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黄河中上游第三系红层的工程地质特性黄河中上游宁东矿区部分布着厚度较大的第三系红层软岩，由于红层是地质灾害容易发生的地层，在工程上具有特殊的性质，为此介绍了第三系红层的分布情况、成因、特征、工程地质特性同时对红层地区做了工程地质评价。
标签：黄河中上游；第三系红层；工程地质特性第三系红层广泛分布在黄河中上游的各省、自治区，其工程地质特性复杂，红层软岩的变形特性对于工程建设的稳定性至关重要，宁东矿区局部分布着厚度较大的红层软岩，当矿井井筒穿越该层软岩时，红层软岩的力学特性与井筒的安全稳定有直接关系，基于此，本文对黄河中上游宁东矿区新第三系红层软岩的工程性质进行了研究，为进一步探寻该地区红层软岩对实际工程的影响提出一定理论依据。
1 第三系红层的分布规律及成因1.1 第三系红层的分布规律我国的红层大多形成于中、新生代漫长的地质历史时期，沉积的时代主要是三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪。
我国的第三系红层分布比较广泛，主要在西北地区大中型山间盆地、东南地区和中南地区的中小型山间盆地、东部地区大型近海盆地。
第三纪红层总体面积不大，川藏交界地带、成都平原周缘、湘赣中部及其交界地带、皖苏中部及其交界地带、陕豫鄂交界地带、河北南部及东南部、西北部的青、甘、宁境内都有分布[1]。
由此可以看出在黄河中上游的各省、自治区都分布着大量的第三系红层。
1.2 第三系红层形成的地质背景和环境条件在青藏高原大面积隆升的背景下，高原的东南缘发生差异性的块断活动，形成了西宁、共和、贵德、化隆等多个内陆湖盆。
受喜马拉雅运动I幕的影响，这些湖盆下沉，接受湖相细粒沉积，由于当时处在气候炎热干早的氧化环境，所沉积的地层均呈砖红色、紫红色，而且蒸发强烈，所以有大量的盐份积聚[2]。
受到喜马拉雅运动11幕的影，地壳进一步下沉，盆地仍然断陷，湖水水域扩大，区域内形成了青海湖。
但由于地壳不稳定的运动，使得沉积的厚度无规律，沉积物多为泥岩和砂质泥岩堆积同时夹杂有石膏及芒硝等结晶，伴随着断块活动的构造挤压作用使地层在重力压密的过程中经历了构造挤压，这样成岩程度提高。
红层概述红层为红色的陆相碎屑沉积物，形成于古盆地和湖泊环境，主要形成于炎热、干燥的地质时期。
红层岩石组成多为砂岩和砾岩，并夹粉砂岩、页岩、泥岩、灰岩、石膏及岩盐等，红层的沉积结构和构造具有一定的规律性。
红层是地壳演化到一定历史阶段的产物，它不只是中新生代的产物，在古生代也有红层发育与分布。
中国的红层主要分布在西南、华南、华中及西北的广大地区。
山于各地区红层的岩性、构造运动、气候条件和时间因素不同，红层中发育了多种地貌，如方山、丘陵、高原、丹霞地貌等。
红层地貌与丹霞地貌应严格区分开来。
红层的界定曾昭璇等认为“红层是从中生代，特别是从侏罗纪到早第三纪的陆相红色岩系”，是丹霞地貌发育的物质基础。
至于它形成于什么时代，没有必要在定义中加以限制，因为在中生代以前和晚第三纪也有红层堆积;由于沉积环境的差异和后期地质作用的改造，红层的颜色可能变化于棕黄、褐黄、紫红、褐红、灰紫等偏红色调;红层是一种岩性复杂的陆相沉积，这与相对均质、致密的海相沉积有着很大的差别，但应该允许有过渡相和交互相夹层;说红层是碎屑岩系主要用以区别陆相化学沉积和生物沉积。
作者对红层提出了一个界定依据:①颜色是偏红色调;②是陆相沉积环境;③是碎屑沉积。
因此认为，红层是一种红色的陆相碎屑岩系。
红层这个名称在中国最早由李四光提出，红层主要指侏罗系、白奎系及少量三叠系及早第三系形成的，己经成岩的，主色调为红色的泥岩、粉砂岩、砂岩等岩性的一套陆相及浅水湖相沉积物，但红层并非只是中生代及以后的产物，在北美一俄罗斯古陆以及我国的山西及塔里木盆地等部在古生代就有陆相“老红层”沉积。
红层的物质组成根据目前国内学者的研究，红层碎屑的颗粒组成差异很大，有洪积泥砾、短促河床砾石层、河床相砂砾、较长途搬运的具有砂波结构的河床砂、河流三角洲前缘相的砂质层和以泥质为主的湖盆相粉砂质或淤泥质沉积等。
四川盆地西北部的古山前拗陷中的红层巨砾可达数十厘米，而许多红层盆地中部多由泥质岩构成。
滇西“红层”区强风化泥岩作防渗土料的实践与应用摘要：滇西“红层”主要指侏罗系、白垩系紫红色砂泥岩地层，滇西“红层”在滇西地区出露和分布较为广泛，由于其所处的特殊地理位置和复杂的区域构造位置，地层复杂、凌乱，岩体完整性差，岩体总体强度较低，整体工程地质条件较差，作为水利工程—水库大坝的建设和坝型选择，选择当地材料坝型，即土石坝较为符合和安全。
土石坝防渗土料是及其重要的组成部分，而滇西“红层”分布区集中、厚层（大于5.0m）、稳定的防渗粘土料（主要为残坡积含砾粘土层）极少，且分布范围小，可作为防渗料开采使用的残坡积含砾粘土层普遍厚度为1.0～3.0m，但亦不能进行大面积的剥离式开采。
综合考虑环境保护、耕地保护、林业与植被保护、水土流失、生态保护等要求，拟采用强风化泥岩作为防渗料使用，缩小开采范围、增加开采厚度、减少环境破坏与恢复治理，降低工程造价。
关键词：含砾粘土；强风化泥岩；心墙防渗；渗透系数；掺和；立采混合；击实1.工程土工试验1.1漾濞县清河水库（可研）拟建漾濞县清河水库及其周边出露分布主要为J3b、K1j地层，岩性主要为紫红色泥岩、粉砂质泥岩、砂岩夹石英砂岩、细砾岩，强风化层厚15～30m。
根据大坝设计，最大坝高为91.5m（不含1.0m的防浪墙），防渗土料需用量为32.8万m3。
1.1.1料场勘察勘察选定的Ⅰ号防渗料场（首选主料场），料场出露及下伏为坝注路组（J3b）C19层，强风化层厚20～30m，岩性为紫红色厚层至块状粉砂质泥岩、泥岩与粉砂岩不等厚互层；地表残坡积层（Q eLd）为含砾粘土层，一般厚度1～3m。
料场现状地表大部为林地，植被较好，覆盖率较高；部分为林果地（核桃）及坡耕地。
1.1.2取样及室内试验采取刻槽取样的方式共取20组残坡积层料，取样深度0.5～3.2m，进行室内试验；取2组强风化泥岩料，取样深度2.0～6.0m，进行室内试验及配比试验。
20组残坡积层料试验结果，主要为含砾低液限粘土（CLG），部分为低液限粘土（CL），主要控制性指标见表1.1.2-1，单纯残坡积含砾粘土料可作为防渗料使用，但部分土料粘粒含量略偏高，塑性指数略偏大。
四川盆地红层岩溶发育特征及工程影响问题的探讨摘要：红层是全球广泛分布的地质现象，主要形式表现为陆相碎屑岩沉积地层，因其主要出现的颜色为红色，故名红层。
红层在中生代至新时代各个地层都有出现。
在我国，目前已经发现的红层露出面积为4.6 X 105km2，分布省份多位于西南、西北、华中、华南。
四川盆地和陕甘宁盆地都有完整成片的红层分布。
红层的存在被证实对大型工程建设有重大的威胁。
我国曾出现多次红层类岩溶的工程危害，如四川境内青衣江流域水电站坝址的工程建设中，就遇到过因溶蚀孔洞引起的坝址渗漏问题，此外还发现红层对于建筑地基稳定也有一定的影响，混凝土在红层环境中容易出现腐蚀的情况。
所以目前我国的建筑行业普遍将红层问题看作是建筑施工安全的重要影响因素，在正式开工之前，对当地进行实地地质勘查的目的之一，就是确定施工场地周围是否存在红层以及红层分布情况，并将有关红层的报道及时反映，以便提前制定应对措施。
关键词：红层岩溶；发育特征；影响；地区我国的四川省红层岩溶分布广泛，在川内进行的建筑工程很重视红层分布情况的勘查，尤其是野外施工，在远离成熟施工场地的山区从事建筑工程施工，对红层相关的准备工作更是要求严格。
一、目前我国红层岩溶的研究方向（1）是地基渗漏：石油油气藏描述以及工民建勘查等工程问题。
石膏、岩盐、芒硝等在遭受溶蚀淋滤后，易形成孔隙、空洞，增加了岩体透水性，有时还会形成集中的渗漏通道，原来由于技术能力有限，我国选址在红层地质上开工修建的大型水利水电工程屈指可数，而且在建设工程中也有意让工程范围尽可能减少的接触红层地区，施工前展开的地质调查也只是偏重于红层岩体力学特性及参数选择，而对于红层岩溶方面的问题则很少涉猎，所以积累下的经验数量也很少。
（2）是关于地下水水化学方面：红层岩溶发育较多的是我国西南地区，以陆相沉积碎屑岩系为主，地质组成主要是砂岩、泥岩、粉砂岩，也存在泥灰岩、灰岩、石膏等。
受沉积环境影响，红层中的易溶盐会在一些区段富集形成含盐层，导致含盐层区地下水水质较为复杂，多表现为咸水、微咸水而不适宜饮用。
红层分布特点和主要工程的地质问题我国红层面积广泛，并且新生带红层面积广泛，约有90万平方千米。
红层成为我国建筑工程在施工过程中不可避免的岩土之一。
因为红层对工程建设有着重要影响，并会对工程的质量和和使用寿命产生直接影响，基于此，本文对红层问题进行了重点分析，希望对相关工作人员能够有所帮助。
标签：红层分布工程建设地质特性红层是一种碎屑沉积而形成的地层，其外观以红色为主调色，这也是人们称之为红层的一个重要原因。
红层中的泥质粉砂岩、页岩、泥岩也为自身比较软弱被称之为软岩，抗压强度不足30MPa，该类岩层亲水性强、透水性弱，一旦遇到水容易发生膨胀或软化，而失去水后则容易发生收缩或崩解，并且抗风化能力较弱。
1红层的分布特点南方占到我国红层总面积的60%以上，其中中南和西南地区分布较为广泛，多数红岩都裸露在外，因此，风化较为严重，并且容易受到雨水的影响而发生滑坡。
北方地区分布的红层不足40%，主要分布在蒙宁晋陕交界和甘肃一代，较多的红层都为埋藏性，工程的地质问题的隐蔽性较高。
红层分布会受到分布区、岩体结构、渗流、水文网络、软化问题的控制，同时因为受到泥岩、砂岩、蒸发岩等多种硬岩和软岩以及工程建设活动的影响，因此软弱结构面，极易出现滑坡以及地质分化等问题。
因为时代较近，因此岩体在胶结性上较差，岩体的物理学性能也较差，多数岩土都为软岩类别。
岩体没有稳定的结构，并且容易发生崩解软化。
红层岩体和蒸发岩体中能够容易水的成份，在水的作用下极易发生腐蚀、渗流、岩溶等化学变化和物理变化，因此在工程建设过程中，必须要采取正确的方式对待红层这一特殊岩体。
图1为白垩纪的红层地质图。
2主要工程在地质上存在的问题2.1边坡变形红层地区边坡变形对机制产生的破坏主要分为以下几种类型。
①顺岩层层面发生变形导致基础遭受破坏，边坡岩层走向头坡面之间的夹角较小，岩层向外具有一定的倾斜，并且倾斜角的角度不能大于边坡角，岩体将会呈现临空状态，后缘和侧向将会节理发育，从而使顺层面形成失稳破坏机制，沿层面将会因为破坏而整体下滑。
第19卷 第4期 中 国 水 运 Vol.19 No.4 2019年 4月 China Water Transport April 2019收稿日期：2018-12-05作者简介：闫洪振（1993-），男，河南安阳人，硕士生，主要研究方向为水文地质、工程地质，环境地质。
红层浅析及其工程问题闫洪振1，2，徐国民2，朱杰勇1，田 超2，陈志雄2（1.昆明理工大学 国土资源工程学院，云南 昆明 650051；2.西南有色昆明勘测设计（院）股份有限公司，云南 昆明 650051）摘 要：我国红层形成时代主要位于三叠—第三纪，在我国西南、华北及其西北地区均有分布。
主要形成于湖相盆地。
由于红层在我国形成的历史较长，同时受各地区地质环境的影响，不同地区的红层性质具有差异，其岩性主要由砂岩，泥质粉砂岩，页岩，泥岩等组成。
论文主要阐述红层的分布、分类、成因、岩性以及工程特性等，同时为我国红层地区地质灾害的防治，提供较为可靠的地质基础资料。
关键词：红层；成因；岩性；工程特性中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）04-0242-02引言红层物理及其工程特性，决定其为典型易滑地层。
红层分布范围较广，世界各地均有红层的分布，目前世界范围内对红层的研究主要包括：（1）红层的工程地质研究。
（2）旅游地质对红层的研究。
对我国红层的阐述，不但可以了解我国红层的分布、形成条件以及我国红层的物理力学特性。
同时可以为红层地区的灾害防治，提供地质基础资料。
一、红层的定义及其分类 1．红层的定义红层指由碎屑岩沉积形成的地层，因含Fe 3+等元素，红层地区颜色以显红色为主。
大多数红层主要由碎屑岩沉积物沉积形成[1，2]。
2．红层的分类目前对于红层的分类，类型较多。
P.D.克里宁通过对红层中铁氧化物颜色成因的理解，提出了一种红层综合分类的方法。
并制定了四分分类方案。
其将红层分为以下几类：（1）原生红层（2）沉积后和成岩后红层（3）次生红层（4）化学红层图1 P.D.克里宁（1949）红层分类图二、红层的分布红层在我国主要为三叠-第三纪所形成的沉积物[3，4]。
衡阳中风化”红层”工程性质浅析1 引言“红层”这一名称最早由李四光提出，泛指侏罗纪至第三纪的红色陆相碎屑岩系。
湖南红层主要分布在长沙、株洲、湘潭、衡阳四市和洞庭湖区大部分地区。
衡阳市广泛分布白垩纪、下第三系的红层，红层作为物理力学性质相近的一类岩石的统称，岩性主要为紫红色的砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等，常呈互层韵律产出。
红层岩体抗风化能力弱，具浸水崩解的特性，属于软岩、极软岩类。
在衡阳地区，中风化红层常作为桥梁、高层建筑等工程的基础持力层。
由于红层大多胶结较差，多为泥质、钙质、铁质胶结，具有遇水软化、崩解，失水收缩、开裂等力学特征，其力学指标难以准确获得，承载力的确定比较困难。
在工程实践中，对中风化红层地基承载力的分析、评价，具有重要的理论意义和现实意义。
2 衡阳红层风化带的划分在风化营力作用下，红层由上到下表现出由强到弱的一般风化程度。
表1是对岩石风化剖面按风化程度进行的划分。
衡阳红层属于典型的软质岩石，据衡阳市一般勘察设计院经验，建议按残积土、强风化岩、中等风化岩、微风化～未风化岩进行描述与作图，比较便于工程报告、图件的编绘。
红层虽然为物理力学性质相近的一类岩石，但其岩相、岩性在水平上不均匀，垂直上旋回性明显。
这种变化主要表现在，不同的岩石或相同岩石的不同部位主要造岩矿物的种类、结构构造、胶结物成分及胶结程度不同，其抗崩解性与抗风化能力不同。
比如粘土矿物含量较高时其抗崩解性、抗风化能力变弱；胶结物为泥质胶结比钙质胶结抗崩解性、抗风化力弱；易溶岩与难溶岩相比，由于前者易被溶蚀而风化程度加剧。
因此，在对衡阳红层地区进行岩土工程勘察的时，不应生搬硬套地将风化层简单的由上到下划为由强到弱的风化分层，发现场地存在不均匀分带或软硬倒置时，时应查明分带的深度、范围、不均匀程度及原因。
为基础方案设计获取准确的地质资料。
3 工程实例3.1 工程概况及场地工程地质条件衡阳市广鸿大厦位于衡阳市珠晖区广厦里，楼高为15层，采用人工挖孔桩基础。
探究滇中引水工程红层软岩力学特性摘要：红层软岩是滇中地区引水工程中需要重点勘察的地质环境因素。
因此，本文将对滇中地区红层软岩进行试验检测并分析其力学特性对引水工程的影响。
关键词：滇中；引水工程；红层软岩；力学特性前言：滇中地区的红层软岩主要是在侏罗系以及白垩系时期形成，这些红层软岩大多数都是陆相碎屑不断聚集堆积形成，在第三系时期也有一部分形成，由于其主要颜色为红色，因此命名为红层软岩。
在滇中地区进行引水工程施工时需要穿越红层软岩所在的地区，因此需要对红层软岩的力学性质进行分析，保证引水工程的安全和质量。
一、红层软岩的地质特性（一）沉积及成岩结构根据对滇中红层软岩的成分进行分析发现，其中主要的构成成分为泥岩、砂岩、泥灰岩以及粉砂等。
在三叠世晚期，由于滇中地区出现了剧烈的地壳运动，进而造成了该地区地质沉积环境出现了极大的变动[1]。
（二）红层软岩的成分构成滇中新生沉积盆地地区红层软岩的特征最为明显。
其沉积岩内部受滇中古陆的沉降以及差异运动的影响严重。
此外，西南地区的气候长期变化以及地壳不断运动也影响着当地的红层软岩结构。
（三）红层软岩的结构特点滇中地区的红层软岩主要为碎屑岩石组成，在这一地区由于河流湖泊的不断沉积，岩石的大部分由泥岩或者砂岩构成。
因此，滇中地区的红层软岩最大的力学特点就是各个岩石层是由不同力学特性岩石层组成的，很少有单一性质的岩石，主要都是由泥岩与粉砂岩等岩石相互组合形成。
所以，在这种岩石性质的情况下，在滇中地区进行引水工程施工需要充分的考虑红层软岩的结构性质，参考岩石性质设计合理的引水路线。
当前滇中地区的引水工程需要经过厚层硬岩构成的层状结构地区、软硬相间的砂泥岩构成的互层结构地区、软质泥质岩构成的层状结构地区。
（四）红层软岩得的风化性质在对红层软岩进行实验分析后，获得其风化程度的特征分布，从实验的数据可以看出，实验岩体的风化情况差异较大，其中弱风化层的下限为0-90m，而强风化层的下限为0-55m，尤其是在大里程方向，岩体的强风化下限不断增长。
红层概述红层为红色的陆相碎屑沉积物，形成于古盆地和湖泊环境，主要形成于炎热、干燥的地质时期。
红层岩石组成多为砂岩和砾岩，并夹粉砂岩、页岩、泥岩、灰岩、石膏及岩盐等，红层的沉积结构和构造具有一定的规律性。
红层是地壳演化到一定历史阶段的产物，它不只是中新生代的产物，在古生代也有红层发育与分布。
中国的红层主要分布在西南、华南、华中及西北的广大地区。
山于各地区红层的岩性、构造运动、气候条件和时间因素不同，红层中发育了多种地貌，如方山、丘陵、高原、丹霞地貌等。
红层地貌与丹霞地貌应严格区分开来。
红层的界定曾昭璇等认为“红层是从中生代，特别是从侏罗纪到早第三纪的陆相红色岩系”，是丹霞地貌发育的物质基础。
至于它形成于什么时代，没有必要在定义中加以限制，因为在中生代以前和晚第三纪也有红层堆积;由于沉积环境的差异和后期地质作用的改造，红层的颜色可能变化于棕黄、褐黄、紫红、褐红、灰紫等偏红色调;红层是一种岩性复杂的陆相沉积，这与相对均质、致密的海相沉积有着很大的差别，但应该允许有过渡相和交互相夹层;说红层是碎屑岩系主要用以区别陆相化学沉积和生物沉积。
作者对红层提出了一个界定依据:①颜色是偏红色调;②是陆相沉积环境;③是碎屑沉积。
因此认为，红层是一种红色的陆相碎屑岩系。
红层这个名称在中国最早由李四光提出，红层主要指侏罗系、白奎系及少量三叠系及早第三系形成的，己经成岩的，主色调为红色的泥岩、粉砂岩、砂岩等岩性的一套陆相及浅水湖相沉积物，但红层并非只是中生代及以后的产物，在北美一俄罗斯古陆以及我国的山西及塔里木盆地等部在古生代就有陆相“老红层”沉积。
红层的物质组成根据目前国内学者的研究，红层碎屑的颗粒组成差异很大，有洪积泥砾、短促河床砾石层、河床相砂砾、较长途搬运的具有砂波结构的河床砂、河流三角洲前缘相的砂质层和以泥质为主的湖盆相粉砂质或淤泥质沉积等。
四川盆地西北部的古山前拗陷中的红层巨砾可达数十厘米，而许多红层盆地中部多由泥质岩构成。
碎屑的砾石组成一般与其外围山地的物源一致，岩屑、砾屑是其外围物源地岩石碎屑的混合。
其砂质主要是石英，含部分长石;胶结物以泥、砂为主，化学胶结物主要为硅质、钙质和铁质。
湖南岌山的碳酸钙含量随外围接触地层的不同而有很大差别，在接触碳酸盐岩源地的地方，碳酸钙含量可达25%以上。
红层的结构和构造红层一般发育在内陆盆地和湖泊环境，所以其沉积特征在粒度上呈现出一定的规律，红层盆地边缘往往堆积巨厚的洪积相混杂泥砾，往中心渐变为洪、冲积砾岩、砂砾岩，砂岩与河、湖积细砂、粉沙岩或泥质岩。
这是因为形成红层的物质来源于古盆地或古湖盆周围的高地，所以边缘地带最先接受沉积，粒度较大，而粒度较小的物质可以被搬运到盆中。
但在垂直剖面上，盆地外围的洪积扇前缘粗碎屑堆积区，岩石粒级的变化很大，常常表现为互层状。
即砾岩、砂砾岩交互成层，夹砂岩;或砂砾岩、砂岩为主夹砾岩或夹薄层粉砂岩、泥质岩。
而接近湖盆中心的细碎屑堆积区，岩性的垂直变化一般较小。
相对说来，河流淡水沉积、泥砂胶结或硅质、铁质胶结的砾岩和砂砾岩比较坚硬;而盆地中心沉积的粉砂岩、泥质岩所含的可溶性物质较多，透水性较差、含水较多，因而比较软弱。
大部分的粗碎屑红层以厚层或巨厚层甚至块状构造为主;接近盆地中心的湖积相或河漫滩相细碎屑红层一般以薄层构造为主;而介于两者之间的河床相和三角洲相堆积则较为复杂，比较稳定的较大河流在河床侧向摆动过程中，可能会形成厚层或巨厚层砂质堆积，同时在边滩发育或河底砂波移动过程中，在沉积层内的细层或纹层形成斜层理;另一种情况可能是在人湖三角洲推进过程中，在同一砂岩层内，发育斜层理或交错层理。
丹霞山锦石岩段和白寨顶段有8一20 m巨厚层不等粒石英砂岩和长石石英砂岩，均具有大型板状交错层理。
其中锦石岩段厚层砂岩的交错层产状。
四川盆地南部白平统窝头山组的巨型斜层理十分发育。
层系厚3一5m，有时可达数十米。
细层层理倾角一般大于300，个别40以上，呈多向倾斜。
红层形成的古地理环境红层的岩性、结构、沉积相和古生物化石(包括植物袍粉)等各种地层研究成果显示，红层是一种典型的陆相沉积。
红层中所含的可溶性盐较多，丹霞山砂岩样中AL2O3、CaO、Fe2O3，K2O，Na2O的含量均超过砂岩的克拉克值。
许多盆地相红层中都夹有膏盐层，粤北南雄群红色泥岩、皖南休宁盆地红层及川南、甘肃等地的红层中都夹有多层的含石膏层。
故而认为大部分红层堆积在封闭的、相对干燥的内流盆地环境中。
而在盆地堆积的后期，随着盆地抬升、湖水外泻而淡化，红层中没有盐沉积，但仍处于相对封闭的内陆环境，在淡化的盆地中沉积的红层往往比盐化的湖盆中沉积的红层要坚硬一些。
由于红层中大多含有碳酸盐岩碎屑或钙质胶结物，甚至含有蒸发盐夹层，目前大部分学者认为红层形成在炎热千燥的环境下。
但是红层的红色主要是高价铁(Fe'十)相对富集而成的，这个富集过程必须要有足够的淋济作用。
按照“将今论占”的古地理研究原则，红层形成的古气候环境应是一种类似于现代热带、亚热带半湿润、半干旱气候或干湿季气候，以保证有足够的淋溶并保持长时期的氧化环境。
地质历史上，红层沉积一般发生在古热带和亚热带盆地中，相当于古纬度15一300范围内。
此外,海相或海陆过渡相红层在沉积过程中大部分时间不是氧化环境，因此其红色往往是沉积的钾长石颜色或三价铁胶体颜色。
而过渡相沉积受陆地环境影响较大，在海侵海退比较频繁的古代近海盆地则可能形成与陆地红层接近的沉积特点。
红层形成时代和分布根据国内学者的研究，目前所发现的发育丹霞地貌的红层均不早于中生代，其中以白I系红层最多，约占80%。
形成丹霞地貌的最老红层为二叠系L9.71，还没有发现丹霞地貌发育在更老的地层中。
但这并不能说明中生代以前没有红层堆积。
其实，北美一俄罗斯古陆上(主要在北欧、格陵兰岛到北美洲东北部)加里东运动期间就已经在山前拗陷和山间盆地中堆积了陆相“老红层”〔老红砂岩，Old Red Sandstone)。
例如在阿巴拉契亚地槽太康运动(O3)第二幕之后，褶皱隆起带(地背斜)以西与劳伦古陆之间的拗陷中，沉积了很厚的陆相红色页岩、砂岩和砾岩等碎屑岩。
到了晚志留世，红层堆积向内陆扩展，美国中北部的儿个盆地中均广泛发育了红层和蒸发岩(Ailing&Briggs, 1961)(晚古生代，在北美一俄`J斯占陆的大部分地区和冈瓦纳古陆的北部，都有红层和蒸发岩发育。
中国塔里木地台在泥盆纪和二叠纪也发育红色陆相粗碎屑堆积因此，从红层的定义来看.红层开始发育的时代应前推至早古生代。
作者认为红层是地壳演化到一定历史阶段的产物，即地壳刚性增强，地台扩大，有相对广大的陆地面积之后，才因地台活化(地洼区)而形成反差较大的内陆沉积盆地和外围山地物源区，在适当的气候与沉积环境下发育陆相红层堆积。
也就是不排除古陆台上还有更老的红层发育。
影响红层地貌发育的因素红层的岩性、构造运动、气候条件、发育时间等是影响红层地貌发育的重要因素，同时，这几个影响因素是同时作用于地貌发育的，使各地区的地层地貌各不相同。
5.1.1 红层岩性由于红层是湖泊或盆地的沉积物，其物质构成的粒度大小具有从边缘向内部逐渐变小的趋势。
盆地边缘的砾岩、砂岩等粒度较大，岩性坚硬，抗风化能力较强，往往形成红层山地，泥岩、页岩等岩性较软，易形成低矮而起伏缓和的丘陵。
例如在我国的四川盆地的地貌类型中，盆周多红层低山，向盆地中心逐渐过度为红层台状低山、红层深丘和红层浅丘。
5.1.2 构造运动构造运动往往会引起红层的变形，进而影响地貌的发育。
构造运动对红层地貌的影响主要体现在2个方面:①引起地区的整体抬升，使先期形成的红层不被后期的地层所掩盖;②改变岩层的性质，如岩层的倾角，增加岩层的节理或裂隙，改变岩层抗风化的能力等。
5.1.3 气候条件气候条件对红层地貌发育的影响主要体现在地貌发育的速度、发育形式方面。
通常在湿热的气候条件下红层风化快，地貌的发育也快。
5.1.4 时间因素时间因素表明了地貌发育的阶段性，在不同的时间阶段可以形成不同的地貌类型，作者提出了丹霞地貌侵蚀旋回的6个阶段。
表明了在发育红层的古盆地抬升后，在稳定的构造运动和温暖湿润的气候条件下丹霞地貌发育的理想过程。
红层的工程特性及其离心试验研究红层的工程特性红层系指侏罗纪、白垩纪和第三纪沉积的一套紫红色和杂色的砂岩、泥岩、砂泥岩。
岩石颗粒磨圆度及分选性都较差，相变大，沉积旋回明显，多属河漫滩相、河床相、滨湖相和湖相沉积。
其化学成份为SiO2，TiO：，Fe2O，，CaO，Mg0，A1 03，矿物组成包括碎屑矿物及胶结物质。
碎屑矿物主要为石英，少量长石，砾岩则含有石英岩屑，火山岩屑及石灰岩屑；粘土矿物以高岭石、伊利石为主，同时含有少量的蒙脱石、绿泥石及云母等，它们在泥岩中的含量可达3O％～70％。
孔隙度及孔隙大小与粒度成分、胶结程度和后期的风化溶蚀作用有密切的关系。
泥岩主要由直径小于0．01 mm的细碎屑组成，粉粒及粘粒含量达8O％以上，并以泥铁质胶结为主，孔隙度小，平均只有2．72％，孔隙直径多小于2．2 m；粉砂岩主要由粒径为0.08—0.10 mill的颗粒组成，粉粒含量50％～70％，75％的孔隙小于5.8 m，孔隙度较高，平均28.29％;细砂岩、中粗砂岩的孔隙度变化较大(14．O7％～53．24％)，这主要取决于胶结程度和风化作用。
以泥铁质胶结未经风化的砂岩，其孑乙隙度较低，而在红层顶部，钙质胶结的中粗砂岩由于受后期的风化和溶蚀作用的影响，其孔隙度比未风化岩石高2—3倍，75％的孔隙直径大于12．5 m。
钻探资料也表明，细砂岩及中粗砂岩在风化带结构疏松，孔隙孔洞发育，钻孔漏失普遍。
红层具有以上性质，决定了它的工程特性。
1．1 抗压性红层的抗压性，主要取决于岩石颗粒的粗细和颗粒成分，岩石的胶结物成分和胶结类型。
对于砂岩和砾岩来讲，岩石的抗压性还具有随容重的增大而增强，随孔隙率的增高而降低的特点。
此外，砾岩和砂岩的单轴饱和抗压强度比粉砂岩和粘土岩高。
1．2 抗剪性红层岩石的抗剪性主要取决于两个方面：第一，粘土矿物含量越高，岩石的抗剪性越差。
对粘土矿物含量大于25％的泥质岩类和粘土岩来说，其剪切破坏具有塑性破坏的特点，剪切位移大，弹性范围小，具有明显的屈服阶段和流塑破坏过程。
第二，对于砾岩、砂岩来说，其抗剪性主要取决于胶结物的成分和胶结类型。
一般具有r基底型 > r孔隙型> r接触型，对同种胶结类型贝0有r硅质>r钙质>r泥质。
1.3红层软岩与水的作用由于红层的孔隙率较小，吸水率低，构造节理密度不大，因此透水性较差。
另外由于红层岩石中粘土抗污含量较高，固结陈化较差，因此构造结构面上裸露的粘土矿物团河粒团剪损后的节点以及粘土矿物断键增大了对水分子的吸附力，红层软岩表现出较大的亲水性。
