本成果主要为国家基金委的一项重点基金研究内容。基金委项目结题验收的总体评价为A，认为该项目在碳酸岩风化成土地球化学过程这一国际前沿领域取得了一系列成果：（1）明确提出贵州高原广泛存在的红土是原地风化产物、排除了外来物质的可能，较好地解决了这一长期争论的问题；（2）提出了红土风化壳两阶段成土模式，比以往任何一个风化学说具有更充分、确切的证据以及逻辑性更强的推理；（3）发现贵州碳酸盐风化壳剖面自上而下年龄逐渐增大，与正常风化壳时间演化序列相反，提出脱硅流体自上向下迁移的现象，该项成果具有创新性；（4）提出形成于20Ma－1Ma的红土与该时期海平面变化或古地理环境变迁有关，该项成果提出了新的科学问题并对为进一步认识广泛存在的夷平作用提供了基础；（5）发现了岩－土界面REE超常富集层的存在，对其形成机理做了详细研究，进一步研究了贵州土壤中稀土的可利用性及其生态效应；（6）探讨了碳酸盐风化作用与环境变化的关系，认为碳酸盐岩石类型对石漠化分布规律有一定控制作用、灰岩地区石漠化程度比白云岩地区更严重，这对遏制石漠化、缓解脆弱生态环境压力具有现实意义。

本项研究2000－2004年间发表专著一部，SCI收录论文21篇，中文核心刊物论文58篇，2000－2004年间他引50次（，其中部分成果获贵州省科技成果二等奖一项。

主要研究成果：

1、贵州岩溶台地广泛存在的红土是碳酸盐岩的风化产物

在贵州一些相对平缓的地貌单元或者垄岗上广泛存在的红土，是我国南方红色风化壳的重要组成部分。对于它们的物质来源问题，长期以来存在着不同的认识。本次研究证实，各红土剖面，尤其邻近剖面显著的矿物学、地球化学差异排除了远程风成沉积物、火山灰、上覆或者高处碎屑岩层作为统一物源的可能；极低的石英含量表明贵州常见的长石石英砂岩不是其主要物源；多数剖面土层相对于页岩具有中稀土富集的特征也排除了粘土岩、页岩作为主要物源的可能；红土剖面间的差异性均可从基岩碳酸盐岩酸不溶物的差异性得到很好解释。基岩酸不溶物和剖面土样的粒度分析表明它们之间有很好的继承演化关系；土层对基岩的矿物学、守恒元素对、高场强微量元素对和稀土元素分布模式都具有较好的继承性；部分剖面甚至显示了典型就位风化剖面的一些特征。说明贵州岩溶地区的红土是下伏碳酸盐岩风化、酸不溶物（准）原地堆积的结果。这个结论对于研究青藏高原隆升在其东南翼的响应及其环境效应等科学问题有着重要的意义。该方面的初始研究成果于1999年底在《中国科学》发表后，评估期间他引次数达到18次（附件5-3, p179-180），? Chemical Geology?审稿人认为“My opinion is that this is a very high quality investigation that eventually merits publication in Chemical Geology” 。

2、岩性对风化成土过程及生态环境的控制

石漠化的发生和分布规律与脆弱的喀斯特生态环境背景密不可分。连续性灰岩地区不同等级的石漠化发生率最高。中度和强度石漠化主要发育在连续性灰岩和连续性白云岩分布区。碳酸盐岩的酸不溶物含量极少，风化产生巨大的体积缩小，促使早期形成的残积土在重力作用下不断向下塌陷。显著的差异性风化使基岩面强烈起伏，甚至形成大量的岩溶洼地、裂隙、地下管道、洞穴系统等，在重力和水的作用下，土粒向下发生短或长距离搬运，这是形成石漠化最主要的地质因素。

白云岩的差异性风化明显弱于石灰岩，白云岩形成的节理及裂隙密集而均匀，近地表含水能力强，风化作用相对集中于地表或近地表，有利于岩石的整体风化作用的进行，风化残积形成的土壤分布也相对均匀。灰岩由于不均匀的构造裂隙和破碎带的发育，加上其相对较快的溶蚀速率，形成显著的差异性风化，无论是风化作用还是残余土壤物质的堆积，均表现出强烈的不均匀性。石灰岩由于溶蚀强，表层岩溶带的厚度较大；白云岩溶蚀强度均匀发展，表层岩溶带厚度较小。因此，白云岩和灰岩区的这种差异必然对于上覆植被的水分利用方式和植被类型的分布存在着明显的制约作用。

白云岩和灰岩地区在成土方式和土粒保存方式、表层岩溶带的发育程度以及对岩溶水的调蓄能力上存在着较大差别。水和土存在着这样显著的差异，有理由推测这两类地区的生态环境运行机制也应该存在着一定的差异。另外，我们认为碳酸盐岩是岩溶生态环境发育与演化的物质基础。开展岩性对岩溶生态环境运行控制机理的研究，将从根本上推动石漠化的治理技术体系的形成。

3、碳酸盐岩风化成土特征及“两阶段模式”

在系统地研究大量碳酸盐岩风化壳地球化学特征的基础上，概括性地总结了碳酸盐岩的风化成土特征，发现碳酸盐岩风化成土作用可明显地区分为两个阶段：风化壳剖面往往由全风化土层构成，通常缺失或者不发育半风化过渡带；岩-土界面清晰且突变，是一典型的非等体积塌陷风化作用过程；具有显著的差异性风化