红土（英文名：Laterite）

所属分类：沉积岩

红色，发育于热带和亚热带地区，由玄武质的岩石在湿热气候条件下风化形成。红土一般呈褐红色，具有高含水率、低密度而强度较高、压缩性较低的特性。

红土是富含铁和铝的土壤和岩石类型，通常被认为形成于炎热和潮湿的热带地区。由于氧化铁含量高，几乎所有的红土都呈生锈红色。它们通过潜在的母岩强化和持久的风化发展。热带风化（晚期）是一个长期的化学风化过程，它在所产生的土壤的厚度，等级，化学和矿物矿物学中产生了各种各样的变化。包含红土的大部分土地面积位于热带地区的巨蟹座和摩羯座之间。

红土通常被称为土壤类型以及岩石类型。这种和有关红土概念化模式的进一步变化（例如，也作为一个完整的风化概况或关于风化的理论）已经导致要求将该术语完全放弃。至少有少数研究专门研究岩屑发育的研究人员认为，这个名字出现了无望的混淆。然而，这个名字永远不会被放弃; 对于与印度红土岩看起来非常相似的材料而言，在全世界范围内发生的情况非常普遍，并且称这种材料为红土是合理的。

历史上，红土被切成砖状，用于建造纪念碑。公元1000年后，在吴哥窟和其他东南亚地区的建筑改建为红土，砖石和石头制成的长方形围墙。自二十世纪七十年代中期以来，一些具有沥青表面的低容量路段的试验段已经使用红土代替石材作为基础路线。厚厚的红土层是多孔的，渗透性很小，所以这些层可以在农村地区起到含水层的作用。在酸性溶液中使用了当地可用的红土，然后在污水处理设施中进行沉淀以去除磷和重金属。

红土矿是铝矿石的来源; 矿石主要存在于粘土矿物和氢氧化物，三水铝石，勃姆石和水铝石中，类似于铝土矿的组成。在北爱尔兰，他们曾经提供过铁矿石和铝矿石的主要来源。红土矿石也是镍的早期主要来源。

弗朗西斯·布坎南-汉密尔顿首次描述并命名为南方红土形成印度在1807 他把它命名来自拉丁词红土之后，这意味着一砖; 这种高度压实和粘结的土壤可以很容易地切割成砖块状建筑物。红土已经用于可变地胶结字，倍半氧化物富土层。倍半氧化物是具有三个氧原子和两个金属原子的氧化物。它也被用于地球表面或其附近的任何红色土壤。
红土盖处于稳定区域厚西方埃塞俄比亚盾，在克拉通南美板块，并在澳大利亚的盾。[3]：1在印度中央邦，封顶高原的红土厚度为30米（100英尺）。红土可以是柔软的，可以很容易地分解成较小的碎片，或坚硬和物理抵抗。地下室岩石埋在厚厚的风化层下，很少暴露。红土土壤形成红土覆盖的最上部分。

形成[ 编辑]
此图显示了红土在残留土壤和铁质区域的位置。
红土通常位于残留[ 需要澄清的 ]土壤下。

从土壤到基岩的土壤层：A代表土壤 ; B代表红土，一种风化石 ; C代表腐泥土，一种风化程度较低的风化层; C以下是基岩
热带风化（晚期）是一个长期的化学风化过程，它在所产生的土壤的厚度，等级，化学和矿物矿物学中产生了各种各样的变化。最初的风化产物主要是高岭土，称为腐泥土。一段主动晚期化从大约第三纪中期延伸到第四纪中期（35-150 万年前）。统计分析表明，在更新世中期，18 O 的平均值和方差水平的转变是突然的。[7]看起来这种突变是全球性的，主要表现为冰块的增加; 大约在同一时间海面温度突然下降; 这两个变化表明突然全球降温。[7]随着地球的急剧冷却，晚化的速度会降低。热带气候的风化一直持续到今天，速度降低。

红土带是由母岩沉积岩（砂岩，粘土，灰岩）的浸出而形成的; 变质岩（片岩，片麻岩，混合岩）; 火成岩（花岗岩，玄武岩，辉长岩，橄榄岩）; 和矿化原矿; 留下更多不溶性离子，主要是铁和铝。浸出机制涉及酸溶解主矿物 晶格，然后在湿热亚热带季风气候的高温条件下水解和沉淀铁，铝和二氧化硅的不溶性氧化物和硫酸盐。

红土的形成的基本特征是潮湿和干燥季节的重复。在雨季，岩石通过渗透雨水进行浸出; 含有浸出离子的所得溶液在干季期间通过毛细管作用被带到表面。这些离子形成可溶性盐的化合物，其在表面上干燥; 这些盐在下一个潮湿季节被冲走。红土岩的形成有利于缓和的波峰和高原的低地形起伏，防止地表覆盖物的侵蚀。岩石与水接触的反应区 - 从最低到最高的地下水位 - 逐渐耗尽钠，钾，钙和镁的易沥滤离子。这些中的溶液的离子可具有正确的pH值，以优先溶解的氧化硅，而不是铝的氧化物和铁的氧化物。

红土的矿物组成和化学成分依赖于它们的母岩。红土矿主要由石英，锆石和钛，铁，锡，铝和锰的氧化物组成，在风化过程中仍然存在。石英是母岩中最丰富的遗迹矿物。

根据它们的位置，气候和深度，红土矿变化很大。镍和钴的主要矿物可以是氧化铁，粘土矿物或锰氧化物。氧化铁衍生自镁铁质 火成岩和其他富铁岩; 铝土矿来源于花岗质火成岩和其他贫铁岩。镍红土发生在地球上经历长期热带风化的超镁铁质岩石含有铁镁矿物橄榄石，辉石和角闪石。

地点[ 编辑]
来自法国图卢兹国立综合技术学院和科学研究中心的 Yves Tardy 计算出，红土覆盖了大约三分之一的地球陆地面积。红土土壤是赤道森林的底土，湿热带地区的稀树草原和萨赫勒 草原的底土。它们涵盖了巨蟹座和摩羯座热带之间的大部分土地面积; 这些纬度未涵盖的地区包括南美洲的极端西部地区，非洲西南部地区，非洲中北部的沙漠地区，阿拉伯半岛和澳大利亚内陆地区。

在巴西和澳大利亚复杂的前寒武纪盾构中发现了一些最古老和最高度变形的超镁铁质岩石，这些岩石发生了变黑作用。危地马拉，哥伦比亚，中欧，印度和缅甸，较小的高度变形的阿尔卑斯型侵入岩已形成红土剖面。[5]：3在新喀里多尼亚，古巴，印度尼西亚和菲律宾，中生代至第三纪251至65百万年岛弧和大陆碰撞带的大冲断片发生了晚更新。红土带反映过去的风化条件;在当今非热带地区发现的红土是前地质时代的产物，当时该地区靠近赤道。现今在潮湿热带以外地区出现的红土被认为是气候变化，大陆漂移或两者结合的指标。

用途[ 编辑]
农业[ 编辑]
红土的粘土含量高，这意味着它们的阳离子交换容量和持水能力比沙质土壤高。但是，如果红土的结构退化，表面会形成坚硬的结皮，阻碍水分渗透，幼苗出现，导致径流增加。使用称为“退化土地的生物回收”的系统可以恢复这些土壤。这涉及使用当地的水收集方法（如种植坑和沟），施用动物和植物残渣，种植耐受干旱条件的高价值果树和土着蔬菜作物。它们适合茶，咖啡和腰果栽培。在国际作物研究所的半干旱热带（ICRISAT）利用这一系统来恢复尼日尔退化的红土土壤并增加小农的收入。

积木[ 编辑]
一名男子正将红土切割成印度Angadipuram的砖石。
在印度的Angadipuram切割红土砖

在Rup，Angkor，Cambodia的红土建筑例子。
当潮湿时，红土很容易用铲子切成普通大小的块。红土矿在水位以下时开采，所以它是潮湿和柔软的。暴露于空气中时，随着平滑的粘土颗粒之间的水分蒸发并且较大的铁盐锁入刚性晶格结构并逐渐变得抵抗大气条件，它逐渐变硬。将红土材料开采为砖石的艺术被怀疑是从印度次大陆引进的。

公元1000年后，吴哥建筑由圆形或不规则的土墙改为长方形的红土，砖石结构的寺庙围墙。地理调查显示有红土石排列的地区，这些石排列可能是尚未生存的寺庙遗址的基础。[15]：4高棉人民在9世纪和13世纪之间建造了柬埔寨和泰国广泛分布的吴哥古迹。[所用的石材是砂岩和红土; 在9世纪和10世纪建造的纪念碑中使用了砖。两种类型的红土可以被识别; 这两种类型都由矿物高岭石，石英，赤铁矿和针铁矿组成。在这两种红土之间测量了少量元素砷，锑，钒和锶的含量差异。

吴哥窟位于今天的柬埔寨，是由Suryavarman II建造的最大的宗教建筑，他统治着高棉帝国，从1112年到1152年。它是世界遗产。用于建造吴哥窟的砂岩是在离寺庙约40公里（25英里）处的Phnom Kulen山区开采的中生代砂岩。圣殿的基础和内部部分包含砂岩表面后面的红土块。[18]砌体没有联合砂浆铺设。

道路建设[ 编辑]
这显示了塞内加尔上卡萨芒斯Kounkane附近的红土路。 它类似于一条红色碎石路。
红土路附近，Knekane，塞内加尔上卡萨芒斯
法国在柬埔寨，泰国和越南地区露出路面，用红土，石头或砾石粉碎。20世纪70年代中期，肯尼亚和20世纪80年代中期的马拉维，用红土代替石头作为基层，建造了沥青路面小量路段的试验路段。红土不符合任何公认的规范，但与使用石头或其他稳定材料作为基地的相邻路段相比，表现同样出色。1984年，马拉维每公里1美元（0.62英里）的40,000美元用这种方式使用红土。

供水[ 编辑]
热带地区的基岩通常是花岗岩，片麻岩，片岩或砂岩; 厚厚的红土层是多孔的并且具有轻微的渗透性，因此该层可以在农村地区起到含水层的作用。斯里兰卡的西南红土（Cabook）含水层就是一个例子。这个含水层位于斯里兰卡的西南边界，在它与海洋之间的沿海沙滩上有狭窄的浅层含水层。它具有相当的持水能力，取决于地层的深度。随着2月至3月的枯水季节，四月至五月的降雨使该红土含水层迅速补给，并继续充满季风降雨。地下水位缓慢下降，并在一年余下时间内重复充水。在一些高密度郊区地区，长时间超过65天的干旱期间，地下水位可能低于地面15米（50英尺）。Cabook含水层红土矿支持相对较浅的含水层，可以挖井。

废水处理[ 编辑]
在北爱尔兰，农业引起的湖泊磷浓缩是一个重大问题。当地可用的红土 - 一种含铁和铝的低品位铝土矿 - 用于酸性溶液中，随后在几个污水处理设施进行沉淀去除磷和重金属。建议将富含钙，铁和铝的固体培养基用于除磷。一项使用实验室试验和中试规模人工湿地的研究报告了颗粒红土在清除垃圾渗滤液中的磷和重金属方面的有效性。最初的实验室研究表明，红土能够从溶液中99％去除磷。含红土的中试规模实验设施取得了96％的磷去除率。这种去除大于其他系统中的报告。中试设施对铝和铁的初步清除量分别高达85％和98％。红土柱的渗滤除去了足够的镉，铬和铅，检测不到浓度。这种低成本，低技术，视觉效果不明显的高效系统可能适用于散布点污染源的农村地区。

矿石[ 编辑]

以色列南部Hamakhtesh Hagadol的白垩系富铁红土（黑暗部队）。
矿石集中在含金属的红土矿; 在铝土矿中发现铝，在富含铁的硬壳中发现铁和锰，在分解的岩石中发现镍和铜，并且在斑驳的粘土中发现金。

铝土矿[ 编辑]
澳大利亚韦帕Pera Head的白色高岭石砂岩上的铝土矿。
澳大利亚韦帕Pera Head的白色高岭石砂岩上的铝土矿
铝土矿是铝的主要来源。铝土矿是一种红土（残留沉积岩），所以它没有精确的化学分子式。它主要由水合氧化铝矿物组成，如三水铝石 [Al（OH）3或Al 2 O 3。3H 2 O）]在较新的热带矿床中; 在较古老的亚热带温带矿床中，主要矿物质是勃姆石 [γ-AlO（OH）或Al 2 O 3· H 2 O]和一些水铝石 [α-AlO（OH）或Al 2 O 3· H 2O]。按重量计，铝土矿的平均化学组成为Al 2 O 3为45〜60％，Fe 2 O 3为20〜30％。[23]其余重量包括二氧化硅（石英，玉髓和高岭石），碳酸盐（方解石，菱镁矿和白云石），二氧化钛和水。[23]经济利益的铝土矿必须含有高岭石。[6]红土型铝土矿的形成在世界范围内发生在1.5亿至2百万年的白垩纪和第三纪沿海平原。铝土矿形成细长的带，有时长达数百公里，与印度和南美的下第三系海岸线平行; 它们的分布与母岩的特定矿物组成无关。许多高级铝土矿形成于沿海平原，随后抬升至目前的高度。

铁[ 编辑]
这块岩壁在德国Vogelsberg地区Hungen的高岭石玄武岩中显示出动静和沉淀铁的黑暗脉。
黑暗的矿脉是在德国Vogelsberg Hungen附近的高岭土内沉淀的铁。
北爱尔兰的玄武岩红土是在火山活动期间由玄武岩广泛的化学风化形成的。它们的最大厚度达到30米（100英尺），曾经是铁矿石和铝矿石的主要来源。渗透水导致母体玄武岩退化，酸性水通过格子留下的铁和铝矿石优先沉淀。主橄榄石，斜长石 长石和辉石中依次分解，通过由以下组成的矿物组合替换赤铁矿，三水铝石，针铁矿，锐钛矿，埃洛石和高岭石。

镍[ 编辑]
主要文章：红土镍矿床
这张照片显示了灰色蛇纹岩与含铁高百分比的灰褐色含镍红土（镍褐铁矿）的不规则风化。 这是在波多黎各Mayaguex附近拍摄的。
在波多黎各Mayagüez附近 ，灰色蛇纹石不规则风化成含铁量较高的灰褐色含镍红土（镍褐铁矿）。
红土矿石是早期镍的主要来源。新喀里多尼亚富红土矿床开始于19世纪末开采，生产白色金属。在20世纪初，加拿大安大略省萨德伯里的硫化物矿床的发现将焦点转移到用于镍提取的硫化物上。大约70％的地球陆地镍资源包含在红土中; 他们目前占世界镍产量的约40％。1950年红土镍矿的产量不到总产量的10％，2003年占到42％，到2012年，红土镍矿的份额预计为51％。全球拥有最大镍红土资源的四个主要地区是新喀里多尼亚，占21％; 澳大利亚，20％; 菲律宾占17％; 和印度尼西亚，占12％。