上部为暗色土层，下部有砂姜层的半水成土壤。曾称砂姜土，潜育褐土和青黑土。中国土壤分类暂行草案（1978）及全国第二次土壤普查分类（1988）列为半水成土土纲、砂姜黑土土类；《中国土类系统分类》（1991）列为潮湿土土纲，正常潮湿土亚纲，砂姜黑土土类。它在美国《土壤系统分类》中的地位，多数相当于变性土（Vertisols）。在中国主要分布于安徽、河南的淮北低平原，山东的胶莱平原、沂沭河平原，江苏的徐淮平原，河南南阳盆地分布也多。在天津、河北的唐山、玉田、丰润、丰南、安徽的寿县、长丰、凤阳，湖北的枣阳、光化等县也都有零星分布，总面积约400万公顷。

地形常为平原，地势高差几乎难为肉眼所觉察。成土母质多为河湖相沉积物，沉积层理不明显，地下水埋藏深度在1～2米之间，有时接近地表，甚至有短期积水现象。地下水的矿化度一般小于1克/升，成分为型，或型，年平均气温14～15℃，最冷的1月份，平均气温为0.7～1.3℃；最热的为7月份。平均气温为27.5～28.3℃；年平均降水量750～900毫米，60%～70%降水集中降落于6月下半月至9月上半月，春季和秋季少雨，冬季最少，一年中干湿季节交替明显。过去自然植被为湿生草本植物，现在都开垦为耕地，人类耕作活动对于砂姜黑土的形成起了重要作用。

砂姜黑土的形成经历了草甸潜育化，脱潜育化和旱耕熟化三个阶段。

草甸潜育化阶段

在3000～7000年前尚处在地形低平、排水不良的条件下，土壤受草甸植物生物积累作用影响，表层形成了暗色土层（黑土层），下部受积水还原作用影响，形成了蓝灰色潜育层的草甸潜育土。

脱潜育化阶段

在草甸潜育土基础上，经过数千年的耕作活动，改善排水条件和降低地下水位，使潜育层在氧化作用下出现不同程度的黄色斑块，从而发生脱潜育化。

旱耕熟化阶段

在脱潜育化的同时，黑土层在耕作影响下分化为耕作层、犁底层和残留黑土层。耕作层颜色变淡，犁底层的容重加大，残留黑土层保留了原来的状况，颜色偏黑，棱柱状结构发达。

脱潜层常含砂姜（姜状的石灰结核），其形态可分为面砂姜（未硬化的砂姜）、刚砂姜（已硬化的砂姜）和砂姜磐。面砂姜一般在70厘米深处出现，刚砂姜在1米左右出现，砂姜磐在3米左右出现，并非所有的砂姜黑土都有面砂姜和砂姜磐，而刚砂姜则普遍存在（见彩图88）。砂姜的形成是与地下水中丰富的重碳酸钙有关。在干湿季节交替的气候条件下，地下水在土壤中反复升降过程中，重碳酸钙经过脱水固化而形成砂姜。砂姜的年龄随土层深度的增加而增大。面砂姜（雏形钙质结核）形成于0.2万～0.62万年前，刚砂姜（钙质结核）形成于0.36万～2.79万年前，砂姜磐（钙质硬磐）形成于1.6万～4万年（甚至大于4万年）前；黑土层的年龄为0.32万～0.7万年，它与面砂姜和少数刚砂姜的年龄相近，说明大多数砂姜并非土壤形成的产物，而是地质过程的产物。靠近黄泛平原的砂姜黑土常覆盖一层黄泛物质，其年龄仅0.17万～0.18万年。

砂姜黑土剖面示意图

①黑土层的颜色较暗，但有机质含量并不高，约10～15克/千克，很少超过20克/千克。腐殖质组成以胡敏素为主，HA/FA值在1.0左右。胡敏酸光密度较大，A₄/A₆比值较小，在4.0～4.5间。胡敏酸芳化度较大，活性腐殖质含量低，胡敏素多是砂姜黑土颜色较暗的一个重要原因。②土层深厚，质地粘重。多为重壤土至轻粘土，粘粒含量常在30%以上，尤以残留黑土层为高，粘土矿物以蒙脱石为主，其次为水云母，粘粒的硅铝铁率和硅铝率均大，分别为2.7～3.0和3.6～3.9，土壤阳离子交换量大约20～30厘摩（＋）/千克。③砂姜黑土结构的突出特点是：有粘重的耕作层，在冬季经过冰冻之后，形成一种棱角明显的非水稳性碎屑状结构；心土层（包括残留黑土层）具有灰色胶膜的棱柱状结构，棱柱状结构面上可见变性土重要特征之一的“滑擦面”；胀缩系数大，在干旱季节易开裂成大裂缝，深度可达50厘米，故漏水严重。④中性至微碱性反应（pH7.2～8.3）由上层向下而增高，上部游离CaCO₃的含量低，约10克/千克；下部无面砂姜的含量低，有面砂姜的则常在50克/千克以上（见表）。

砂姜黑土的性质（安徽蒙城县）

砂姜黑土因附加成土过程不同而分为四个亚类。

普通砂姜黑土

具有上述砂姜黑土的典型属性。

盐化砂姜黑土

地下水为Ca^2＋型，矿化度较高（3～5克/升）。旱季地面返盐，以NaCl为主，Na₂SO₄次之。不含Na₂CO₃，呈中性反应，分布于江苏和山东滨海平原内侧的交接洼地，其形成与海水浸渍有关。

碱化砂姜黑土

具有碱化表土层，以下各层同普通砂姜黑土，地面灰白色，表土质地轻，粗粉粒含量达60%～70%，强碱性反应（pH9～10），俗称白碱土。地下水为型，矿化度0.7～1.5克/升。表层盐分可达2～4克/千克，向下各层多小于1.5克/千克。但盐分组成中有Na₂CO₃和NaHCO₃，碱化表土层交换性钠约含2～5厘摩（＋）/千克，碱化度常大于40%，无柱状结构，土壤盐基交换量较小。它零星散布于淮北平原颖河以东和山东高密一带，面积较小。

石灰性砂姜黑土

全剖面强石灰性，表层游离CaCO₃的含量高达60～160克/千克，心土层和底土层可达150～250克/千克，分布于山东胶莱平原以西，小清河以南及运河以东的交接洼地平原，其形成与黄土母质和石灰岩区的地下水质有关。

砂姜黑土基本上都是旱耕地，80%以上属于中低产土壤，需要因地因时制宜进一步综合治理（见砂姜黑土利用改良）。