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古土壤的基本概念
古土壤是古气候条件下形成并经历了许多地质 保存下来的土壤，它记录了土壤形成时的母质、气候、生物群落、地形（包括排水条件）和成壤作用时间等因素。
再笼统一点古土壤是时间概念，风成黄土是逻辑概念。
在野外，古土壤有三个主要特征有别于其他岩石，这三个方面的特征是生物痕迹、土壤发生层和土壤结构（Retallack，1988，1990）。古土壤中发现的各种陆生生物痕迹中，化石植物根迹是辨别沉积岩石序列中化石土壤的最好标志。
一般特征：土壤基本上没有明显的腐殖质层，土质疏松，缺少水分，土壤剖面几乎全是砂砾，碳酸钙表聚、石膏和盐分聚积多，土壤发育程度差。
w(Fe2O3)/w(FeO)在剖面上变化不大，反映在土壤发育过程中氧化还原条件基本相似。从烧失量看，有机质含量由下向上增大，且到顶部增大幅度较大，可能该位置接近于未被侵蚀前古土壤层的淋溶层的位置。
古土壤研究方法
微形态学（土壤岩石学）方法是识别古土壤强有力的手段，也就是地质学家过去常用的岩石薄片观察。该方法已经被成功地运用到钙质环境和非钙质环境古土壤的识别（W right和W ilson，1987）。
因为土壤是第四纪最普通的地貌，分布广泛，是划分地层良好的沉积物标志(Richmond，1962；Mahaney，1978)，因此对第四纪古土壤的研究曾是古土壤研究的主要内容，所采用的方法和概念为第四纪以前古土壤的研究提供了重要的指导作用。
利用现代土壤系统分类方法来分类古土壤将失去可操作性。
气候地层学方法是建立在上述诸种方法基础之上的。这是一种根据岩石地层、生物地层、地貌地层、古土壤地层类型推定出古气候阶段的划分。在同一气候阶段内形成的第四纪堆积物，分为一个气候地层单位。例如，冰期地层单位、间冰期地层单位等。
特别是当研究区域性古土壤发育程度时，这一应用就更加成为可能和富有意义。（4）古土壤可用于层序地层学的研究 在层序地层学中，层序界面的确定是首先要解决的问题（Van Wagoner，1990）。
沉积学及古地理学的研究方法可以分为野外和室内两个方面。
沉积物的成岩作用和沉积岩的后生作用
1、是发生在已固化的沉积岩内对已有矿物的一种化学的替代作用，是一种保持晶形不变的情况下的沉淀转化作用，主要发生在后生期及表生成岩期，过程中有物质的带入及带出。
2、后生作用是继成岩作用阶段之后，在沉积岩转变为变质岩之前所产生的一切作用和变化。特点是有外来物质加入，高温高压，处于还原环境，细菌作用不明显。
3、后生作用是指沉积物固结成岩以后至岩石遭受风化或变质作用以前所发生的一系列变化。发生的原因有温度升高、上覆岩层的压力增大以及深部地下水沿岩石裂隙上升。
4、交代作用 沉积物（岩）中某种矿物被另一种矿物所替代的现象称为交代作用。如灰岩中的方解石被白云岩交代，方解石与石英相互交代作用等。压溶作用 在压力作用下，沉积岩中的矿物颗粒发生溶解的作用称为压溶作用。
河北南部石炭系—二叠系古土壤类型及特征
石炭系—二叠系之上直接覆盖了第四系的松散堆积物，与第四系角度不整合接触，其下以一套杂 的铁铝质泥岩与奥陶系灰岩不整合接触。
石炭-二叠系烃源岩类型与分布 开封坳陷石炭-二叠系烃源岩赋存于太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组中，主要为煤、暗 泥岩(图6-24，图6-25)，其次为炭质泥岩和生物灰岩，其中石炭系太原组和二叠系山西组为主要含煤层段。
而在地层的垂向剖面内，则表现为在一定时间段内，多种类型的古土壤会同时出现，而这些古土壤也都是相同古气候条件作用下形成的。
(三)安参1井型石炭系暗 泥岩地球化学特征 安参1井钻遇的石炭—二叠系为大套的暗 泥岩和灰质泥岩，已发生低级变质作用而成为板岩甚至千枚岩。
粘土矿物吸附机理
1、这是因为粘土矿物具有很强的吸水性，能够吸附并保持土壤中的水分。当土壤中的水分过多时，粘土矿物也能够起到排水的作用，避免土壤过于湿润。这种特点对于农业生产和土壤保护非常重要，因为水分是植物生长的关键因素之一。
2、在这个过程中，吸附剂表面上的活性位点与离子发生静电作用、配位作用或氢键作用，从而将离子吸附到土壤颗粒表面。离子吸附具有选择性，特定的离子会被优先吸附。例如，粘土矿物对钙、镁等阳离子具有较强的吸附能力。
3、粘性土由细小的片状粘土矿物组成，具有很大的比表面积，片状粘土矿物边缘带有较强的负电荷，具有很强的吸附能力。因此，在含有较多粘土矿物的粘土岩类中交替吸附作用最强。
4、产生阳离子交换性的原因是破键和晶格内类质同象置换引起的不饱和电荷需要通过吸附阳离子而取得平衡。阴离子交换则是晶格外露羟基离子的交代作用。②粘土－水系统特点。粘土矿物中的水以吸附水、层间水和结构水的形式存在。
5、铀呈吸附状态赋存于表生带的岩石和矿物中，这是铀地球化学的一个重要特点。表生带中的铀酰离子带正电荷，水解能力弱，因而很容易被带负电荷的胶体粒子如粘土矿物、腐殖质、二氧化硅凝胶及铁、锰、钛的氢氧化物所吸附。
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