物理性質
紅粘土形成原因
1.氣候條件：氣候變化大，年降水量大於蒸發量。因而氣候潮濕，有利於岩石的機械風化和化學風化，風化的結果便形成紅粘土。
2.岩性條件：主要為碳酸鹽類岩石。
3.構造條件：當岩層褶皺、斷層發育時、岩體破碎，易於風化時，更易形成紅粘土。
成土環境
裸露的紅粘土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徵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徵。第三紀及第四紀紅色風化殼土體結構面上往往覆有棕黑色鐵錳膠膜，呈中性，或具石灰性反應。
形態特徵
紅粘土的層面紅粘土土體雖厚，但由於水土流失嚴重，有的只有薄的A層，有的A層完全被侵蝕；人工墾殖者雖有淺色耕作層，但均沒有B層，多屑A-C構型。土壤顏色為紅棕色或紅色。粘粒含量高，多達30%-50%，高者達60%以上。土體緊實，以棱狀或大快狀結構為主。
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。
組成性質
土壤化學組成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。
土壤的化學性質1、紅粘土多呈中性或微鹼性反應，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，重力水滲透深度只有50厘米左右。
利用改良
紅粘土的利用與改良1、陡坡地紅粘土侵蝕嚴重，應恢復和保護植被；已墾殖的陡坡耕地，應退耕種植林草，控制水土流失。
2、種植綠肥，增施有機肥，秸稈還田，科學施用磷肥，可有效地改善土壤的理化性狀。
3、復鹽基紅粘土的土體深厚，酸鹼度適中，鹽基飽和，礦質養分較豐富，是浙江沿海島嶼區重要土壤資源之一。利用狀況有三種；一是坡耕地，種植大麥、甘薯、玉米和夏類作物。二是林地，主要分布在大、中島嶼上，栽種黑松、毛竹，以黑松為主。黑松較抗風，又耐旱、耐瘠，適應性強。目前黑松占島嶼林種的93%，但宜間套闊葉樹，以防病蟲危害；三是灌叢草地，處於半荒蕪狀態，多分布於邊遠小島，而部分大、中島嶼近村莊處的山坡地亦有小面積的分布。
主要分類
N2紅粘土
山西萬家寨引黃工程總幹線及南幹線隧洞穿過N2紅粘土層的洞段較多。本區N2紅粘土屬第三繫上新統保德組(N2)地層，在晉西北的廣大地區的基岩探槽中普遍沉積了這種沖洪積堆積物。
紅粘土--指標統計表其岩性主要為棕紅、微紅色砂質粘土，含砂粒較多，結構較密實，五層理，土層中發育大量不規則裂隙，裂面有鐵質浸染，局部裂面因地下水活動夾有充填物，形成龜裂或夾有風化的灰岩碎石，並隨土體含水率不斷減少，逐漸固結。因N2紅粘土的土質和砂粒的含量不同，其裂隙發育也有差異，粘粒含量小、砂粒含量多的土體，裂隙發育較多，反之裂隙發育較少。該土沿這些裂隙破碎的粒徑一般為0.2～1.0em，為此俗稱“蒜瓣土”。
物理特性
礦物成分主要為高嶺石，並含一定量的蒙脫石和石英顆粒等，含水率為10％左右，孔隙比為0.5～0.7，乾容重為16～17 kN/m3，塑性指數為1l～16。但是隨隧洞開挖其含水率不斷增加，一般為15％～22％，甚至有的洞段土體含水率達到塑限，天然壓縮係數a1-2=0.09-0.1 MPa-1，飽和壓縮係數a1-2-0.1～0.15 MPa-1，自由膨脹率為5％～20％。從上述物理性質指標判別N2紅粘土為低至中偏低壓縮性、非膨脹性土。
力學及變形特性
對N2紅粘土洞段取原狀土樣進行室內直剪、三軸剪，以及鄧肯E-μ模型的變形試驗，該土的抗剪強度較高，但是隨含水率的增加其抗剪強度降低較明顯。
土體結構
N2紅粘土土體中不規則裂隙發育，而且裂隙面充填有泥膜或泥質物，在含水率<12％時，土體的承載力和抗剪強度較高，但是當其含水率>12％時，其承載力和抗剪強度降低，並隨含水率的增大，其降低越顯著，當達到飽和時土體失於自穩能力，此時向洞內產生明顯的變形位移。
黃土高原紅粘土
晚新生代黃土高原紅粘土的粒度分布具有明顯的三峰分布，分別在2-20、20-100和0.04-1um出現峰值，每個峰值對應於不同的形成過程，與晚第四紀黃土一致。方式CO閏子代表本底氣溶膠粒子的沉積物，方式A粒子（20-100um)代表冬季風塵暴搬運的大氣粉塵，方式B粒子（2-20um)代表冬季風正常搬運的大氣粉塵。
紅粘土的粒度分布表明，東亞冬季風環流而非北半球西風環流控制著紅粘土物質的堆積過程，紅粘運的大氣粉塵，紅粘土的粒度分布表明，東亞冬季風環流而非北半球西風環流控制著紅粘土物質的堆積過程，紅粘土中>19um的粗粒子組分指示了東亞冬季風演化歷史；6.5MaBP冬季風開始發育，5.2-4.5MaBP冬季風減弱並達到最低值，4.5-3.6MaBP冬季風由弱變強，3.6-2.6MaBP冬季快速增強並達到最大值。
老紅粘土
土種名稱：老紅粘土
地理分布 ：零星分布在河北省平泉、邢台、遵化等縣、地的低山丘陵下部與山麓平原交接處，多為崗坡台地，面積：1.3 萬畝
海拔：米 500
植被類型：長有酸棗、荊條、白草、狗尾草等。
成土母質;母質為紅色粘土。
土壤質地：土壤ph7.6—8.5，微鹼性。陽離子交換量17-28me/100g土。
土壤利用
該土種多為荒草地，植被稀疏，水土流失嚴重，缺水易旱。實行喬、灌、草結合，發展林、牧業生產。對宜墾為農用的要修築梯田，或修埂築堰，進行土地深翻，提高土壤的蓄水能力，並實行等高種植耐旱植物，增施有機肥、磷肥，實行糧－豆，糧－肥間作，養用結合，培肥地力。
西華紅粘土
歸屬與分布
屬積鈣紅粘土亞類火紅土土屬。分布於甘肅省天水、臨夏、平涼、定西、慶陽、隴南、蘭州、白銀等地水土流失嚴重的丘陵、殘塬、梁、峁及山坡地上。面積271．8萬畝。
主要性狀
土種母質為第三紀紅土，剖面發育較弱，為A11一AC一C型，耕層厚15cm左右，多呈濁紅棕色粒狀結構，其下為亮紅棕色塊狀結構。通體石灰反應強烈，碳酸鈣含量8％一11％。土壤pH8．0一8．5，呈微鹼性。土壤陽離子交換量13一23me／100g土。據119個剖面樣分析結果統計：A11層有機質含量0．95％，全氮0．063％，速效磷6ppm、速效鉀171ppm；有效微量元素含量（n＝18）：鋅0．7ppm、銅1．05ppm、硼0．77ppm、鉬0．09ppm、鐵13ppm、錳11ppm。
