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紅粘土的成土母質是第三紀紅色粘土，並被埋藏在黃土層下。由於強烈水土流失切割，覆蓋於其上的黃土層被侵蝕殆盡，紅色古土壤層出露地表。紅色粘土層質地粘重，吸水膨脹後水分難以下滲，加之所處地形部位坡度較大，每屆降雨形成地表徑流，水土流失嚴重，形成滑坡、瀉溜和崩塌等重力侵蝕。年復一年侵蝕循環，致使土壤發育微弱，因形成與黃土母質在形態特征和理化性質上有很大差異的紅粘土。

紅粘土地區植被稀疏，成土作用微弱。表層僅有較薄而有機質含量低的腐蘊質層，在腐殖質組成中，胡敏酸的絕對含量和相對含量都低，多在0.02-0.098克每千克之間，胡富比多在0.4-0.5之間。紅粘土的生物作用微弱，具有紅色風化殼的殘留特征。第三紀及第四紀紅色風化殼土體結構麵上往往覆有棕黑色鐵錳膠膜，呈中性，或具石灰性反應。

紅粘土的顆粒組成隨母質不同而異。發育在第三紀紅土層上的紅粘土以粘粒為主，含量在50%以上，其次是粉砂和細砂，含量分別在20%-30%和14%-20%之間，粗砂含量一般不超過2%，而發育在第四紀更新世老黃土（紅色條帶）上的紅粘土，則以細砂為主，含量在40%左右，粉砂和粘粒含量在20%-30%之間，粗砂含量在5%-20%之間。

發育在第四紀老黃土的紅粘土富含鈣質和矽質，發育在第三紀紅色土層的紅粘土，則具脫鈣少矽的區別。發育在第三紀紅色土層上的紅粘土，土體氧化矽含量較少，而鋁、鐵、鈦的含量甚多，鉀含量明顯減少，磷的含量較高。發育在第四紀老黃土（紅色條帶）上的土壤，氧化矽的含量仍較高，鈣和鎂的含量也較高，二者在化學性狀上仍有很大的差別。

1、紅粘土多呈中性或微堿性反應，少部分呈微酸性。在檢測樣品中，多以水解性酸為主，在0.1-12.47me/100g之間，而交換性酸較少，多在2me/100g以下。鹽基飽和度在70%-90%之間，少部分在50%-70%之間。

2、土壤陽離子交換量較高，一般在20me/100g以上，主要是粘粒含量較高所致，僅有個別砂性較強，有機質含量較低的紅粘土，其交換量在20me/100g以下。

3、土體深厚，質地粘重，結持緊實，孔隙度較低（41%-49%）。

4、脹縮率也很高，膨脹率12%-32%，收縮率10%-15%，滲水性差，滲透率低，每分鐘約0.7毫米，重力水滲透深度隻有50厘米左右。