第四纪沉积物研究.ppt
合集下载
地貌与第四纪松散沉积物PPT演示课件
弱层型等） 2）剥蚀型 3) 剥蚀堆积型
25
26
直形坡
凹形坡 阶状坡
27
5.3 平原地貌
1、构造平原 2、剥蚀平原 3、堆积平原
28
黄土高原
4.3 平原地貌
1、构造平原
2、剥蚀平原
青藏高原
3、堆积平原
29
30
熔岩平原 海成平原
冲积平原
喀斯特平原
31
5.4 第四纪松散沉积物
5.4.1 成因分类 1、重力堆积（崩、滑、坠积物） 2、大陆流水堆积（坡、洪、冲、河-湖、湖、沼泽） 3、海水堆积（滨海、浅海、深海、河-海） 4、地下水堆积（泉水、洞穴） 5、冰川堆积（冰碛物、冰水堆积物、冰碛湖堆积） 6、风力堆积（风积物、风-水）
44
5.4 第四纪松散沉积物
5.4.2 常见第四纪松散沉积物 Qel 残积土 Qdl 坡积土 Qpl 洪积土 Qal 冲击土 Qml 人工填土 Qcol 崩积土 Qdel 滑坡堆积土
45
5.4 第四纪松散沉积物
5.4.2 常见第四纪松散沉积物 Qel 残积土 Qdl 坡积土 Qpl 洪积土 Qal 冲击土 Qml 人工填土 Qcol 崩积土 Qdel 滑坡堆积土
42
4.4 第四纪松散沉积物
4.4.2 常见第四纪松散沉积物 Qel 残积土 Qdl 坡积土 Qpl 洪积土 Qal 冲击土 Qml 人工填土 Qcol 崩积土 Qdel 滑坡堆积土
43
5.4 第四纪松散沉积物
5.4.2 常见第四纪松散沉积物 Qel 残积土 Qdl 坡积土 Qpl 洪积土 Qal 冲击土 Qml 人工填土 Qcol 崩积土 Qdel 滑坡堆积土
盐渍土：盐胀性，湿陷性 一般含盐大于2％ 碳酸盐大于0.5％
25
26
直形坡
凹形坡 阶状坡
27
5.3 平原地貌
1、构造平原 2、剥蚀平原 3、堆积平原
28
黄土高原
4.3 平原地貌
1、构造平原
2、剥蚀平原
青藏高原
3、堆积平原
29
30
熔岩平原 海成平原
冲积平原
喀斯特平原
31
5.4 第四纪松散沉积物
5.4.1 成因分类 1、重力堆积（崩、滑、坠积物） 2、大陆流水堆积（坡、洪、冲、河-湖、湖、沼泽） 3、海水堆积（滨海、浅海、深海、河-海） 4、地下水堆积（泉水、洞穴） 5、冰川堆积（冰碛物、冰水堆积物、冰碛湖堆积） 6、风力堆积（风积物、风-水）
44
5.4 第四纪松散沉积物
5.4.2 常见第四纪松散沉积物 Qel 残积土 Qdl 坡积土 Qpl 洪积土 Qal 冲击土 Qml 人工填土 Qcol 崩积土 Qdel 滑坡堆积土
45
5.4 第四纪松散沉积物
5.4.2 常见第四纪松散沉积物 Qel 残积土 Qdl 坡积土 Qpl 洪积土 Qal 冲击土 Qml 人工填土 Qcol 崩积土 Qdel 滑坡堆积土
42
4.4 第四纪松散沉积物
4.4.2 常见第四纪松散沉积物 Qel 残积土 Qdl 坡积土 Qpl 洪积土 Qal 冲击土 Qml 人工填土 Qcol 崩积土 Qdel 滑坡堆积土
43
5.4 第四纪松散沉积物
5.4.2 常见第四纪松散沉积物 Qel 残积土 Qdl 坡积土 Qpl 洪积土 Qal 冲击土 Qml 人工填土 Qcol 崩积土 Qdel 滑坡堆积土
盐渍土：盐胀性，湿陷性 一般含盐大于2％ 碳酸盐大于0.5％
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)
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
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
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
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
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。
第3章第四纪沉积物
• 洪积土的工程特性： • 1）靠近坡脚段为较粗的碎屑土，土质均匀，地势 高、地下水位低，地基承载力高； • 2）离山区远的地带由粉土、黏土颗粒组成，受周 期性干燥及可溶盐的胶结作用，承载力高； • 3）中间段由于受前沿细颗粒的影响，常有地下水 溢出，或形成沼泽，承载力较低。 • 另外：洪积扇富水，可做水源地。
坡积物的特点： 1)分为岩屑、矿屑、沙砾或矿质黏土。 2)碎屑颗粒大小混杂，棱角分明、分选性差，层理不明显。 坡积物质随斜坡自上而下呈现由粗而细的分选现象。其成份与坡上的残积土 基本一致。与下卧基岩没有直接关系，这是它与残积物明显的区别。 由于坡积物形成于山坡，常常发生沿下卧基岩倾斜面滑动，还由于组成物质 粗细颗粒混杂，土质不均匀，且其厚度变化很大(上部有时不足一米，下部可 达几十米)，尤其是新近堆积的坡积物，土质疏松，压缩性较高。 坡积土上建设应注意的问题： ①注意下卧基岩表面的坡度及形态，分析坡积物稳定性。 ②坡积土含较多细颗粒，吸水性强，注意雨季的稳定性。 ③坡积物粗细混杂，土质不均匀，厚度不均匀，注意差异沉降。
1、残积物
岩石－（物理、化学）风化－ 残留在原地
残积物－残积土－残积层
壳风 化
土壤层 残积物 化岩石 新鲜岩石
残积物成分与 母岩有关 残积物厚度与 地形有关
强风化
半风 中风化
弱风化
• 2、坡积层 • 坡积物是残积物经水流搬运，顺坡移动堆积而成的土。即 是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥 蚀，顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形 成的沉积物。其成份与坡上的残积土基本一致。由于地形 的不同，其厚度变化大，新近堆积的坡积土，土质疏松， 压缩性较高。它一般分布在坡腰上或坡脚下，其上部与残 积物相接。坡积物底部的倾斜度决定于基岩的倾斜程度， 而表面倾斜度则与生成的时间有关，时间越长，搬运、沉 积在山坡下部的物质就越厚，表面倾斜度就越小。 • 片流（坡流、面流）——在降雨或融雪时，地表水一部分 渗入地下，其余的沿坡面向下运动。这种暂时性的无固定 流槽的地面薄层状、网状细流称为片流。片流搬运的物体 在坡麓堆积下来，形成坡积土。
03地质年代与第四纪地质概述1PPT课件
与
的碎屑物，因其成层覆盖在地表，故又称残积层。
第 四 纪 地
• 残积层向上逐渐过渡为土壤层，向下逐渐过渡为半风化岩石和新 鲜基岩；
• 残积物不具有层理，粒度和成分受气候条件和母岩岩性控制；
质
• 残积物成分与母岩岩性关系密切；
概
• 残积物的厚度往往与地形条件有关，在陡坡和山顶部位常被侵蚀
述
而厚度小；
22
地
质
概
岩层因构造运动而发生倾斜但未倒转，层序正常时，
述 倾斜面以上的岩层新，倾斜面以下的岩层老。
3
工程地质
3.1 地质年代
地 质
相对年代的确定
年
地层层序律
代
与
新
第
四
纪
老
新
地
质
概
岩层因构造运动而发生倒转时，老岩层就会覆盖在
述 新岩层之上。
4
工程地质
3.1 地质年代
地 质
相对年代的确定
年
生物层序律
代
17
工程地质
3.2 第四纪地质概述
地 质
第四纪地质概况
年 代
第四纪气候与冰川活动
与 冰期——第四纪气候寒冷的时期，期间冰雪覆盖面积扩大，
第
冰川作用强烈发生。
四 纪 间冰期——第四纪气候温暖的时期，期间冰川面积缩小。
地 质
★ 中国大陆在冰期时，海平面下降，渤海、东
概
海、黄海均为陆地，台湾与大陆相连，气候
纪
岗质片麻岩。
地
质
概
太古代时的地壳运动——五台运动。
述
11
工程地质
3.1 地质年代
地 质
我国地史概况
第四纪沉积物的成因划分标志
Ⅱ、非流动营力结构
定向结构 冰楔式 冻融作用挤压 多边形式
非定向结构 架堆式 重力堆积 以点接触 层间式
③层的变形构造
它是在准同生或沉积期后可塑性变形作用 中形成的。有垂向为主和侧向为主之分。
垂向变形，主要由沉积物液化、重荷、潜 水渗透、水位变动等原因造成的，如盘状 构造、泄水构造、重荷构造（球-枕构造 ）、帐篷构造等。
①层间构造
流体侵蚀冲刷先期沉积物的表面痕迹 和堆积形态。它能指示风、水流、波 浪的运动方向。波痕是最常见的层间 (面)构造。
②层内构造（层理构造）
是通过沉积物的成分、结构、颜色的突 变或渐变而表现出来的沿垂直方向变化 而形成层状构造。
细层是组成层理的最小单位，代表瞬时 加积的一个纹层。层系是在成分、结构 、形态相似的一组细层，代表一个持续 水动力状况的加积物。层系组由一系列 相似的层系所组成。
第二部分：第四纪沉积物研究
第四纪划分 第四纪的沉积物基本特点 第四纪沉积物研究
一.国际第四纪划分方案
(1)上世纪第四纪下限1.8Ma (2)2004年将新生代分为古近纪和新近
纪，取消了第四纪 (3)2008年恢复了第四纪，下限有两种
1.8Ma、 2.6Ma ， (4)近年来有学者提出在第四纪中增加一
河流和洪流
叠瓦式
离散式
弥散式
充填式
冰楔式 多边形式
架堆式
层间式
F、沉积构造
定义：由成分、结构、颜色的不均一引起 的沉积层内部和层面上宏观特征的总称。
类型：它包括3种构造。①层间构造,流体 侵蚀冲刷先期沉积物的表面痕迹和堆积形 态。 ②层内构造,又称层理。流体在搬运过 程中由载荷物质垂向和侧向加积形成。 ③ 层的变形构造，又称同生变形构造。
地貌及第四纪地质学 ppt课件
• （1）第四纪与以前其它地质时期相比，最大 的特点是大规模冰川的出现与消失；其次是第 四纪堆积物覆盖于地表，并且大部分是松散的； 第三点是第四纪生物群与现代生物群关系密切， 最突出的特征是人类的出现等等。
10
• （2）与第四纪地质现象相适应，有一些 不同于前第四纪地质历史的研究方法。 例如，冰期和间冰期划分、地貌学以及 考古学和古人类学的研究方法等。
• 研究第四纪地壳、气候和生物界演化历 史及其分布规律的科学，叫第四纪地质 学（Quaternary Geology）。
6
地貌学
• 地球岩石圈又叫构造圈，地球的内力作用使岩 石圈发生变形和岩浆活动，结果使地球表面起 伏不平，形成明显的地势差。外动力地质作用 在地球表面削高填低，河流中上游区域以侵蚀 为主，塑造千姿百态的侵蚀地形。下游区域以 堆积为主，形成各种堆积地形。本世纪对大洋 的深入研究表明，洋底地形同样丰富多彩，既 有绵延数万千米的洋中脊系，又有延伸数百千 米、海拔数千米的岛链和深达数千米到万余米 的深海沟系。
• 继Schimper(1837)与Forbes(1846) 对气候和冰川 的研究， Marlot于1856年正式将第四纪划分成 两个世—更新世（Pleistocene epoch）和全新世 （Holocene epoch）， 并分别与第四纪冰期与 冰后期对应。
5
• 经过一百多年的变革，第一纪、第二纪 已被废弃，但第三纪与第四纪却被广大 的地质学家接受，近年来，人们试图用 晚近纪和新近纪分别来取代第三纪与第 四纪，但到目前为止还未得到广泛的认 可。
• （3）第四纪地质现象与人类的关系特别 密切，因而具有特殊的重要意义。
• （4）第四纪地质现象保留完整，而且其 地质过程仍在继续进行，研究这些现象 和过程，有助于揭示和理解第四纪以前 的地质历史，具有特殊的理论和方法学 的意义。
10
• （2）与第四纪地质现象相适应，有一些 不同于前第四纪地质历史的研究方法。 例如，冰期和间冰期划分、地貌学以及 考古学和古人类学的研究方法等。
• 研究第四纪地壳、气候和生物界演化历 史及其分布规律的科学，叫第四纪地质 学（Quaternary Geology）。
6
地貌学
• 地球岩石圈又叫构造圈，地球的内力作用使岩 石圈发生变形和岩浆活动，结果使地球表面起 伏不平，形成明显的地势差。外动力地质作用 在地球表面削高填低，河流中上游区域以侵蚀 为主，塑造千姿百态的侵蚀地形。下游区域以 堆积为主，形成各种堆积地形。本世纪对大洋 的深入研究表明，洋底地形同样丰富多彩，既 有绵延数万千米的洋中脊系，又有延伸数百千 米、海拔数千米的岛链和深达数千米到万余米 的深海沟系。
• 继Schimper(1837)与Forbes(1846) 对气候和冰川 的研究， Marlot于1856年正式将第四纪划分成 两个世—更新世（Pleistocene epoch）和全新世 （Holocene epoch）， 并分别与第四纪冰期与 冰后期对应。
5
• 经过一百多年的变革，第一纪、第二纪 已被废弃，但第三纪与第四纪却被广大 的地质学家接受，近年来，人们试图用 晚近纪和新近纪分别来取代第三纪与第 四纪，但到目前为止还未得到广泛的认 可。
• （3）第四纪地质现象与人类的关系特别 密切，因而具有特殊的重要意义。
• （4）第四纪地质现象保留完整，而且其 地质过程仍在继续进行，研究这些现象 和过程，有助于揭示和理解第四纪以前 的地质历史，具有特殊的理论和方法学 的意义。
第3章第四纪沉积物
• 3、中国西部及青藏地区 • 西部山高盆大，升降运动强烈，在山麓地带有粗碎屑堆积。 如天山北麓（即准噶尔盆地南缘）下更新统称西域组，以 砾石为主，厚1350m，含三门马化石。中更新统称乌苏组， 厚30m；上更新统称新疆组，厚150m，皆以砾石或砾、 砂、粘土等为主。盆地中全新世则主要为风沙堆积或盐湖 沉积，代表干燥气候条件下的产物。如柴达木盆地共有24 个盐湖，盐类总储量为600亿t，其中察尔汗盐湖是我国最 大的可溶性钾镁矿床、面积5800km2多，氯化钾储量约占 全国的97％，还含有大量的镁、锂等元素。 • 青藏高原，近年考察证明曾有多次冰川活动。在藏北遗留 有众多的湖泊，蕴藏丰富的硅藻土、硼砂及盐类矿产。
我国西北地区湿陷性黄土
• 3）黄土湿陷性的形成原因 • 内在因素：黄土的结构特征及其物质组成。 • 黄土的成分和结构上的基本特点是：以石英和长石组成的 粉粒为主，矿物亲水性较弱，粒度细而均一，连结虽较强 但不抗水；未经很好压实，结构疏松多孔，大孔性明显。 所以，黄土具有明显的遇水连结减弱，结构趋于紧密的倾 向。外部条件：水的浸润和压力作用。
第3章 第四纪沉积物
主要内容： 概述 第四纪沉积环境 ☆第四纪沉积层 中国第四纪地层特点
•
第四纪是地球发展最新阶段，它包括更 新世和全新世。地球发展历史有43亿年以 上，而第四纪却非常短促，约180万年左右。
一、概述
• 第四纪是地球发展史的最新阶段，时间范 围从上新世末（距今 248万年）直到现在。 第四纪分为更新世和全新世两个阶段。 • 它以人类的出现为开始，哺乳动物兴盛， 气候波动剧烈，各种陆相沉积发育。 • 有冰期和间冰期之分，更替达20多次。
• 3、膨胀土(expansive soil)： • 膨胀土是一种富含亲水性黏土矿物,且随含 水量的增减体积发生显著胀缩变形的硬塑 性黏土。
第四纪沉积物
第四纪沉积物是人类赖以生存的基础之一。
农业植根于务种松散第四纪沉积物表部发育的上;许多工业设施(地表与地下)和民用建筑都以第四纪沉积物为基础，大的地下水赋存在第四纪沉积物中;部分重要矿产(砂金、金刚石、锡、盐和硼等)和建筑材料(、秒砾石)产于第四纪沉积物中。
人类过去、现在和将来都离不开第四纪沉积物。
第四纪形成的松散岩石一般称为“堆积物”“沉积物”或“沉积层”，如河流形成的“冲积物”或“冲积层”，洪流形成的“洪积物”或“洪积层”等等。
有的研究者认为对无明显外动力运、分选和成层构造者才称为“堆积物”，如“残积物”“重力堆积物”“地震堆积物”、“人工堆积物”等等。
第四纪沉积物特征如下：1.岩性松散第四纪积物一般形成不久或正在形成，成岩作用微弱，绝大部分岩性松散，少数半固结，绝少硬结成岩。
这一特点有利于将反映形成时的古气候古环境信息保存下来，并易于进入沉积物内研究，采矿、施工易于进行，但也因此易于发生灾害。
对第四纪沉积物露头要及时摄影、测剂面和采样。
2.成因多样由于第四纪气候、外动力和地貌多种多样，由此而形成多种多样成因的大陆沉积物和海洋沉积物。
各种成因沉积物具有不同的岩性、岩相、结构、构造和物理化学性质与地震效应。
因此，要求尽可能在野外对开挖出的原始剖面进行详细描述，并统计分析各种成的物。
3.岩性岩相变化快即使同一种成因的陆相第四纪沉积— 1 —物，由于形成时动力和地貌环境变化大，因此沉积物的岩性岩相结构变化也大。
这就要求在野外要尽可能沿岩层(或标志层)多追索研究，不能以点代面。
第四纪海相沉积物则远较陆相沉积物岩性、岩相稳定。
4.厚度差异大剥蚀区第四纪陆相沉积物序度一般小，从几十厘米到十几米，堆积区(山前、盆地、平原、断裂谷地)可达几十米、一百多米或几百米，沉积厚度大的、沉积连续的地区，采用钻探(或物探)可以获得丰富的第四纪资料。
5.不同程度地风化陆相沉积物大多出露在地表，受到冷暖气交替变化的影响，时代越老风化越深。
《地质学》课件——第四纪地质与地貌
入物达不到，沉积以浮游性动植物钙质或硅质沉积 为主， ② 其次为火山灰沉积、化学沉积和局部的浮冰碎屑沉 积。 ③ 深海沉积厚度不大。
2 第四纪地貌的分级与分类
一、地貌分级 巨型地貌：大陆与海洋、大的内海及大的山系； 大型地貌：山脉、高原、大型盆地及海底山脉与平原； 中型地貌：分水岭、山间盆地； 小型地貌：残丘、谷坡、沙丘、小的侵蚀沟。
(2)经过多次洪水而形成的洪积扇常呈较不规则的斜交层理， 有时还夹有透镜体和条带状的细粒碎屑和粘土混合物等。
(3)洪积土中的地下水一般属于潜水。在顶部埋藏较深；在边 缘地带，地下水埋藏浅；局部低洼地段，地下水可能溢出 地表；
(4)洪积扇的厚度一般是随离沟口的距离的增加而逐渐减小。
返回
5 水成地貌
⑤ 坡积物在气候湿润的山区较为常见，尤其在上坡植被稀少易受 冲刷和下坡地势较平缓的山地最为常见。
坡积土
返回
一、坡积土（Qdl）的特征与工程地质评价 3.坡积土的工程地质评价 (1)坡积物常常很疏松，承载力低、压缩性高(尤其是新近
堆积的坡积物)。 (2)坡积物厚度变化很大，作为的地基会存在不均匀沉降
2． 地貌学——研究地壳表面各种起伏形态的 形成、发展和空间分布规律的学科。
3.13 第四纪地质与地貌
1 概述 2 第四纪地貌的分级与分类 3 山岭地貌 4 风化地貌 5 水成地貌
1 概述
一、地形与地貌 地形 ：专指地表既有形态的某些外部特征，如
高低起伏、坡度大小和空间分布等，用地形等 高线表达。 地貌 ：不仅包括地表形态的全部外部特征，还 要分析和研究这些形态的成因和发展 ，用地貌 图表达。
地表流水的地质作用
地表流水有片流、洪流和河流3种方式。 (1)在地面汇合成网状薄水层顺自然坡均匀流动
2 第四纪地貌的分级与分类
一、地貌分级 巨型地貌：大陆与海洋、大的内海及大的山系； 大型地貌：山脉、高原、大型盆地及海底山脉与平原； 中型地貌：分水岭、山间盆地； 小型地貌：残丘、谷坡、沙丘、小的侵蚀沟。
(2)经过多次洪水而形成的洪积扇常呈较不规则的斜交层理， 有时还夹有透镜体和条带状的细粒碎屑和粘土混合物等。
(3)洪积土中的地下水一般属于潜水。在顶部埋藏较深；在边 缘地带，地下水埋藏浅；局部低洼地段，地下水可能溢出 地表；
(4)洪积扇的厚度一般是随离沟口的距离的增加而逐渐减小。
返回
5 水成地貌
⑤ 坡积物在气候湿润的山区较为常见，尤其在上坡植被稀少易受 冲刷和下坡地势较平缓的山地最为常见。
坡积土
返回
一、坡积土（Qdl）的特征与工程地质评价 3.坡积土的工程地质评价 (1)坡积物常常很疏松，承载力低、压缩性高(尤其是新近
堆积的坡积物)。 (2)坡积物厚度变化很大，作为的地基会存在不均匀沉降
2． 地貌学——研究地壳表面各种起伏形态的 形成、发展和空间分布规律的学科。
3.13 第四纪地质与地貌
1 概述 2 第四纪地貌的分级与分类 3 山岭地貌 4 风化地貌 5 水成地貌
1 概述
一、地形与地貌 地形 ：专指地表既有形态的某些外部特征，如
高低起伏、坡度大小和空间分布等，用地形等 高线表达。 地貌 ：不仅包括地表形态的全部外部特征，还 要分析和研究这些形态的成因和发展 ，用地貌 图表达。
地表流水的地质作用
地表流水有片流、洪流和河流3种方式。 (1)在地面汇合成网状薄水层顺自然坡均匀流动
第四章地貌与第四纪松散沉积物
喀斯特洞穴特征
喀斯特洞穴特征（2）
喀斯特地貌及落水洞（陷穴、坑）
喀斯特地貌剖面
北京某洞穴中的石钟乳
地 下 河 出 口
桂 林 芦 笛 岩 溶 洞
桂 林 芦 笛 岩 溶 洞
峰林及喀斯特平原
喀斯特平原
路南石林
由泉华形成的台地
岩溶地面塌陷
第二节 第四纪松散沉积物
研究第四纪地貌形态以及沉积物的类型 和特征，对人类合理地开发地质环境， 利用地质环境，使工程活动和地质环境 协调发展，都是极其重要的。
规模
b由平行的多层正断层形成，稳定性取决于断层的
平原地貌
平原地貌是地壳在升降运动微弱或长期稳定 的条件下，经过风化剥蚀夷平或岩石风化碎 屑经搬运而在低洼地面堆积所形成的。平原 地貌具有大地表面开阔平坦、地势高低起伏 不大的外部形态。
一般说来设计成比较 理想的公路线形。
地貌形成、发展规律和影响因素
某一时期的地表形态，取决于当时及以前一定 时期内、外力地质作用之间强烈程度差异－量 的比例关系。
❖内力地质作用使地表上升的上升量远大于外力地质 作用的剥蚀量，则地表就会升高，形成山岭地貌。
❖内力地质作用使地表上升的上升量小于外力地质作 用的剥蚀量，则地表就会被夷平，形成剥蚀平原。
✓背斜张裂带型垭口：工程地质条件相对好一些，主 要水文地质条件好，岩层相对稳定。
✓单斜软弱层型垭口：岩性较差，不宜大挖，以浅路 堑或路堤形式通过。
❖ 剥蚀型垭口：以外力强烈剥蚀为主导因素所形成
的垭口，其形态特征与山体地质结构无明显联系。 特点：松散覆盖层很薄，基岩多半裸露。可采用隧
道方案、中堑深挖等方式通过。
❖ 小型地貌：残丘、阶地、沙丘、小的侵蚀沟等为小 型地貌，基本上受着外力作用的控制。
第七章第四纪沉积物(1)
第六章第四纪沉积物第四纪沉积物是人类赖以生存的基础之一。
农业根植于各种第四纪沉积物表部发育的土壤；许多工业设施和民用建筑都以第四纪沉积物为基础；大量的地下水赋存在第四纪沉积物中，部分重要矿产(砂金、金刚石、锡、盐和硼)和建筑材料(土、砂、砾石)产于第四纪沉积物中。
人类的过去、现在和将来都离不开第四纪沉积物。
从第四纪地质学、第四纪环境演变的角度看，第四纪沉积物是第四纪古环境信息的主要载体，是研究第四纪古环境的物质基础，所以，我们要学会辩认和划分不同类型的第四纪沉积物，并运用它来分析、解译第四纪古环境。
在介绍第四纪沉积物的辨认特征、沉积特点之前，我们首先总结我们地球表面整个第四纪沉积物的一般特征，即第四纪沉积圈的一般特征(因为我们已经学习了六章的内容，有了一些第四纪的知识)。
第四纪沉积圈是指地球表面由第四纪沉积物构成的圈层，它是地球岩石圈中一个最年轻和最表面的圈层，具有以下特征：(a)第四纪沉积圈基本上是一个连续的层圈在现今地球表面的任何地方，包括大陆和海洋的各个角落，都有第四纪沉积物分布。
(b)形成时间很短，一般不超过2Ma，第四纪沉积圈主要由尚未胶结成岩的松散沉积物构成，只有在少数情况下，才能见到已成岩的第四纪沉积。
所以，第四纪沉积常被称为沉积物，而不称作岩石。
(c)组成第四纪沉积圈的沉积物包括陆相沉积物和海相沉积物，其中陆相沉积物类型复杂多样，而海相沉积物类型比较简单。
(d)第四纪沉积圈由于其松散性，因而处于不稳定状态。
它除了受外力作用被再次搬运、沉积之外，在其内部，由于生物与水的作用，也在不断地发生物质的移动。
相对来讲海相沉积物，尤其是深海沉积物要比陆相沉积物稳定得多。
(e)第四纪沉积圈的厚度变化较大其中陆相沉积物的厚度可以从几十厘米到几千米。
剥蚀区第四纪陆相沉积物厚度一般小，从几十厘米到十几米，堆积区(山前盆地、平原、断裂谷地)可达几十米至几百米。
至于更厚的第四纪沉积层常常出现在构造沉降区海相沉积物的厚度较薄，一般仅厚几米到几十米，变化幅度也较小。
第四纪地貌
沉积环境
海洋过渡环境
河口 滨海环境 三角洲 泄湖 残留海水环境 浅 海洋环境 海 湖海
半浅海 深 海
3.2.3第四纪沉积层
• • • • • • • 1残积层 2坡积层 3洪积层 4冲积层 5湖泊沉积层 6海洋沉积层 7冰渍及冰水沉积物
• • • •
1.平原区河流冲积层 2.山区河流冲积层 3.山前河流冲积层 4.三角洲及溺谷沉积层
地貌类型
外力地貌 • 风成地貌 • 岩溶地貌 • 冰川地貌 • 重力地貌 • 冻土地貌 • 水成地貌
• （1）结构松散
(2)富含生物化石
3.2.1沉积物的总体特征
• （3）地层对比比较困难 • （4）人类活动比较明显
3.2.2沉积环境
• 概念：沉积环境是指形成松散碎屑物的水动力， 生物，地貌，物理，化学等条件因素的总和。 • 第四纪沉积环境分类
沙漠 地面环境 山川 陆地环境 水下环境 河流 湖泊 沼泽 滨岸
• 坡积层
• 残 积 层
3.2.4中国第四纪地层特征
• 第四纪地层成为沉积物或者沉积层（如水作用产生的冲积物或冲击层， 第四纪地层成为沉积物或者沉积层（如水作用产生的冲积物或冲击层，风作 用产生的残积物或者残积层）包括陆相沉积物和海相沉积物 用产生的残积物或者残积层）包括陆相沉积物和海相沉积物 （1）沉积时间短，普遍呈松散或者半固结状态，易于发生流动和破坏 ）沉积时间短，普遍呈松散或者半固结状态， （2）分布于地表易于受物理风化和化学风化 ） （3）成因复杂，岩性、岩相、厚度变化大 ）成因复杂，岩性、岩相、 （4）各种粒径的比例变化大，多为混合碎屑层岩层，第四纪有机岩包括泥 ）各种粒径的比例变化大，多为混合碎屑层岩层， 炭、有机质淤泥和有机质碎屑沉积物 （1）近岸沉积物：分布于从海岸到海底受波浪作用显著的水下岸坡部分， 近岸沉积物：分布于从海岸到海底受波浪作用显著的水下岸坡部分， 近岸沉积物 有砾石、砂、淤泥、泥炭和生物贝壳 有砾石、 淤泥、 （2）大陆架沉积物：分布在大陆架范围内，有粗粒沉积、砂质沉积和淤泥 大陆架沉积物： 大陆架沉积物 分布在大陆架范围内，有粗粒沉积、 质沉积 （3）深海沉积物：以浮游性动植物钙质或硅质沉积为主 深海沉积物： 深海沉积物
第3章第四纪沉积物
坡积物的特点： 1)分为岩屑、矿屑、沙砾或矿质黏土。 2)碎屑颗粒大小混杂，棱角分明、分选性差，层理不明显。 坡积物质随斜坡自上而下呈现由粗而细的分选现象。其成份与坡上的残积土 基本一致。与下卧基岩没有直接关系，这是它与残积物明显的区别。
由于坡积物形成于山坡，常常发生沿下卧基岩倾斜面滑动，还由于组成物质 粗细颗粒混杂，土质不均匀，且其厚度变化很大(上部有时不足一米，下部可 达几十米)，尤其是新近堆积的坡积物，土质疏松，压缩性较高。 坡积土上建设应注意的问题： ①注意下卧基岩表面的坡度及形态，分析坡积物稳定性。 ②坡积土含较多细颗粒，吸水性强，注意雨季的稳定性。 ③坡积物粗细混杂，土质不均匀，厚度不均匀，注意差异沉降。
• 它以人类的出现为开始，哺乳动物兴盛， 气候波动剧烈，各种陆相沉积发育。
• 有冰期和间冰期之分，更替达20多次。
二、第四纪沉积环境
• 1.沉积环境：指形成松散碎屑物的地形、地 貌、动力、生物、无力、化学等因素的总 和。
• 2.沉积环境对沉积物特征的影响： • （1）动力愈强，搬运颗粒越粗； • （2）距离越远，颗粒磨圆程度越好； • （3）颗粒越粗，沉积物越易成单粒结构； • （4）搬运越远，沉积物分选性越好。
• 3.第四纪沉积物的总体特征：
• （1）岩性松散： • ——习称“松散堆积物”，也有胶结甚至固结的。是确定
第四纪沉积物的重要特征。除海滩岩、火山岩、强钙质胶 结的沉积物外。
• （2）富含生物化石 • （3）地层对比较困难 • （4）人类活动迹象明显
• 4成因类型：
三、第四纪沉积层
• 1、沉积层 • 残积物是由岩石风化后，未经搬运而残留于原地的土，而
1、残积物
岩石－（物理、化学）风化－ 残留在原地
《工程地质学》第四章第四纪地质与地貌PPT课件
676906
2021年3月17日
桌状山
676906
2021年3月17日
山岭地貌的类型 1、构造变动形成的山岭
1）平顶山 2）单面山 3）褶皱山 4）断块山 5) 褶皱断块山
2、火山作用形成的山岭 3、剥蚀作用形成的山岭
676906
2021年3月17日
垭口和山坡
（一）垭口
1、构造型垭口是由构造破碎带或软弱岩层经外力剥蚀所形成。
676906
2021年3月17日
§4风化地貌
676906
2021年3月17日
风化作用的工程意义与评价
（1）风化后物理性质发生了改变;
（2）查看风化程度
676906
2021年3月17日
残积土的特征与工程地质评价
残积土：岩石风化后未 经搬运而残留在原地的 松散碎屑物质。
残积土层剖面
676906
2021年3月17日
丘陵 ＜500
＜200
闽东沿海丘陵
高原 ＞600
＞200
青藏高原、黄土高原、云贵高 原
高平原
平原 低平原
＞200 0～海平面 高度
吐鲁番盆地
676906
2021年3月17日
地貌的成因分类
内力地貌
构造地貌 火山地貌
水成地貌 面状洗刷地貌、线状冲刷地貌 、河流地貌、湖泊地貌与海洋 地貌等
三、 残积土（Qel）的特征与工程地质评价
返回
3.残积土的工程地质评价
(1)残积土的物质组成
① 粘性土组成的残积土地基：不均匀沉降问题。
② 粗岩碎屑组成的残积土地基：沉降量较小，危害小。
③ 残积土中开挖基坑：边坡稳定性取决于其组成成分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单一成因 一种动力 al 复合成因 两种以上动力dlp、alp、pld 成因不明 pr
3、第四纪沉积物成因分析及其分类
（1）第四纪沉积物成因类型分析过程图
对成因标志观察－摄影－制图－统计－采样 样品分析、沉积成因分析、编制图件
第四纪沉积物成因类型分类
大类 成因组 成 因
残积物
残积组 土壤
eld
eld
alp
all
第四纪沉积物成因类型分类
续2
大类 成因组
成 因 类 型 成因亚类
海陆
河口堆积物
mcm
过渡 海陆交互 泻湖堆积物
mcl
系统
三角洲堆积物 dlt
滨岸堆积物
mc
海洋 系统
海洋沉积
海岸生物堆积物 浅海堆积物
mr ms
深海堆积物
md
成因不明堆积物 pr
其 他
内力作用堆积物（火山、古地震） 人工堆积物（a) 化学堆积物 ch
叠瓦式
离散式 弥散式
充填式
冰楔式 多边形式 架堆式
层间式
a 、流动营力结构
定向结构 非定向结构
叠瓦状式 离散式 （无定向结构）急流快速堆积 弥散式 无数细小角砾弥散分布在砂土中 充填式 巨砾间充填无数后续水流的细砾，
河流和洪流
b、非流动营力结构
定向结构
冰楔式 冻融作用挤压
多边形式
非定向结构
架堆式 重力堆积 以点接触
层间式
层理
C、沉积构造
第四纪沉积物中的沙楔类型
第四纪沉积物的多边形构造
第四纪沉积物几种主要的钙质结核产状图
(2)地貌标志
a.直接地貌标志
河流－－－阶地
洪流－－－洪积扇
b.间接地貌标志
相关沉积
海岸阶地
河流地貌
洪积扇及其形态
（3）环境标志
A、有机环境标志
a.海相化石 b.淡水化石 c.其他陆相生物化石
不同沉积环境下的砾石特征
（1）沉积学标志
A、岩性
b、砂和粘土(<2mm) 砂 亚砂土 亚粘土 粘土
粒度参数
平均值（Mz）：反应沉积物的平均粒度 标准差（á1）: 反映沉积物分选程度 偏态（Sk）：有正偏（偏粗）、正常、负偏（偏细） 峰态（KG）：越大，频率曲线的中央峰值越窄
B、沉积结构--营力结构
S3
S2
S1
3、构造旋回
由于构造运动所引起。通过2方面反映出来： A、在不同的地层中以角度不整合出现； B、沉积盆地中出现多层同成因沉积的韵律层；
4、沉积旋回
成因类型和岩性发生有规律的变化(不同的成因〕。
l al l al l al
所造成的特有的沉积物。
1、第四纪沉积物的成因类型标志 2、第四纪沉积物成因类型确定的原
则和方法 3、第四纪沉积物成因分析及其分类
1、第四纪沉积物的成因类型标志
能明显反映沉积物成因的标志，叫成因 类型标志。包括以下三个方面的标志：
（1）沉积学标志 （2）地貌标志 （3）环境标志
1、第四纪沉积物的成因类型标志
第四系沉积物的成因研究
第四纪沉积物的成因研究
一、第四纪沉积物的特征 二、第四纪沉积物的成因研究 三、第四纪沉积物的旋回性
一、第四纪沉积物的特征
1、基本特征 2、第四纪沉积物的命名 3、第四纪沉积物与地貌的相关性
一、第四纪沉积物的特征
1、基本特征
（1）岩性松散 （2）成因多样 （3）岩性岩相变化快 （4）厚度差异大 （5）不同程度地风化 （6）含哺乳动物化石和古人类
第四纪沉积物成因类型变化图
eluvium
dl pl
al alp l
2、第四纪沉积物的命名
砾石、砂、粘土。 进一步细分采取二元法命名。
例如：据砂和粘土的含量划分 砂、亚砂土、亚粘土、粘土。
2、第四纪沉积物的命名
第四纪沉积物的二元法命名
二、第四纪沉积物的成因研究
◆第四纪沉积物的成因类型 ◆－－指在第四纪时期，由于某一种地质动力
崩积物
斜坡组 滑积物
（重力） 土流堆积物
大
坡积物
陆 沉 积 系
洪积物 流水组 冲积物
泥石流堆积物
统
溶洞堆积物
泉华
地下水组 地下河堆积物
地下湖堆积物
湖沼组
湖积物 沼泽堆积物
类 型 成因亚类
el 各种风化壳
pd 现代土壤 古土壤
col
dp
sl
dl
pl 扇顶 扇形 边缘相
al 河床 河漫 牛轭湖
df
ca 化学 角砾 骨化石
（1）沉积学标志
●A、岩性 ●B、结构 ●C、构造 ●D、产状 ●E、沉积体形状
（1）沉积学标志
●A、岩性 a、砾 石
砾性 砾径 （a b c 轴） 砾向 （ab面 a轴） 砾态（园度 球度 扁平度） 砾石表面特征（擦痕 擦口 压痕 撞痕 砸痕） 风化程度 （全风化 半风化 未风化〕
砾石特征
砾石的排列及ab面特征图
B、无机气候标志
a、黄土、岩盐、石膏－－干旱 b、红土风化壳－－温暖、潮湿 c、粘土矿物
2、第四纪沉积物成因类型确定的原则和方法
（1）原则： 根据所造成沉积物的主要动力条件。
单一成因 一种动力 al 复合成因 两种以上动力dlp、alp、pld 成因不明 pr （2）、方法：
A、综合分析法： B、比较分析法； C、数学地质－－定量法；
cas
call
cal
l
淡水 咸水湖积物
fl
第四纪沉积物成因类型分类
续1
大类 成因组
成因
冰川堆积物
大
冰川冻土
冰水堆积物 冰湖堆积物
陆
融冻堆积物
沉 积
风力组
风积物 风因
坡冲积物 冲洪积物
冲湖积物
类 型 成因亚类
gl
终积 侧积 底积等
gfl
lgl
ts
石海 融冻泥石流
eol
eol-ls
生物堆积物(b)
三、第四纪沉积物的旋回
1、气候旋回 2、侵蚀旋回 3、构造旋回 4、沉积旋回
1、气候旋回
各种有机生物及化学元素含量的变化，如孢粉、有孔虫、氧同
位素等；-12
0
12
缓 陡
对称重复出现的 规律是划分气候 旋回的重要依据
2、侵蚀旋回：
没有构造运动，主要是沉积间断，通过沉积 间断面（erosion surface)反映出来。