熟土壤的理想剖面如图3-1所示。

图3-1 理想的土壤剖面（示主要层位）

在成壤过程中，由于物质的淋溶和淀积，微量元素也进行再分配。耐风化矿物中的元素，容易在A层中富集。可溶金属元素或黏土等胶体吸附的元素，从A层移出，部分在B层中与含水的铁、锰氧化物及黏土一起聚集。如赞比亚红土剖面上某些元素在土壤层位中的变化，除碱金属随深度而增加，Co，Ni变化很小外，其他元素均在B层中富集，见图3-2。

图3-2 土壤剖面中元素分布图

需要说明的，微量元素不仅在不同层位的土壤中分布不均匀，而且在同一层位不同粒度的土壤中的含量也不一致。其原因是元素在风化、成壤过程中的行为状态不同。很显然，耐风化矿物中的元素与在黏土或铁、锰氧化物上呈吸附离子的易溶金属元素相比，后者肯定富集于更细粒的土壤中。这些情况，在矿化地区或无矿化的地区都是存在的，而且对土壤地球化学找矿说来有重要意义，这一问题在有关章节中还要讨论。

2.元素在土壤中的正常分布、分配

成壤以后，元素在土壤中的正常分布、分配有如下特点：

（1）元素在土壤中的平均含量是不平均的，例如Si为33%，Hg只有0.01×10^-6。土壤中主要的化学成分是Si，Al，Ca，Mg，K，Na。土壤中的元素的丰度见表3-1。

表3-1 元素在土壤和地表植物中的丰度 （w_B/%）

续表

（据A.II.维诺格拉多夫，1962；JI.II.马柳加，1963）

（2）不同岩石风化的土壤中常量元素（Si，Al，Fe，Ca，Mg，K，Na）差异不大（表3-2），但微量元素的富集特点不同。如由超基性岩风化形成的土壤中相对富集Ni，Cr，Co，Cu；花岗岩风化形成的土壤中相对富集W，Sn，Be，Mo，Pb，Li，Th，Te等。

表3-2 不同母岩形成的土壤各层位中的主要化学成分（wB/%）

（3）土壤中微量元素在不同土壤层中的分配是不同的，根据实际观察有如下几种情形：

1）从上到下含量变化不大（图3-3a）。这是在干旱或寒冷地区的山坡上，因生物及化学风化极弱，而以物理风化为主，残坡积物又不断被剥蚀所造成的特殊情形。

2）越往下元素含量越高（图3-3b）。这是强烈淋失作用的结果。在沼泽土壤和热带潮湿气候条件下，在非碳酸盐母岩上的土壤的Cu，Zn，U，Ni常见这种情形。

3）越往下元素含量越低（图3-3c）。这是由于表层发生了残余富集或生物聚积作用。在灰岩地区的Sn，Pb（残余富集），森林地区的Cu，Co，Mn等（生物聚集）常见这种特点。此外，在干旱地区，强烈的蒸发作用亦可造成此种情形。

4）在淀积层聚积（图3-3d）。这是淋溶作用不大，淀积层中的Fe，Mn氢氧化物及黏土、有机质对元素的吸附作用使Cu，Ni，Zn，Co等元素聚积。

5）有几种使元素聚积的作用同时存在。在某几个层位上出现元素的高含量（图3-3e）。

图3-3 元素在土壤层位中的分配

（4）微量元素在同一土壤层中粒度不同含量也不一致。耐风化矿物中的元素在土壤中以原生矿物碎屑形式存在，多富集在较粗的粒级中；抵抗风化能力较弱的矿物中的元素（许多金属硫化物中的元素等）在土壤中常呈吸附离子形式存在，一般富集在较细的粒级中。

（5）土壤中微量元素的概率分布形式多服从对数正态分布。

3.次生晕的形成

是已生成的矿体（矿化）及原生晕，在表生带与围岩一同遭受风化作用，随着矿物的破碎和分解，其中的元素发生迁移，在一定的条件下一些与成矿有关的元素可以在矿体上方或附近的土壤中聚集形成含量增高的地段，即为次生晕。在次生晕的形成过程中，元素迁移成晕的方式主要有下列几种。

（1）机械迁移

元素呈固相（包括原生矿物或难溶的次生矿物碎屑）进行迁移。矿石风化后逐渐由大块变成细小的碎屑，由于剥蚀作用地表面不断下降，风化侵蚀面也不断向下延伸，矿石的碎屑相对地由下层土壤逐渐变为上层土壤。由于风化作用总是从地表向深处进行，相对于上层的土壤，下层遭受的风化作用更强一些，颗粒变得更细一些。又由于水、风等的作用使细小碎屑发生水平移动，越接近地表位移越大。同样围岩的碎屑亦产生上述迁移。

这样，矿石碎屑由原矿体位置向外迁移，矿体附近围岩的碎屑向原矿体位置迁移。于是在矿体上覆土壤中，由于有矿体或原生晕的碎屑的存在，某些元素的含量显著高于正常岩石所形成的土壤中的含量而形成次生分散晕。通过这种方式形成的晕叫作机械分散晕（图3-4）。

图3-4 风化剥蚀与矿床次生晕形成关系示意图

1—矿体；2—围岩；3—矿石质点

当地面有一定坡度时，重力等作用使地表疏松物向下坡滑动，越接近地面下滑的速度和距离越大，从而使晕发生位移（图3-5）。

此外，重力、冰川、风的作用及地表水的冲刷，还可使矿石破坏后的碎屑被搬运离开矿体一定距离而形成离矿较远的次生晕（图3-6，图3-7，图3-8）。

（2）水成迁移

元素在水溶液中呈分子、离子、配离子或胶体等形式进行迁移。对于金属硫化矿床来说，它们中的许多金属（如Cu，Zn，Fe，Co，Ni等）的硫化物在表生带容易氧化，生成易溶于水的硫酸盐，金属以离子状态转入地下水中。还有些多金属在表生带可以形成可溶性的配离子，如［VO₄］^3-，［MoO₄］^2-，［CrO₄］^2-，［VO₂（CO₃）₃］^4-，或与腐殖质形成可溶性有机金属配合物（如腐殖质能与Fe，Al，Ti，U，V形成可溶性的有机配合物）。

图3-5 风化岩石碎块借重力作用向下坡滑动

1—土壤；2—矿体；3—矿石碎块

图3-6 风力活动造成的次生晕

图3-7 冰川活动造成的次生晕

图3-8 冲积锥及山麓冲积物中的次生晕

这些以离子或配离子溶于地下水中的元素，它们或由矿体向四周扩散；或由毛细作用由地下水面上升；或随地下水流动而迁移。在迁移过程中当物理化学条件（pH和Eh等）改变，或发生化学反应生成难溶于水的化合物；或者被吸附（特别是胶体的吸附）等作用使这些元素从地下水中沉淀出来而固定的土壤中。

有些元素可在水中以胶体的形式迁移，在风化带中常见的正胶体有 Zr^4＋，Ti^4＋，Ce^4＋，Al^3＋，Fe^3＋的氢氧化物。负胶体有As，Sb，Cd，Cu，Pb 的硫化物；H₂SiO₃以及Mn^4＋，U^6＋，Sn^4＋的氢氧化物；自然元素（S，Ag，Au等）。氢氧化铁有时带负电荷。当胶体在土壤层中发生凝聚时，这些金属亦可固定在土壤中。

通过这种方式在土壤中形成的晕称为水成分散晕。前苏联文献中将元素以水溶液（零点溶液）迁移形成的晕称盐晕。

由于地下水的运动，易溶元素可被带到离矿体较远的地下水渗出区的土壤中或湖泊底部沉积物中形成异常（图3-9）。

图3-9 地下水运动示意图

1—雨季潜水面；2—雨季泉水或渗出区；3—旱季泉水或渗出区；4—旱季潜水面；5—矿体；6—次生晕

（3）生物迁移

植物通过根系能从土壤中，特别是从矿体附近的土壤中吸收一些微量元素，如Cu，Co，Ni，Pb，Zn，As，Be，Mo，Fe，Ag，Au，Mn，V，U等而进入植物的各种器官中，当植物的枝、叶落在地面，可使一些元素聚积在土壤A₀层中。当这些枝叶腐烂后，所吸收的元素又转入地表水及地下水中，其中一部分又可被植物吸收，一部分聚积在腐殖层中，一部分随地下水下渗到土壤B层中被Fe，Mn氢氧化物或黏土矿物等吸附，使土壤中某些元素聚集形成分散晕，这种晕称生物成因的晕（图3-10）

图3-10 生物迁移成晕示意图

（4）自然电场迁移

自然电场迁移在表生带中金属硫化矿体和地下水接触时，由于环境的氧化还原条件不同，潜水面以上矿体处于氧化带，容易失去电子，矿体带正电，溶液带负电。潜水面以下矿体处于还原带，矿体得到电子带负电，溶液带正电，从而使潜水面上下矿体之间、矿体和地下水接触面之间、潜水面上下水体之间出现电位差，产生自然电场，电流方向如图3-11所示。在电场作用下，土壤溶液中的阳离子按实线轨迹运动，在矿体上方将出现一个低含量带，而在四周则出现高含量带。

图3-11 自然电场迁移离子的理想模型

这种成晕机制曾用以解释加拿大某地冰碛物上的次生晕。加拿大某铜多金属硫化矿床矿体产在斑状变晶石英长石绿泥石片岩中，地表为冰碛层形成的土壤覆盖。矿体呈透镜体，长约137m，最大厚度约46m，延深约244m。矿石以细粒黄铁矿为主（85%）其余为ZnS，PbS，CuFeS₂及砷黄铁矿，平均品位：Cu 0.3%，Pb 0.6%，Zn 3.2%。化探样品取自B层，分析结果见图3-12。剖面上除Pb外其余元素在矿体正上方表现为低值，而在外围出现宽阔的正异常。

图3-12 加拿大某地冰碛物上的次生晕

1—绿色片岩；2—斑状变晶石英长石绿泥石片岩；3—矿体；4—安山岩

Pb在矿床上方形成正异常可能是由于生成难溶的PbSO₄或者PbCO₃，停留在矿体的上方。

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大邑县13611859303： 土壤形成 - 搜狗百科？
驹莎欣洫： 土壤是岩石经过漫长的岁月一点点风化 分解形成的.当一块岩石不断受到风雨的侵 蚀,它会由大块分解碎裂为小碎石,最后成 为原始的土壤.植物的叶片、枝条等掉落、 腐烂,又为土壤增加了新的腐殖质.这样反 复循环,就形成了肥沃的土壤.

大邑县13611859303： 土壤是怎样形成的 - ？
驹莎欣洫： 土壤是存在于自然状态下,受到五大成土因素,即气候,母质,时间,生物,地形综合作用的结果.土壤可定义为陆地表面可以生长植物的疏松体.确切的说土壤源于自然.地表岩石经历自然界的物理及化学风化作用,使坚硬的岩石破碎,分解,产生各种矿物的化学变化,形成风化壳,这就是土壤形成的基础-原始母质.这些原始的母质又继续经受气候,生物,地形的变化,随着时间的延长,成土作用逐渐加深,最终在不同的环境中形成不同类型的土壤.

大邑县13611859303： 土壤的形成过程 - ？
驹莎欣洫：[答案] 中文名称:土壤形成过程 英文名称:soil formation process;soil-forming process 其他名称:成土过程 定义1:土壤形成中进行的各种物理、化学和生物作用以及物质转移和能量转换. 应用学科:地理学(一级学科);土...

大邑县13611859303： 土壤是怎么形成的?？
驹莎欣洫： 土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),腐殖质等组成.

大邑县13611859303： 土壤的形成？
驹莎欣洫： 岩石风化作用成为成土母质,再经过风化作用形成土壤. 土壤形成过程的实质 土壤形成过程的实质是植物营养物质的地质大循环(又称植物营养物质地质淋溶过程)与植物营养物质的生物小循环(又称生物积累过程)之间的矛盾统一过程.前...

大邑县13611859303： 土壤是如何形成的 - ？
驹莎欣洫： 土壤的形成:岩石经过风化形成成土母质(在此过程中少量的矿物质被释放) 成土母质因为积累了有机物和养分使得有低等的植物在成土母质上着身形成了原始土壤(在此过程中有机物更加丰富,并且形成了腐殖质) 原始土壤的形成使得高等的植物着身形成了成熟土壤也就是我们所说的土壤

大邑县13611859303： 土壤是怎样形成的10字 - ？
驹莎欣洫： 土壤是在岩石、气候、生物、地形和时间五大因素综合作用下的产物 很高兴为你解答满意望采纳

大邑县13611859303： 土壤是怎么生成的 - ？
驹莎欣洫： 土壤的发生起始于母岩的风化过程,坚硬的裸露母岩在日积月累的风化作用下形成成土母质.接下来,这些成土母质在微生物和低等植物的作用下逐渐演变为原始的土壤,然后再经过草本植物和木本植物的熟化最终产生肥力,形成成熟土壤,这...

大邑县13611859303： 土壤是怎麽形成的 - ？
驹莎欣洫： 土壤是怎麽形成的 形成: (一)过程:风化 低等生物着生 高等 岩石 成土母质 后始土壤 成然土壤 (二)生物改造作用:一是有机质积累过程;二养分元素的富集过程 (三)人类活动 1. 用养结合:生土变熟土,熟土变肥土. 2. 只用不养:土壤退化,熟土可变基漠!