工程地质及土力学 1.7 第四纪沉积物的成因、类型与特征(原创)
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工程地质及土力学
第四纪沉积物的成因、 1.7 第四纪沉积物的成因、类型与特征
1.7
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
第四纪沉积物的成因、类型与特征 第四纪沉积物的成因、类型与特征
第四纪沉积物是由地壳的岩石风化后，在风、地表流水、湖泊、海洋等 地质作用下形成的松散沉积物。
岩石
风化作用
风化产物， 风化产物，即残积物
海岸带沉积层 滨海 沉积 土
由卵石、圆砾和砂等粗碎 屑物组成，可能有粘性夹 层，具水平或缓倾斜层理
作为地基，强度尚高，但 透水性大；粘性土夹层遇 水易软化，具膨胀性。
孔隙度大，含水量高，低 粘粒土、粉粒土组成，有时 强度，高压缩性，渗透性 海湾滩涂沉积层 含淤泥粘土或淤泥质亚粘土 小，灵敏度大，是软弱土。 泻湖相沉积层 淤泥质土、海生动物残骸及有机质土组成的软弱土层
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
土与土层
土层是土的 复合构造体
岩石经过风化和其它 外力地质作用及人类 活动等被破碎、分散 和搬运，在各种地质 沉积环境下形成具有 一定结构性的松散产 物，称为土。
土层
在土的形成过程中，有 些残留在原地形成残积 层，有些经风、水、冰 川等地剥蚀、侵蚀、搬 运，在某一适当的沉积 环境下，按一定的沉积 规律形成层状的沉积层， 称为土层。
山坡顶部较薄，低洼处较厚。
残积土层（ 1.7.1 残积土层（Qel）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
具有一定的结 构强度； 构强度；易产生 不均匀沉降
孔隙度↑ 孔隙度↑ 强度↓ 强度↓
松散、 松散、富水
工程性质
压缩性↑ 压缩性↑
均质性差百度文库
坡积土层（ 1.7.2 坡积土层（Qdl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
冲积土层（ 1.7.4 冲积土层（Qal）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
据河流冲积物的形成条件可分为河床相、河漫滩相、牛 轭湖相、河口三角洲相。
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
洪积扇
山区河谷冲积土： 山区河谷冲积土： 含砂的卵砾石组 分选性差， 成，分选性差， 透水性 大，抗剪 强度高， 强度高，是建筑 的良好地基。 的良好地基。
海洋沉积土层（ 1.7.5 海洋沉积土层（Qm）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
浅海 沉积物
细颗粒粘土、粘性土、淤泥 和生物化学沉积物，层理构造
疏松，压缩性高且不均匀，一般 近代粘土质沉积物的密度小、含 水量高，因而压缩性大、强度低
陆坡、 深海 沉积层
有机质软泥，成分均一
湖泊沉积土层（ 1.7.6 湖泊沉积土层（Ql）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
河漫滩是上细下粗 的二元结构， 的二元结构，承载 力较高； 力较高；牛轭湖及 湖积物主要是细粒 的有机沉积物 ， 淤泥、泥炭等， 淤泥、泥炭等，含 水量高， 水量高，抗剪强度 沉降量大。 低，沉降量大。
分布：发育于河流中下游 分布：
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
冰川沉积土层（ 1.7.8 冰川沉积土层（Qgl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
冰川沉积土层是由冰川和冰川融化的冰水搬 运堆积而成，由巨大的块石、碎石、砂、 粉土及粘土混合组成。
分选性极差，有时具斜层理， 颗粒呈棱角状，巨大块石上 常具冰川擦痕。
工程地质及土力学
1.8 土与土层
1.8
工 程 地 质 及 土 力 学
风积土层是指在干旱的气候条件下，岩石的风化破碎物被风 吹扬，搬运一段距离后，在有利条件下堆积起来的一类土。
黄土
由粉土粒或砂粒组成，含可溶 盐，土质均匀，质纯，具大孔 隙，孔隙比大，具湿陷性。
1.7 1.7
风成 砂
一种不稳定的土层（沙漠、沙 丘），随着风的吹扬而变迁， 在其上进行工程建设，需采取 固砂措施。
1.7 1.7
作为地基时，近岸带 有较高承载力；远岸 带则差些。
压缩性高，强度低，为 软弱土。
湖泊沉积土层（ 1.7.6 湖泊沉积土层（Ql）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
含水量极高
湖泊 淤塞
透水性很低
沼泽 沉积物
沼泽
压缩性很高 且不均匀， 且不均匀， 承载力很低
风积土层（ 1.7.7 风积土层（Ql）
2
碎屑颗粒大小 混杂（分选不 混杂 好），棱角分 明、分选性差， 差 层理不明显 不明显。 不明显
3
天然孔隙度很 结构疏松 高，结构疏松， 压缩性较高 压缩性较高。 对建筑物常有 不均匀沉降问 不均匀沉降问 题。
洪积土层（ 1.7.3 洪积土层（Qpl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
具有良好的分选性 分选性（粗大的先沉积，细小的后沉积） 分选性 大 先 小 后 具有较好 较好的磨圆度；成层性较清晰 较好 常具有波痕 砂丘 交错层理 波痕，砂丘 交错层理等构造。 波痕 砂丘和交错层理 常具有韵律性 韵律性二元结构：下部为 韵律性 ：下部为河床沉积（砾石、砂 （砾石、 上部为河漫滩沉积（泥质和粉沙）在坡面上有规 砾）上部为 （泥质和粉沙） 律的交替出。 律的 。
由于受前沿细 颗粒的影响， 颗粒的影响， 常有地下水溢 出，或形成沼 泽，承载力较 低。
由粉土、 由粉土、黏土颗 粒组成， 粒组成，受周期 性干燥及可溶盐 的胶结作用， 的胶结作用，承 载力高。 载力高。
冲积土层（ 1.7.4 冲积土层（Qal）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓 地段堆积而成。沉积层的特点： 1 2 3 4
洪积扇
山前平原冲洪积土： 山前平原冲洪积土： 具有分带性， 具有分带性，近山 为粗碎屑物质， 为粗碎屑物质，平 原低地为砾砂、砂 原低地为砾砂、 以至黏性土， 以至黏性土，工程 地质条件逐渐变差。 地质条件逐渐变差。
分布：山前(山麓) 分布：山前(山麓)
主要分布在什么河段？ 图中河漫滩平原主要分布在什么河段？
2
3
4
考 核 要 求
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
识记
1.第四纪沉积物的成因类型及 其特点； 2.土与土层的意义。
1.成因类型与土层构造的关系；
领会
2.区分土与土层的目的。
由暴雨或大量融雪骤然集聚而 形成的暂时性山洪急流，具有很大的 剥蚀和搬运能力。它冲刷地表，带来 的碎屑物质在山沟出口处堆积而成洪 积层。 地貌上称洪积扇。
洪积物
洪积土层（ 1.7.3 洪积土层（Qpl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
①沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外堆 积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性 ； ②磨圆度差，分选性较差，可见斜层理和交错层理。
三角洲平原
三角洲沉积物：颗粒细， 三角洲沉积物：颗粒细， 含水量大，承载力低。 含水量大，承载力低。有 时形成硬壳， 时形成硬壳，承载力较下 面高，可很好利用这一层。 面高，可很好利用这一层。
分布：河流入海口 分布：
海洋沉积土层（ 1.7.5 海洋沉积土层（Qm）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
近山处 窄而陡
洪积扇
远离山处 宽而缓
洪积土层（ 1.7.3 洪积土层（Qpl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
洪积土层（ 1.7.3 洪积土层（Qpl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
洪积层的工程性质
靠近坡 脚段
中间段
远离山 区带
为较粗的碎屑 土，土质均匀 地势高、 ，地势高、地 下水位低， 下水位低，地 基承载力高
雨雪水流将山坡高处的风化 碎屑物缓慢地顺坡冲洗，堆积 在较平缓的山坡脚处而形成的 沉积物。 地貌上称坡积裙。
沿斜坡由上而下， 呈现由粗至细的 分选现象；上部 分较细，下部较 粗。
坡积土层（ 1.7.2 坡积土层（Qdl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
坡积层的特点：
1
成分为岩屑、 成分 矿屑、沙砾或 矿质黏土，与 与 坡上基岩密切 相关，其矿物 相关 其矿物 成分与下卧基 岩无直接关系。 岩无直接关系
土
1.8
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
土与土层
土与土层的特点：
1
土与土层是自然地质环境下形成的产物，按 其成因的不同分别形成不同的土类和土层。 土按其成因不同，分别形成由一种或多种矿物颗 粒，一组不同颗粒粒径和不同结构性能所组成的 集合体，分别具有明显不同的应力应变特性。 土层按其成因不同，分别形成由一种或多种土构成 层状构造的复合体，分别具有程度不同的不均匀性、 各向异性、不同的排水固结条件和应力历史状态。 由于形成土与土层的沉积环境和沉积条件复杂多变， 土与土层的各项基本性质存在模糊性和概率性。
岩石经风化后未被搬运而残留 岩石经风化后未被搬运而残留 于原地的碎屑物质所组成的土体， 于原地的碎屑物质所组成的土体， 它处于岩石风化壳的上部。
主要分布在岩石暴露于地表而受到强烈风化作用的山区 、丘陵及剥蚀平原。 一般不具层理，碎块呈棱角状，土质不均，具有较大孔隙。
分布
物理特点
成分
厚度变化
与母岩成分及所受风化作用的类型有密切的关系。
工 程 地 质 及 土 力 学
湖泊沉 积物
湖边沉积物
近岸多是粗颗粒的卵石、 近岸多是粗颗粒的卵石、 圆砾和砂土； 圆砾和砂土；远岸带是细颗 粒的砂土和粘性土。 粒的砂土和粘性土。有明显 的斜层理构造。 的斜层理构造。
湖心沉积物
粘土和淤泥， 粘土和淤泥，常夹有细 粉砂薄层， 砂、粉砂薄层，称为带状粘 土。
搬运、沉积 搬运、 冲 积 物 海 积 物 湖 积 物 风 积 物 冰 碛 物
坡 积 物
洪 积 物
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
建筑场地一般涉及的都是第四纪沉积物。 建筑场地一般涉及的都是第四纪沉积物。
1.7.1 残积土层（eluvium） 残积土层（eluvium）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
第四纪沉积物的成因、 1.7 第四纪沉积物的成因、类型与特征
1.7
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
第四纪沉积物的成因、类型与特征 第四纪沉积物的成因、类型与特征
第四纪沉积物是由地壳的岩石风化后，在风、地表流水、湖泊、海洋等 地质作用下形成的松散沉积物。
岩石
风化作用
风化产物， 风化产物，即残积物
海岸带沉积层 滨海 沉积 土
由卵石、圆砾和砂等粗碎 屑物组成，可能有粘性夹 层，具水平或缓倾斜层理
作为地基，强度尚高，但 透水性大；粘性土夹层遇 水易软化，具膨胀性。
孔隙度大，含水量高，低 粘粒土、粉粒土组成，有时 强度，高压缩性，渗透性 海湾滩涂沉积层 含淤泥粘土或淤泥质亚粘土 小，灵敏度大，是软弱土。 泻湖相沉积层 淤泥质土、海生动物残骸及有机质土组成的软弱土层
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
土与土层
土层是土的 复合构造体
岩石经过风化和其它 外力地质作用及人类 活动等被破碎、分散 和搬运，在各种地质 沉积环境下形成具有 一定结构性的松散产 物，称为土。
土层
在土的形成过程中，有 些残留在原地形成残积 层，有些经风、水、冰 川等地剥蚀、侵蚀、搬 运，在某一适当的沉积 环境下，按一定的沉积 规律形成层状的沉积层， 称为土层。
山坡顶部较薄，低洼处较厚。
残积土层（ 1.7.1 残积土层（Qel）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
具有一定的结 构强度； 构强度；易产生 不均匀沉降
孔隙度↑ 孔隙度↑ 强度↓ 强度↓
松散、 松散、富水
工程性质
压缩性↑ 压缩性↑
均质性差百度文库
坡积土层（ 1.7.2 坡积土层（Qdl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
冲积土层（ 1.7.4 冲积土层（Qal）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
据河流冲积物的形成条件可分为河床相、河漫滩相、牛 轭湖相、河口三角洲相。
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
洪积扇
山区河谷冲积土： 山区河谷冲积土： 含砂的卵砾石组 分选性差， 成，分选性差， 透水性 大，抗剪 强度高， 强度高，是建筑 的良好地基。 的良好地基。
海洋沉积土层（ 1.7.5 海洋沉积土层（Qm）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
浅海 沉积物
细颗粒粘土、粘性土、淤泥 和生物化学沉积物，层理构造
疏松，压缩性高且不均匀，一般 近代粘土质沉积物的密度小、含 水量高，因而压缩性大、强度低
陆坡、 深海 沉积层
有机质软泥，成分均一
湖泊沉积土层（ 1.7.6 湖泊沉积土层（Ql）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
河漫滩是上细下粗 的二元结构， 的二元结构，承载 力较高； 力较高；牛轭湖及 湖积物主要是细粒 的有机沉积物 ， 淤泥、泥炭等， 淤泥、泥炭等，含 水量高， 水量高，抗剪强度 沉降量大。 低，沉降量大。
分布：发育于河流中下游 分布：
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
冰川沉积土层（ 1.7.8 冰川沉积土层（Qgl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
冰川沉积土层是由冰川和冰川融化的冰水搬 运堆积而成，由巨大的块石、碎石、砂、 粉土及粘土混合组成。
分选性极差，有时具斜层理， 颗粒呈棱角状，巨大块石上 常具冰川擦痕。
工程地质及土力学
1.8 土与土层
1.8
工 程 地 质 及 土 力 学
风积土层是指在干旱的气候条件下，岩石的风化破碎物被风 吹扬，搬运一段距离后，在有利条件下堆积起来的一类土。
黄土
由粉土粒或砂粒组成，含可溶 盐，土质均匀，质纯，具大孔 隙，孔隙比大，具湿陷性。
1.7 1.7
风成 砂
一种不稳定的土层（沙漠、沙 丘），随着风的吹扬而变迁， 在其上进行工程建设，需采取 固砂措施。
1.7 1.7
作为地基时，近岸带 有较高承载力；远岸 带则差些。
压缩性高，强度低，为 软弱土。
湖泊沉积土层（ 1.7.6 湖泊沉积土层（Ql）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
含水量极高
湖泊 淤塞
透水性很低
沼泽 沉积物
沼泽
压缩性很高 且不均匀， 且不均匀， 承载力很低
风积土层（ 1.7.7 风积土层（Ql）
2
碎屑颗粒大小 混杂（分选不 混杂 好），棱角分 明、分选性差， 差 层理不明显 不明显。 不明显
3
天然孔隙度很 结构疏松 高，结构疏松， 压缩性较高 压缩性较高。 对建筑物常有 不均匀沉降问 不均匀沉降问 题。
洪积土层（ 1.7.3 洪积土层（Qpl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
具有良好的分选性 分选性（粗大的先沉积，细小的后沉积） 分选性 大 先 小 后 具有较好 较好的磨圆度；成层性较清晰 较好 常具有波痕 砂丘 交错层理 波痕，砂丘 交错层理等构造。 波痕 砂丘和交错层理 常具有韵律性 韵律性二元结构：下部为 韵律性 ：下部为河床沉积（砾石、砂 （砾石、 上部为河漫滩沉积（泥质和粉沙）在坡面上有规 砾）上部为 （泥质和粉沙） 律的交替出。 律的 。
由于受前沿细 颗粒的影响， 颗粒的影响， 常有地下水溢 出，或形成沼 泽，承载力较 低。
由粉土、 由粉土、黏土颗 粒组成， 粒组成，受周期 性干燥及可溶盐 的胶结作用， 的胶结作用，承 载力高。 载力高。
冲积土层（ 1.7.4 冲积土层（Qal）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓 地段堆积而成。沉积层的特点： 1 2 3 4
洪积扇
山前平原冲洪积土： 山前平原冲洪积土： 具有分带性， 具有分带性，近山 为粗碎屑物质， 为粗碎屑物质，平 原低地为砾砂、砂 原低地为砾砂、 以至黏性土， 以至黏性土，工程 地质条件逐渐变差。 地质条件逐渐变差。
分布：山前(山麓) 分布：山前(山麓)
主要分布在什么河段？ 图中河漫滩平原主要分布在什么河段？
2
3
4
考 核 要 求
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
识记
1.第四纪沉积物的成因类型及 其特点； 2.土与土层的意义。
1.成因类型与土层构造的关系；
领会
2.区分土与土层的目的。
由暴雨或大量融雪骤然集聚而 形成的暂时性山洪急流，具有很大的 剥蚀和搬运能力。它冲刷地表，带来 的碎屑物质在山沟出口处堆积而成洪 积层。 地貌上称洪积扇。
洪积物
洪积土层（ 1.7.3 洪积土层（Qpl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
①沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外堆 积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性 ； ②磨圆度差，分选性较差，可见斜层理和交错层理。
三角洲平原
三角洲沉积物：颗粒细， 三角洲沉积物：颗粒细， 含水量大，承载力低。 含水量大，承载力低。有 时形成硬壳， 时形成硬壳，承载力较下 面高，可很好利用这一层。 面高，可很好利用这一层。
分布：河流入海口 分布：
海洋沉积土层（ 1.7.5 海洋沉积土层（Qm）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
近山处 窄而陡
洪积扇
远离山处 宽而缓
洪积土层（ 1.7.3 洪积土层（Qpl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
洪积土层（ 1.7.3 洪积土层（Qpl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
洪积层的工程性质
靠近坡 脚段
中间段
远离山 区带
为较粗的碎屑 土，土质均匀 地势高、 ，地势高、地 下水位低， 下水位低，地 基承载力高
雨雪水流将山坡高处的风化 碎屑物缓慢地顺坡冲洗，堆积 在较平缓的山坡脚处而形成的 沉积物。 地貌上称坡积裙。
沿斜坡由上而下， 呈现由粗至细的 分选现象；上部 分较细，下部较 粗。
坡积土层（ 1.7.2 坡积土层（Qdl）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
坡积层的特点：
1
成分为岩屑、 成分 矿屑、沙砾或 矿质黏土，与 与 坡上基岩密切 相关，其矿物 相关 其矿物 成分与下卧基 岩无直接关系。 岩无直接关系
土
1.8
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
土与土层
土与土层的特点：
1
土与土层是自然地质环境下形成的产物，按 其成因的不同分别形成不同的土类和土层。 土按其成因不同，分别形成由一种或多种矿物颗 粒，一组不同颗粒粒径和不同结构性能所组成的 集合体，分别具有明显不同的应力应变特性。 土层按其成因不同，分别形成由一种或多种土构成 层状构造的复合体，分别具有程度不同的不均匀性、 各向异性、不同的排水固结条件和应力历史状态。 由于形成土与土层的沉积环境和沉积条件复杂多变， 土与土层的各项基本性质存在模糊性和概率性。
岩石经风化后未被搬运而残留 岩石经风化后未被搬运而残留 于原地的碎屑物质所组成的土体， 于原地的碎屑物质所组成的土体， 它处于岩石风化壳的上部。
主要分布在岩石暴露于地表而受到强烈风化作用的山区 、丘陵及剥蚀平原。 一般不具层理，碎块呈棱角状，土质不均，具有较大孔隙。
分布
物理特点
成分
厚度变化
与母岩成分及所受风化作用的类型有密切的关系。
工 程 地 质 及 土 力 学
湖泊沉 积物
湖边沉积物
近岸多是粗颗粒的卵石、 近岸多是粗颗粒的卵石、 圆砾和砂土； 圆砾和砂土；远岸带是细颗 粒的砂土和粘性土。 粒的砂土和粘性土。有明显 的斜层理构造。 的斜层理构造。
湖心沉积物
粘土和淤泥， 粘土和淤泥，常夹有细 粉砂薄层， 砂、粉砂薄层，称为带状粘 土。
搬运、沉积 搬运、 冲 积 物 海 积 物 湖 积 物 风 积 物 冰 碛 物
坡 积 物
洪 积 物
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7
建筑场地一般涉及的都是第四纪沉积物。 建筑场地一般涉及的都是第四纪沉积物。
1.7.1 残积土层（eluvium） 残积土层（eluvium）
工 程 地 质 及 土 力 学 1.7 1.7