紅土一般被認為是地表岩石現地遭受高度化學風化之產物，原岩在風化過程中逐漸 流失矽、鹼金、鹼土等易淋離之元素，並富集鋁、鐵等不易移動之元素，最後形成次生 黏土與鐵、鋁氧化物富集之土壤層（Schellmann, 1981; Sivarajasingham et al., 1962），這 些特徵加之化育紅土需要熱帶高溫多雨、乾濕交替又長期穩定之氣候，使其可以作為古 氣候紀錄（Schwarz, 1997）及古地貌之指標（Wang, 2003），甚至得以應用在板塊運動 史之研究（Widdowson and Cox, 1996）。然而，亦有學者指出外來移置（allochthonous；
transported）之紅土會影響其作為上述指標之適用性，因外來移置之紅土與底下腐岩
（saprolite）並無成因上之關聯性（Ollier, 1959; Ollier and Galloway, 1990; Wang, 2003），
但此類研究結果並未影響多數研究者對於紅土指標之應用及研究。
（Schellmann, 1981），將林口桃園等地之紅棕色土壤明確定義為沈積物遭受輕微紅土化 所形成之紅壤（lateritic soil）。
林口台地之形成與台灣造山運動及台北盆地演化有極密切的關係，許多研究文獻相
之鈦磁鐵礦的出現（圖3-4）暗示亦含有少量安山岩質凝灰碎屑來源。相對於紅土，礫 石層平均之淋離性元素（K、Mg）貧乏（圖 3-6）、非遷移性元素（Nb、Zr）富集（圖 3-7），不符合連續風化剖面之元素遷徙趨勢，顯示礫石層並非化育紅土之母質，然而礫 石層與紅土之稀土元素分佈不但具有高度相似性（圖3-8），鍶釹同位素分佈特徵亦說明 紅土與礫石層為相同來源之沈積物（圖 3-9、圖 3-10），上述結果證明紅土母質可能為 來自礫石層沈積物源區之細粒泥沙。铷鍶和釤釹同位素訊號之相似性顯示紅土母質與礫 岩具有相同之主要沉積物來源。
整體資料顯示林口紅土是由與礫岩同源之細粒泥砂沈積物現地風化化育而成，鐵離 子有向下遷移之趨勢，使紅土及其下礫岩層之界面部份有鐵絕對富集之特徵，斑紋帶之 形成可能涉及後續地下水面之昇降所造成的元素遷移。
圖3-1、林口台地地質與採樣位置圖。修改自 Ho（1969）和林朝宗（1981）。分析標本 以野外採集之林口層沈積物和中央地質調查所提供之林口一號井岩心樣本為主。
圖3-2、林口紅土礫石層露頭及林口一號井 0-4 公尺岩心照片：（a）頂部均質紅土；（b）
中段斑紋帶；（c）下部礫石層；（d）岩心深度由左向右、由上向下增加。
圖3-3、林口紅土礫石層黏土粒徑（< 2 µm）X 光粉末繞射圖：（a）上部均質紅土；（b）
中段斑紋帶之紅棕土；（c）中段斑紋帶之灰斑；（d）赭化之礫石層基質；（e）無赭 化之礫石層基質；（f）完全赭化之風化粉砂岩礫。I＝伊萊石；Q＝石英；K＝高嶺 石族礦物；Gt＝針鐵礦；Hm＝赤鐵礦；I/S＝伊萊石/膨潤石混層礦物；V＝蛭石；
Sm＝膨潤石；AD＝風乾；EG＝乙二醇飽和處理。林口紅土礫石層之礦物組成以 石英、高嶺石族礦物、伊萊石為主體，而針鐵礦、赤鐵礦、三水鋁石、伊萊石／膨 潤石混層礦物、蛭石、膨潤石等次要礦物，其含量具深度變化趨勢或分佈具明顯侷 限性。
圖 3-4、林口紅土礫石層岩心紅土和砂岩礫之背向散射電子影像：（a）上部均質紅土具 有溶液孔道構造，周圍產生鐵質沈澱；（b）上部紅土之伊萊石（I）具順向排列趨 勢；（c）分佈於上部均質與中段斑紋帶之低鈦磁鐵礦（Ti-Mag），其氧化偏析特徵 為火山來源證據；（d）礫石層之風化砂岩礫內原生礦物已蝕空，被次生高嶺石族礦 物（K）與鐵氧化物／氫氧氧化物（Iox）充填。Q = 石英；Apt = 磷灰石；Opx = 直 輝石；Spl = 尖晶石；Hm = 赤鐵礦。
圖 3-5、林口紅土礫石層和觀音山凝灰岩中禾樂石之穿透電子顯微影像：（a）岩心上部 均質紅土之禾樂石，管長皆小於100 nm，禾樂石周圍佈滿細粒狀針鐵礦（Gt）；（b）
中段斑紋帶之禾樂石，管長經常大於 100 nm，特徵近似上部紅土；（c）中段斑紋 帶中可見到結晶度較好之針鐵礦針狀團塊；（d）礫石層之風化砂岩礫中禾樂石管長 可達500 nm 以上；（e）礫石層基質之禾樂石常見 500 nm 以上之禾樂石，特徵與 風化礫石相近，平均粒徑遠大於紅土；（f）觀音山凝灰岩中禾樂石（Ha）全是管狀，
粒徑亦近似上部均質紅土。Kao＝高嶺石；O＝有機質。
圖3-6、林口紅土礫石層露頭採集之上部均質紅土、中段斑紋帶、礫石層基質和砂岩礫 之Al2O3對 SiO2、Fe2O3、K2O、MgO 作圖。藍方塊＝上部均質紅土；紅圓圈＝中 段斑紋帶；紫三角＝礫石層基質；黑菱形＝礫石。
圖3-7、林口紅土礫石層剖面中微量元素之變化趨勢。縱軸樣本依照野外層位之上下關 係排序，紅色虛線區隔紅土礫石層中三個不同層位：上部均質紅土、中段斑紋帶，
以及礫石層。礫石層之 11GM 為赭化之礫石層基質；11G1 和 11G2 分別為石英砂 岩和風化砂岩礫。
圖3-8、林口紅土礫石層中具代表性樣本之元素分布圖。元素排列按其溶解度由左至右 減少（元素排序引用 Dequincey 等，2002），越靠近右端之元素在風化環境中越不 易移動（immobile）。上部均質紅土（藍方塊）與中段斑紋帶（紅圓圈）取自岩心 樣本之平均值，礫石以赭化之風化砂岩5-51G1（白菱形）、赭化之石英砂岩5-51G3
（灰菱形）與輕微赭化之石英砂岩 11G1（黑菱形）代表，礫石層基質選用新鮮之 基質10GM（紫三角）。
圖3-9、林口紅土礫石層之87Sr/86Sr 對143Nd/144Nd 之分布關係圖。地殼物質主要分佈在 右下象限，Nd 同位素值越大代表地殼越年輕，紅線區間代表地幔演化趨勢（mantle array）。紅圓圈＝中段斑紋帶；紫三角＝礫石層基質；灰菱形＝砂岩礫。
圖3-10、林口紅土礫石層與觀音山凝灰岩之 1/Nd 對143Nd/144Nd 作圖。藍方塊＝上部均 質紅土；紅圓圈＝中段斑紋帶；紫三角上＝礫石層基質；灰菱形＝砂岩礫；綠三角 下＝凝灰岩，樣本比值誤差小於投圖點大小。