土層剖面

《土木工程名詞》第一版。 2100433B

2003年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。

研究和測制地層剖面的工作是地層工作的基礎(chǔ)。剖面的選擇、剖面的觀察和測制、剖面資料的整理，研究是這項(xiàng)工作的三個(gè)重要環(huán)節(jié)。

測量和編制地質(zhì)剖面圖是開展區(qū)域地層、地質(zhì)構(gòu)造、古生物演化、古地理演變以及礦產(chǎn)地質(zhì)等基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查研究的重要手段。地質(zhì)剖面按照研究對(duì)象與內(nèi)容的不同，可分為地層剖面、構(gòu)造剖面、侵入巖剖面、第四紀(jì)地質(zhì)地貌剖面等。雖然不同類型的地質(zhì)剖面在選址及觀察描述的著重點(diǎn)上有較大的差別，但是測制的一般方法與步驟是類同的。本章以地層剖面為主兼顧其他類型剖面進(jìn)行介紹，期待同學(xué)們能夠更多地掌握測制剖面的一般方法與要求，使得在以后的工作中能夠做到舉一反三，靈活地處理地層剖面上的各種地質(zhì)問題。 地質(zhì)剖面的測制過程一般分為剖面選址、施測、綜合整理等三個(gè)步驟。其中編制剖面圖與柱狀網(wǎng)和編寫剖面小結(jié)是綜合整理的主要工作內(nèi)容。

每個(gè)地層單位都有特定的巖相、厚度、古生物化石和接觸關(guān)系等特征，雖然這些特征的空間變化是普遍存在的，但是依據(jù)課題的調(diào)查研究精度，往往能劃出一定的區(qū)域范圍，認(rèn)為它們?cè)谶@一范圍內(nèi)只有量的微小變化而沒有質(zhì)的變化，這種區(qū)域被稱為地層分區(qū)。一般地，不同的地層分區(qū)應(yīng)當(dāng)各自布置一條或幾條剖面來描述其中的地層單元。這些剖面應(yīng)選擇在露頭連續(xù)，層序完整，構(gòu)造簡單，接觸關(guān)系清楚，化石豐富，巖相組合和地層厚度具有代表性的地段，盡量避開構(gòu)造帶、深成巖體接觸帶及地形復(fù)雜的地段。剖面線應(yīng)盡量垂直地層走向布置。

類似地，其他類型地質(zhì)剖面的選址，應(yīng)當(dāng)在不同的地質(zhì)分區(qū)里分別布置剖面，選擇露頭連續(xù)，地質(zhì)單元完整，現(xiàn)象豐富，接觸關(guān)系清楚，在區(qū)域內(nèi)具有良好代表性的地段。并且盡量避開干擾因素較大的區(qū)域，剖面線盡量垂直接觸界線，穿越更多的地質(zhì)單元。

土壤剖面是由一些形態(tài)特征各不相同的層次重疊在一起構(gòu)成的。這些層次大致呈水平狀態(tài)，叫做土壤發(fā)生層，簡稱土層。土層的形成是土壤形成過程中物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和積累的結(jié)果。不同的土壤有不同的剖面構(gòu)造，自然土壤剖面一般分為：①覆蓋層（以A0表示）；②淋溶層（A），又分為腐殖質(zhì)層（A1）、灰化層（A2）、過渡層（A3）；③沉積層（B）；④母質(zhì)層（C）；⑤母巖層（D或R）。耕作土壤剖面一般分為：①耕作層。②犁底層。③生土層。④死土層。

土層是土壤剖面上表現(xiàn)出的水平層狀構(gòu)造。它反映了土壤形成過程中物質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化和累積的特點(diǎn)。其野外鑒定特征主要包括土壤顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、松緊度和新生體等。一定的土壤發(fā)生層與一定的成土過程相聯(lián)系。腐殖質(zhì)化過程廣泛分布于自然界，故各種土壤剖面上部大都具有暗色的腐殖質(zhì)層。淋溶和淀積過程對(duì)土壤剖面的分化具有重要意義。在寒帶或寒溫帶針葉林植被下強(qiáng)有機(jī)酸參與的淋溶過程(灰化過程)形成強(qiáng)酸性的灰白色土層一灰化層；熱帶、亞熱帶生物一氣候條件下，伴隨強(qiáng)烈風(fēng)化作用的土壤淋溶過程，形成富含鐵鋁氧化物的土層；干旱與半干旱環(huán)境中與可溶鹽分淋失和積聚的不同強(qiáng)度相聯(lián)系的各種成土過程，形成鹽土層、鈣積層和石膏層等。此外，與土壤黏化過程相聯(lián)系的土壤發(fā)生層有黏化層；與土壤氧化還原過程相聯(lián)系的有潛育層；與土壤堿化過程相聯(lián)系的有堿化層等。一種類型的土壤往往存在幾個(gè)成土過程，不同的土壤則具有不同的成土過程組合，因此也就有不同土壤發(fā)生層的組合。如暖溫帶闊葉林下的棕壤具有兩個(gè)成土過程，即腐殖質(zhì)化過程和黏化過程，其剖面主要由腐殖質(zhì)層、黏化層和母質(zhì)層構(gòu)成；溫帶草甸草原植被下的黑鈣土具有明顯的腐殖質(zhì)累積過程和鈣化過程，其剖面主要由腐殖質(zhì)層、鈣積層和母質(zhì)層構(gòu)成。土壤發(fā)生層及其組合是土壤分類的主要依據(jù)，也是決定土壤肥力高低的重要因素。

隨著土壤形成過程的進(jìn)行，原來均質(zhì)的母質(zhì)發(fā)生分異，形成不同的土壤發(fā)生層。基本的土壤形成過程或它們的組合都形成一種相應(yīng)的土層。如機(jī)械淋洗過程形成粘化層，潛育化過程形成潛育層等等。然而，各種基本成土過程，都是土體中進(jìn)行的物質(zhì)(能量)遷移與轉(zhuǎn)化過程的一部分。盡管各種成土過程都發(fā)生于土體中的特征層位，但任何一個(gè)過程都與整個(gè)土體的物質(zhì)(能量)運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系。由任何一種基本成土過程或幾種基本成土過程組合所形成的典型土層都與其上下土層有著發(fā)生層位的聯(lián)系。如機(jī)械淋洗過程形成粘粒淀積的粘化B層，其上部必然存在一個(gè)粘粒遷出的淋溶層，灰化過程使亞表層的鐵鋁向下移動(dòng)，使該層成為二氧化硅相對(duì)富集的灰白淋溶層——漂白層，而其下部必然產(chǎn)生一個(gè)鐵、鋁相對(duì)增加的灰化淀積層。

不同的土壤發(fā)生層的組合構(gòu)成了各種各樣的的作用土體構(gòu)型，也就是各種各樣的土壤類型。就某一具體土壤類型而言，它可以在一種成土過程的作用下形成，也可以由兩種或兩種以上的成土過程的綜合作用形成。各種土體構(gòu)型是由特定的、并有內(nèi)在聯(lián)系的發(fā)生土層所組成。它是我們鑒別土壤高級(jí)分類單元的基礎(chǔ)。根據(jù)各種土壤發(fā)生層的發(fā)生學(xué)特征，可給予它們具有發(fā)生學(xué)含義的命名。