黑土形成的母质条件
进入全新世，古气候转暖，但在全新世初距今1万～0.75万年的早全新世区内并未形成黑土层沉积，这是因为这段时期古气候偏冷凉，加上晚更新世遗留下来连续多年冻土，尚未退化到适宜黑土层沉积的程度。到了中全新世(距今0.75万～0.25万年)古气候温暖湿润。尤其是早期(距今0.75万～0.55万年)，年均气温约比现今高1～2℃，最适宜草原化草甸植被繁衍。距今0.55万年至今，虽有气候波动，但松嫩平原始终处于温带半湿润区，在这种气候条件下，平均年降水量约500～600mm。年均气温自北向南由0.0～5.9℃，季节冻土1.5～2.5m，从地表结冻到解冻150～200d。季节冻土全部融化时间60～150d。由于黑土层母质黏重，加季节冻土隔水，在母质土层中出现滞水，一般滞水深度上限0.5～0.7cm，下限150～200cm处，有利于黑土层的有机质积累。
根据黑土成土过程的差异，土壤学家们将黑土划分为典型黑土、白浆化黑土、草甸黑土和表潜黑土四个亚类。根据其分布和剖面特征可以看出，松辽平原四种黑土类型都有发育，其中典型黑土、白浆化黑土、草甸黑土均分布于高平原区;表潜黑土分于低平原区。
在松辽平原黑土调查与研究过程中，考虑到黑钙土形成的母质条件、土壤的有机质含量及农业耕种价值与黑土具有等同性，只是出露的地貌单元有所差异，故此将其归属于黑土类一并研究。
1.典型黑土及其分布
典型黑土是黑土亚类中最接近黑土类概念的亚类。本区形成典型黑土的母质为黄褐色、深黄褐色亚粘土(亦称黄土状土或黄土状亚粘土)。黑土表层为松散的灰黑色和黑色腐殖质层，向下渐变过渡到淋溶层，淋溶层之下为淀积层，淀积层发育良好，淀积层亚粘土裂隙表面见白色SiO2和CaCO3胶膜(也称菌丝体)和铁锰胶膜(也称假化石)。淀积层之下的母质层坚实，具有块状和棱块状结构，含有铁锰结核和零星分布的磨圆好的砾石。
本区典型黑土主要分布于东部松辽高平原区(即冲洪积平原区)，主要见于四平、怀德、长春、德惠、农安、榆树等地。地表波状起伏，漫川漫岗，排水条件较好，生物水循环的规模相对较大。海拔高度介于200～250m之间。
2.草甸黑土及其分布
该亚类是黑土向草甸土的过渡类型。草甸土分布区地势平坦，地下水位适中，水分条件充足，自然植被生长繁茂，腐殖质层深厚，一般大于50cm，最厚可达100cm以上。该亚类土壤的上部具有黑土的特性，土体受到淋溶作用，腐殖质和可溶性物质有下移现象，并在下部有相当的淀积层出现，土体下部因受到地下水毛细管上升的作用，经常处于氧化还原交替状态，有锈纹、锈斑，具有半水成土壤特征。草甸黑土腐殖质层深厚，潜在肥力高，但质地黏重，可耕性不良。
本区草甸黑土主要分布于松辽高平原区分水高地向河谷冲积平原过渡的坡麓地带以及分水高地间局部的低平地带，例如，本区冲洪积平原区谷底宽平的坳谷中。拉林河、第二松花江、卡岔河、饮马河、伊通河等较大河流的高、低河漫滩、低河流一级阶地等都有较大面积分布。
3.白浆化黑土及其分布
白浆化黑土是黑土与白浆土之间的过渡类型。该亚类的主要特征是腐殖质层之下可见发育不明显的白浆层，颜色干时近于灰白，湿时灰黄色。此外，由于受到的淋溶作用较强，粘化淀积层发育明显，并可见大量铁、锰淀积物。
白浆化黑土主要分布于本区典型黑土东侧，即长白山低山丘陵区向松辽平原过渡的山前洪积平原上(山麓台地地带)。在本区的榆树和双阳等地均有分布。
4.表潜黑土及其分布
表潜黑土为黑土向沼泽土过渡类型，分布于台地间局部地势低洼地带。
表潜黑土质地黏重，滞水层位较高，亚表层内有潜育化现象，并可见到大量锈斑。淀积层以下有潜育化特征。整个土体水分含量高。相当于美国土壤分类中潮湿弱发育冷凉软土，联合国土壤分类中的潜育湿草原土。
前人从土壤学的角度认为，区内黑土的形成母质是黄褐色亚粘土。但在本次研究中，通过第四纪堆积物形成黑土的特征分析，从地质的角度提出第四纪前早中全新世含土质沉(堆)积物质是黑土形成的母质条件，但黑土质量明显受母质粘土成分含量的高低控制。主要表现规律为黄土状亚粘土是区内黑土形成的最佳母质，黄土状亚砂土、砂土等次之。风积沙自身不具备黑土形成的母质条件，其主要原因是植被生长稀疏，有机质含量少。
为了真正地从地质角度确定区内黑土形成的母质条件及最佳成土母质等地质问题，并通过区内黑土与黄褐色亚粘土母质，黑土与下伏冰碛砂砾石和泉头组砂岩进行地球化学分析对比，获得出有利于黑土母质确定的地球化学依据。现分析对比如下:
(一)黑土与黄褐色亚粘土母质地球化学特征分析对比
06－002和06－009点青冈县黑土与黄褐色亚粘土母质的地球化学特征:
矿物成分特征:黑土的物质成分较为稳定，其矿物成分主要为石英、长石和粘土矿物，碳酸盐类矿物和暗色矿物含量很少。黑土的土壤矿物平均含量(%)分别为:石英49.09、长石28.55、碳酸盐矿物0.71、暗色矿物0.93、粘土矿物20.92。在矿物组分含量方面，黑土与其成土母质具有密切的相关性特征(图4.1.1)。
图4.1.1 黑土与其母质的矿物成分特征对比
常量元素特征:土壤A、B层的Al2O3、Fe2O3、K2O、MgO、MnO、Na2O和SiO2、TiO2、P2O5、S等元素与其成土母质(上荒山组黄褐色亚粘土，含FeMn结核)具有明显的相关性特征;除土壤A、B层的FeO和有机质高于其成土母质;而土壤A、B层的CaO略低于其成土母质外(表4.1.1;图4.1.2，图4.1.3)，总体表现出自上而下的元素分异特征。
表4.1.1 黑土(06－002点与06－009点)A、B层与其成土母质的常量元素含量表
续表
注:MnO的单位为10－6;其余为%。
图4.1.2 06－002点黑土的A、B层与其成土母质的常量元素特征对比
图4.1.3 06－009点黑土的A、B层与其成土母质的常量元素特征对比
微量元素特征:土壤A、B层的Zr、Ba、Ga、Rb、Hf、Be、Co、Cu、Zn、Mo、Cs、Tl、Pb、As、Sb、B、Te、V、Ni、Cr等微量元素与其成土母质(上荒山组黄褐色亚粘土含FeMn结核)具有明显的相关性特征，表现为元素分异序列正常(表4.1.2;图4.1.4，图4.1.5)。
表4.1.2 黑土(06－002点与06－009点)A、B层与其成土母质的微量元素表(wB/10－6)
续表
图4.1.4 06－002点黑土的A、B层与其成土母质的微量元素特征对比
图4.1.5 06－009点黑土的A、B层与其成土母质的微量元素特征对比
稀土元素特征:土壤A、B层在一定程度上继承了其成土母质的稀土元素地球化学特征，二者的Coryell图解曲线形态极为相似(表4.1.3;图4.1.6，图4.1.7):曲线总体表现为右倾，轻稀土部分相对较陡、重稀土部分相对平缓，图解曲线总体呈现轻稀土富集型;具有较小的负铈异常和负铕异常。
图4.1.6 006－02点黑土的A、B层与其成土母质的稀土元素特征对比
图4.1.7 006－09黑土的A、B层与其成土母质的稀土元素特征对比
表4.1.3 黑土(06－002点与06－009点)A、B层与其成土母质的稀土元素(wB/10－6)
续表
土壤A、B层的ΣREE、ΣLREE、ΣHREE以及Ce/La、δEu和δCe等稀土元素参数几乎一致;与其成土母质相比，土壤A、B层的ΣREE、ΣLREE、ΣHREE以及Ce/La、δEu和δCe等稀土元素参数略大一些(表4.1.4)，在一定程度上反映成土过程中稀土元素富集趋势。
表4.1.4 土壤A、B层及其成土母质的稀土元素特征参数对比表
上述剖面地球化学特征表明，黑土与其粘土质母质的矿物成分相似，常量元素特征和微量元素特征均表现出自上而下的分异特征，稀土元素特征相同。这种结果充分说明黑土与其粘土质母质具有同源性。
(二)黑土与下伏地质体元素分异特征分析对比
为了查明成土母质是否还有其他类型的地质体，我们对“绰尔河组冰碛砂砾石、白土山组深灰色粘土和泉头组砂岩”等黑土层的下伏地质体进行了分析，表明它们的地球化学特征具有明显差异。
1.06－016点黑龙江绰尔河黑钙土与冰积砂砾石的地球化学特征对比
常量元素特征:土壤层(06－016A、06－016B)厚1.5m。土壤层的常量元素与其下伏地质体(绰尔河组冰积砂砾石－06－016C)具有明显的区别(图4.1.8):除土壤A、B层的MnO与下伏的绰尔河组冰积砂砾石(06－016C)显正常分异特点外，其他元素与下伏地质体元素分异序列倒置。这种特征直接反映出土壤层与下伏地质体为异源体。
微量元素特征:土壤层(06－16A、06－16B)的Zr、Ba、Be、Co、Mo、Sb、Se、Te以及Br、V、Ni、Cr等微量元素的含量与下伏的绰尔河组冰积砂砾石(06－016C)具有显著区别，反映异源物质分异特征(图4.1.9)。
稀土元素:土壤层(06－16A、06－16B)土壤A、B层具有一致的稀土元素地球化学特征，二者的Coryell图解曲线形态极为相似:曲线总体表现为右倾，轻稀土部分相对较陡、重稀土部分相对平缓，图解曲线总体呈现轻稀土富集型;具有较小的负铈异常和负铕异常。而土壤层的稀土元素化学配分曲线与其下伏的绰尔河组冰积砂砾石(06－016C)具有显著区别(图4.1.10)。绰尔河组冰积砂砾石(06－016C)的ΣREE、ΣLREE、ΣHREE以及Ce/La等稀土元素特征参数均大于土壤层(06－016A、06－016B);绰尔河组冰积砂砾石(06－016C)的δCe为正异常(0.19)，而土壤层(06－016A、06－016B)的δCe为负异常(－0.08、－0.08)。
图4.1.8 06－016点黑钙土与其下伏地质体的常量元素特征对比
图4.1.9 06－016点黑土与其下伏地质体的微量元素特征对比
图4.1.10 第06－016点黑土与其下伏地质体的稀土元素特征对比
2.44点长春腰分水岭黑土与黄褐色亚粘土母质的地球化学特征
常量元素特征:土壤层(44A和44B)厚约0.5m，母质层(44C)为东风组含FeMn结核的黄褐色亚粘土;44NH为层之下的深灰色粘土。取样分析表明，土壤(44A、44B)层与其母质层(44C)积下层灰色粘土具有明显的相关性(图4.1.11)，自上而下表现出正常正常分异的特点。而与44NH叠加特征。
图4.1.11 44点黑土与其下伏地质体的常量元素特征对比
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
图4.1.12 第44点黑土与其下伏地质体的微量元素特征对比
稀土元素:土壤层(44A和44B)与其母质层(44C)的稀土元素具有明显的相似性特征:曲线总体表现为右倾，轻稀土部分相对较陡、重稀土部分相对平缓，图解曲线总体呈现轻稀土富集型;具有较小的负铈异常和负铕异常。
土壤层(44A和44B)和母质层(44C)的稀土元素配分曲线与其下伏的白土山组深灰色粘土(44NH)存在显著差异(图4.1.13)。白土山组深灰色粘土(44NH)的ΣREE、ΣLREE和ΣHREE等稀土元素特征参数明显大于土壤层(44A和44B)和母质层(44C);δCe和Ce/La比值小于土壤层(44A和44B)和母质层(44C)。
3.92点辽宁昌图双庙子镇黑土与泉头组砂砾岩的地球化学特征对比
矿物成分特征:黑土的土壤矿物平均含量(%)［石英49.09、长石28.55、碳酸盐矿物0.71、暗色矿物0.93、粘土矿物20.92。在矿物组分含量方面，黑土与其成土母质具有密切的相关性特征］明显低于其下伏基岩(泉头组砂岩K1q)(图4.1.14)。
图4.1.13 第44点黑土与其下伏地质体的稀土元素特征对比
图4.1.14 黑土与其下伏基岩(泉头组含砾砂岩K1q)的矿物成分特征对比
常量元素特征:土壤层(92A、92B)厚1.0～0.5m;母质层(92C)为东风组含FeMn结核的黄褐色亚粘土;92K1q为母质层之下的泉头组紫红色砂砾岩。取样分析表明(图4.1.15)，土壤层(92A、92B)与其母质层(92C)元素表现出自上而下的正常分异特点，而与母质层之下的泉头组紫红色砂砾岩(92K1q)存在显著差异，表现出下层元素与上层元素存在交叉、倒置分异现象。这种特征说明，下层元素与上层元素属于异源物质。
图4.1.15 第92点黑土与其下伏地质体的常量元素特征对比
微量元素特征:土壤层(92A、92B)与母质层(92C)的微量元素具有明显的正常分异特征(图4.1.16)。
图4.1.16 第92点黑土与其下伏地质体的微量元素特征对比
土壤层(92A、92B)和母质层(92C)的Zr、Hf、Co、Cd、As、Sb、Se、Br和V、Ni、Cr等微量元素的含量而与下伏的泉头组紫红色砂砾岩(92K1q)存在显著差异，反映异源分异的特点(图4.1.17)。
图4.1.17 第92点黑土与其下伏地质体的稀土元素特征对比
稀土元素:土壤层(92A、92B)与母质层(92C)的稀土元素具有明显的相似性特征:曲线总体表现为右倾，轻稀土部分相对较陡、重稀土部分相对平缓，图解曲线总体呈现轻稀土富集型;具有较小的负铈异常和负铕异常。
土壤层(92A、92B)和母质层(92C)的稀土元素化学配分曲线与下伏的泉头组紫红色砂砾岩(92K1q)存在显著差异(表4.1.5)。泉头组紫红色砂砾岩(92K1q)的稀土元素特征参数ΣLREE大于土壤层(92A、92B)和母质层(92C);ΣHREE则明显小于土壤层(92A、92B)和母质层(92C)。
表4.1.5 黑土(06－0016点与44和92点)与其下伏基岩的常量元素含量
续表
注:MnO的单位为10－6;其余均为%。
表4.1.6 黑土(06－0016点与44和92点)与其下伏基岩的微量元素(wB/10－6)
续表
综上所述，区内黑土的成土母质主要是黄褐色亚粘土，即所谓的“老黄土”;黑龙江称之为“上荒山组”，吉林称之为“东风组”。土壤剖面分析表明，黑土与其成土母质具有极为相似的地球化学特征，主要表现规律为自上而下元素分异特征属正常分异序列，反映黑土是黄褐色亚粘土母质的残积产物，并具有同源性质。但区内的黑土层、黑钙土层与其下伏属性不同的地质体，在常量和微量元素特征方面存在明显的交叉与分异倒序特征，反映出二者不具有同源特性。
黑土形成的母质条件
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土壤的形成因素
4、地形因素。主要是通过引起物质、能量的再分配而间接地影响土壤形成。如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。5、时间因素。母质、地形、气候和生物等在土壤形成中的作用都随着时间的演变而不断变化。如在极端环境中，岩石的风化物可能需要几千年的时间才能形成土壤发生层，而...
土壤的成因?
土壤成因成土因素∶母质(parent materials)、气候(climate)、生物(living organisms)、地形(relief)和时间(time)。母质因素土壤可以从岩石原地风化(in-situ weathering)或任何堆积物(deposits)演变而成。岩石或堆积物的性质、构造、颜色和成分,对土壤的有直接的影响。母质的差异,影响土壤形成的速度和土层的厚薄。随著土...
成土母质与土壤关系
成土母质的粒度与土壤关系密切。1、发育在颗粒较细母质上的土壤，质地一般较细；发育在颗粒较粗母质上的土壤，质地一般较粗。2、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；发育在残积物和坡积物上的土壤，含石块较多。成土母质是指岩石经过作用后形成的风化物。
土是怎么一步步形成的
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...
成土母质是什么?高一地理
冰碛母质等。补充：成土母质又简称母质。母质颗粒之间存在空隙，所以具有透气透水性，并有一定的可溶性矿物养分，但仅能满足一些低等植物和微生物的生长，只有当低等植物和微生物不断新陈代谢，逐渐积累起丰富的有机物质时，才能使母质具有肥力，为高等植物生长提供条件，这时母质才发展成为土壤。
土壤及其形成
(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...
简述土壤的形成过程
即 “成土母质”。岩石风化为母质后，变得疏松多孔，具有了通气透水和保水等性能，也逐渐释放出某些可溶性物质，为低等生物的生长提供了条件。成土母质进一步在自然成土因素生物、气候、地形和时间的作用下，特别是在以生物为主导的综合因素作用下，逐渐释放和积累了各种养分，逐渐形成了自然土壤。
是不是不同的母质形成不同的土壤?
棕钙土、栗钙土、亚高山草原土；而北坡属温带半湿润气候，由山脚向上3000米的土壤依次为黑钙土、灰褐土、亚高山草甸土。一座山就有这么多种土壤类型，足见地形对土壤形成的影响有多大了。时间是土壤发育和演化的必要条件。随着时间的推移，土壤从无到有，不断发生、发展和演变。
土壤的形成
与各个自然要素不断进行物质和能量交换的过程。土壤的形成的理解：地形在成土过程中虽然不提供任何新的物质，但可以使物质在地表进行再分配，使土壤及母质在接受光、热、水等条件方面发生差异。时间是阐明土壤形成发展的历史动态过程，母质、气候、生物和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强。
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