第四纪沉积物野外观测和纪录

第四纪沉积物野外观测和纪录首先要注意露头中的地层产状是原始的，还是后期经过变动和移动过的。

当地层的产状是原始的，而且是水平时，在任何方面上的剖面都可以利用它来观测，若产状是非水平时，在任何方面上的剖面都可以利用它来观测，若产状是非水平时，就要尽可能利用垂直走向的剖面来观测它的厚度和产状，不然就要按倾角的大小进行改正。

经过变动（断裂或挠曲等）和移运（滑坡或崩坍等）的地层剖面，就要从不同的方向来观测地层的变化。

其次要对剖面中的沉积物、根据不同的物质成分和结构等特点进行分层，从上而下地逐层进行观测和记录，其中主要有下述内容：一、地层厚度测量地形的厚度时，还要说明地层的情况，它是稳定、连续的，或是有变化的、成透镜体状或尖灭的。

二、地层产状地层的产状是水平的，还是倾斜的，波状起伏的，挠曲的或是破碎混乱的。

还要观测地层与上、下层间的接触关系：整合、不整合或假整合，有清晰的界面、或逐渐过渡，是不明显或是有侵蚀面，是侵蚀、剥蚀形成的，还是构造运动、或火山等原因形成的。

三、地层颜色沉积物颜色按成因分为三类：（1）继承色：碎屑沉积物的颜色主继承了其母岩的颜色。

（2）原生色：粘土或化学沉积物的颜色是在沉积过程中由原生矿物形成的颜色。

（3）次生色：沉积物堆积之后，由于后来的风化作用等使原来岩石的成分发生变化，生成新的次生矿，从而颜色也发生变化。

要研究颜色的成因，必须观察颜色在剖面上分布的特点，原生色与继承色的颜色均匀、稳定、分布面积广，并与层理符合；次生颜色不均匀，呈斑点状，在裂缝和空洞处颜色有变化，分布局限，与层理可不致。

观测沉积物的颜色，以干燥沉积物的新鲜面原生颜色为准，对于次生颜色和其他情况（如潮湿状态，或在阳光下等）的颜色也要观测和描述，具体描述颜色时常与标准的比色管或比色卡对比。

第四纪沉积物常见的颜色有黄、棕、褐、紫、红、灰、黑、白、兰和绿等。

假如单一颜色表示主色还不够时，常在前面加上次色和色调的深浅程度来补充，故一般用“深浅程度+次色+主色”的描述方式，如浅黄色、浅灰色、浅灰棕色、深灰兰色、深棕褐色、深黄棕色等，若夹有它色斑点和条带时，也要具体描述，如灰黑色含兰色斑步，深棕色夹杂淡灰色条带等。

为避免人为的因素所形成难以统一的局面，现在采用光度计，这是在室内能较清确地（定性及定量）测定颜色的科学方法。

四、沉积物结构1. 粒度：粒度是指颗粒有直径的大小，它能说明沉积物形成时的搬运方式、动力状况，帮助确定沉积物的成因类型等。

从颗粒的大小还能间接地判断沉积物的时代，较老的第四纪粗碎屑物质经风化后一般都会粘质较多。

根据粒径的大小，分为砾、粉砂和粘土等。

具体划分有十进制、2的几何级数制或其它分类的方法。

第四纪沉积物大都是几种不同粒级所组成，根据各种粒级其重要所占的百分比，而给予不同的命名，一般常用的三级命名法：将含量大于或等于50%的粒级为主名，含量在25-50%的粒级称××质，含量在10-25%的粒级称含×的。

例如某沉积层中其重量的百分比，分别为砾10%粉砂30%、砂60%时，则叫含砾的粉砂质砂层。

若粒级的含量没有大于或等于50%的，而含量25-50%的粒级不止一个，就以它们的粒级进行复合命名，把含量多的放在后面。

例如某沉积层含砾5%粗砂7%、中砂30%、细砂40%、粉砂18%时，则叫含粉砂的中一细砂层。

若粒级的含量都少于50%，而25-50%的没有工只有一个，则将粒级合并为砾、砂和粉砂三大级，而后按前述的原则命名。

在野外往往很难准确地估计各粒级的含量，复合命名时中间不加“一”符号，如细粉砂层（粉砂和细砂）、中细砂层（中砂和细砂、砂砾石层（砂和砾石）等，并不一定后者比前者含量大，只是叫时顺口些。

粘性土根据粘粒、粉砂和砂的相对含量可分为：粘土（粘粒含量＞95%）、含粉砂粘土（粘粒含量＞75%，粉砂含量10-25%）、粉砂质粘土（粘粒含量75-50%、粉砂含量25-50%），含砂粘土（粘粒含量＞75%、含砂量10-25%）、砂质粘土（粘粒含量75-50%、含砂量25-50%），在野外常粗略的分为粘土、亚粘土（包括含粉砂粘土和粉砂质粘土）、亚砂土（包括含砂粘土和砂质粘土）三类，对它们的野外鉴别方法见表2。

2. 滚圆度（磨圆度）：测量第四纪沉积物中砂和砾石的滚圆度，是说明沉积物的搬运介质、方式、距离和成因类型的重要依据。

因为砂和砾石在搬运它的介质条件稳定时，其滚圆程度与体积、重量、风化程度、搬运的远近及速度成正比，与岩石本身的硬度和理解等成反比。

另外，滚圆程度也决定于搬运的介质和方式，如风所搬运的砂粒滚圆度最好，好水底推移和跃移的砂粒滚圆度次之，处于悬伏状态和冰川所搬运的砂粒滚圆度就最差。

从岩性来说，石英岩是滚圆难、灰岩、砂岩和负岩就易滚圆。

滚圆程度，一般多照A、B巴科夫的等级表进行对比分为五级或三级，对砂和砾石的圆度进行统计，其方法缺点是等级找分较粗糙，而且确定等级时有一定主观性。

0级－棱角状：颗粒保持原始的棱角和形态完全保持，只有角和棱边有轻微滚圆，呈棱角状，圆度差。

1级－次棱角状：颗粒原始棱角和形态完全保持，只是角和棱边有轻微滚圆，呈棱角状，圆度差。

2级－次圆状：颗粒棱角稍为展平，其原始形状尚可辨认，圆度中等。

3级－圆状：颗粒棱角均磨圆，只有局部保留原有外形痕迹，圆度好。

4级－极圆状：颗粒无棱角，无凹面，常呈椭球形或蛋形，原始形状完全无法辨认，圆度很好。

3. 形状；砾石的形状是多种多样的，对砾石形状的确定方法，是测量砾石的长轴A、中轴B和短轴C，然后计算砾石的等轴性指数（）扁平度指数（）和球度（）等。

一般将砾石的形状分为四大类。

球状或等轴状的（即三轴相近或相等）扁球状或扁状的（即二轴相近或相等，另一轴较短）椭球状或柱状（即二轴相近或相等、另一轴较长）和不规则状（即三轴不等就具有其他特殊形状）。

砾石的形状一方面与原来岩屑的岩性矿物性质、形状和风化程度等有关。

另一方面也是不同的营力在搬运过程中，不断磨损的结果。

所以砾石的形状也是说明第四纪沉积物的成果类型的依据之一。

如海岸带的砾石形状大都是扁平而椭圆的。

上下房平面是对称的。

因为它是波浪来回拖过程中磨园的。

河流的砾石大多上下不对称性很强。

因为它是被水流多次翻转的过程中磨园的。

经风沙磨打的砾石。

其迎风的一面形成尘的脊和深的沟槽。

沟槽面是光滑的。

形成了单棱或多棱的风棱石。

还石冰川形成的熨斗石等。

都应该具体地描述它们的形状。

4. 表面特征：沉积物的颗粒表面常有许多特征，都是说明成因类型和沉积环境的根据。

如擦痕、裂纹、断口、洼坑、麻点、结晶和沙漠漆等。

它们形成坑洼、琢磨、溶蚀、腐蚀、平滑、光洁和无光泽毛玻璃式的各种表面颗粒的溶蚀现象。

或存在某些次生矿物。

如铁质、锰质或钙质等。

在室内进行扫描电子显微镜研究石英砂表面的细微细结构等。

现在都成为判断颗粒的沉积环境和推断形成过程的重要依据。

五、沉积物岩性矿物成分在野外确定沉积物的岩性矿物成分，往往是观测颗粒的新鲜断口的特征、颜色，用刀测其硬度和滴盐酸等方法和确定的。

对难以确定的岩性应取样带回，以便进一步鉴定。

在描述记录时，要分别按各种粒级统计（估计）同一类岩石矿物的颗粒数占粒级颗粒数量（一般砾石、统计100-300个）的百分数。

要注意粒度和岩石物成分的关系。

矿物中共生生组合的关系，对一些具有找矿意义的重要和罕见的岩石矿物颗粒的情况，要特别注意。

对岩石颗粒风化的程度及颗粒间胶结和充填物的情况都要观测，它们往往都是判断沉积物的来源区，搬运途径和地层对比的重要依据。

六、沉积物构造特征观测层状构造时，要注意描述层理成分、类型（是水平层理、斜层理、交错层理、透镜状层理、波状层理或复合层理）、厚度（一般大于50cm为巨厚度，50-10cm为厚层，10-2cm为厚层，2-0.2cm为薄层，小于0.2cm为细微层或称叶片状）、层面的特征（有无波痕、泥碳层、化石层和古土壤层）和结核（结核的成分是铁质、铝质或锰质的）。

它的形状、大小和结构情况等。

若遇到砾石层时，要注意它们的排列方向。

长轴在平面上的分布扁平砾石的倾向和倾角大小，特别在砾石的分布与已知河流的关系不肯定。

搬运的营力和途径不十分清楚，或可能是古分岭，河流袭夺的地方。

就要在0.5-1m2的面积内，测量100-150个以上的砾石长轴和最大扁平面的倾向和倾角。

除了层状构造外，有的将厚度大于2m以上的成份、结构都是均匀一致的沉积层称块状构造，沉积层中含有许多其它成分组成斑点（直径常在1cm以下）状，又称斑点构造。

若沉积物有胶结的现象。

要研究其胶结程度（是胶结、半胶结或微胶结）和胶结的类型（是钙质、泥质或铁质）等情况。

要注意新构造运动在第四纪沉积层的构造现象的反映，和非构造变动（如滑坡、冰犬等）所形成的小型褶皱、断裂现象等）。

七、沉积物物理性质观测沉积物的物理性质一般包括：重量、容重、潮湿程度、密实程度、孔隙性、含水性、饱和度、透水性、吸水性、毛细性、软化性和耐冻性等。

其力学性质包括压缩性、抗剪强质、抗拉强度、天然坡角（干燥和水下）和内磨擦角等。

具体测量的方法可参看工程地质和水文地质教科书和手册。

八、沉积物成因类型划分在确定第四纪沉积物的成因类型时，要注意全面综合的研究整个第四纪地质，地貌和古地理环境，要注意第四纪沉积物所物处的地貌部分、研究沉积物的成分、结构、构造、含的生物化石和沉积物的纵横变化以及它们之间的相互关系等。

九、第四纪地层划分划分第四纪地层时要根据气候地层法的原则，还必须具体的通过对沉积物中的古生物化石、古人类和考古、沉积物的岩性和岩相、新构造等特征，进行综合分析。

根据第四纪地层的特点，在国际上普遍采用四分法：即将新生界第四系分为下更新统（Q1）、中更新统（Q2）、上更新统（Q3）和全新统（Q4），相应的新生代第四纪地质时代划分为早更新世（Q1）、中更新世（Q2）、晚更新世（Q3）和全新世（Q4）。