第四纪沉积物有何特征

1. 第四纪沉积物有何特征

第四纪沉积物是指第四纪时期因地质作用所沉积的物质, 一般呈松散状态.在第四纪连续下沉地区,其最大厚度可达1000米.第四纪沉积物中最常见的化石有哺乳动物、软体动物、有孔虫、介形虫及植物的孢粉.
第四纪沉积物分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖. 第四纪沉积物形成较晚,大多未胶结,保存比较完整.第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等.其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等.

2. 第四纪沉积物成因类型主要有几类

第四纪沉积物成因类型主要有残积物、坡积物和洪积物。
残积物是由岩石风化后，未经搬运而残留于原地的土，而另一部分则被风和降水所带走。它处于岩石风化壳的上部，是风化壳中的剧风化带，向下则逐渐变为半风化的岩石。
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。
洪积土是山洪带来的碎屑物质，在山沟的出口处堆积而成的土。由暴雨或大量融雪骤然集聚而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，挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成洪积物。

3. 第四纪沉积物成因类型

深圳地区第四纪沉积物的成因分类，主要是在其沉积和气候环境的基础上，根据沉积层的标志、地貌形态、环境标志和14C年龄值等特征，划分为残（坡）积层，上更新统有：海积层、潟湖沉积层、冲积层、洪积层；全新统有：海积层、潟湖沉积层、海积冲积层、冲积-冲洪积层、洪积层。见（1∶20万深圳市第四纪地质图图1-4-1）。
一、残（坡）积层
1.红壤型风化残积层
红壤型风化残积层普遍分布于高、中、低台地的顶部或山坡，形成红壤型风化壳，通常在花岗岩地区出露较厚，在火山岩、砂页岩、变质岩地区则较薄，一般厚度小于20m，个别地区厚度大于60m。
2.花岗岩石蛋残坡积层
花岗岩石蛋残坡积层主要分布于沿海花岗岩出露区，沿台地、丘陵山地的山坡、山麓散布。石蛋往往经由球状风化而成，有时呈奇异的象形石出现，构成有价值的地质遗迹资源。石蛋直径多为1～3m，巨型者可达7～8m。
3.角砾碎屑残坡积层
角砾碎屑残坡积层广布于高丘陵及低山，尤以火山岩、砂页岩及变质岩地区最为发育。厚度一般小于5m。碎屑成分以其周围的基岩岩石为主。
红壤型风化残积层常分布在晚更新世沉积物之下，说明其形成时代应早于晚更新世。《深圳地貌》一书根据红壤型风化壳的厚度，估计形成时代主要为早-中更新世；花岗岩石蛋残坡积层和角砾碎屑残坡积层的形成时代较新，多属全新世时期。
二、上更新统各类沉积物成因类型
上更新统沉积物主要由砂砾、砂、砂质黏土、淤泥，局部夹泥炭等组成，厚度一般为5～15m。按成因可分为海相沉积层、海-陆交互相潟湖沉积层，陆相的冲积层和洪积层等。
1.海积层
海积层见于西南部的南头、蛇口一带，出现于连岛砂堤及栏湾砂堤。沉积物以砂为主，含少量砾石及泥质，厚约9m。地表多见红壤化。据南头后海石英砂矿区钻孔资料，沉积物由黄白色粗、中砂（石英质为主）和泥质等组成。基座为早白垩世坪田凸单元粗中粒黑云母花岗岩。
2.澙湖沉积层
潟湖沉积层属于海-陆交互相沉积类型，位于蛇口南山北麓的古澙湖，分布面积不大。据钻孔资料，由灰白色黏土质砂、灰黑色淤泥质黏土，偶夹泥炭，及砂质黏土组成，厚约5.72m。覆盖在下伏的残积高岭土层之上。在南头后海（蛇口南山北麓）潟湖沉积层埋深1.6m的腐木14C年龄值为距今（32610±1650）a。
第四纪地层划分柱状图



图1-4-1 深圳纪地质图


深圳地质

3.冲积层
冲积层见于罗湖之北、龙华、横岗、龙岗、坪山、葵涌及王母等地，分布于河流两侧的冲积Ⅱ级阶地，阶面一般相对较平缓，微向河倾，下方有陡坎与全新统冲积-冲洪积物区分。陡坎高度1.5～3m。冲积物具二元结构，下部以黄褐色砂砾、砾石为主；上部由黄褐色砂质黏土、黏土质砂等组成，厚度5～10 m。据葵涌钻孔资料，由下往上：基座为下石炭统石磴子组灰岩，被黄灰色砾石层覆盖，往上为红褐色砂砾层、浅黄褐色砾石层、黄褐色黏土质粉砂层。在坪山汤坑和龙华横朗，分别获冲积层的泥炭和腐木14C年龄值为（18750±500）a和（21840±720）a。时代属晚更新世。
4.洪积层
洪积层分布于葵涌、坝光、王母一带，沿低山、高丘陵等坡麓堆积成山前洪积扇（裙），形成Ⅱ级洪积阶地，阶面向洪积扇前缘倾斜，坡度约3°～10°，下方与同时代的冲积物呈过渡关系，常被时代较新的洪积物叠覆，二者通过阶梯区分，阶梯高约2～5m洪积物主要由黄、黄红色砾石层组成。砾石大小不一，小者1～5cm，大者30～50cm，最大者1～5m。砾石滚圆度差，多为次棱角状，排列无规律，砾石之间被泥质或砂屑充填胶结。砾石成分因地而异，主要与附近的基岩有关。葵涌一带以砂岩、花岗岩砾石为主；王母附近砾石多为硅化岩及砂岩。砾石的含量为50%～80%，估计厚5～10 m以上。
三、全新统各类沉积物成因类型
全新统的沉积层较为发育，沉积物由砂砾、砂、砂质黏土、黏土和淤泥等组成，局部夹有泥炭、厚度一般为10～20 m，最厚达36 m。按其成因可分为海相沉积层，海-陆交互相澙湖沉积层及海积冲积层，陆相的冲积-冲洪积层、洪积层等。
1.海积层
（1）砂堤沉积层
砂堤沉积层沿海湾分布，呈拦湾砂堤，沿岸砂堤及连岛砂堤（南头面测）出露，多呈长条带状，堤状，高出海面1～3m，有些达5～8m，宽度一般为50～200m，最宽500m。在上洞、大梅沙、西冲、南头西侧等地，砂堤规模都较大，南头后海附近的砂堤与早期晚更新世砂堤高程约低2～3m。
据东海岸上洞钻孔资料，沉积层主要由石英砂组成。底部黏土层为砂堤早期沉积，与砂堤后缘的澙湖沉积层为过渡关系，具拦湾砂堤的特征。在盐田、溪冲等地的沉积层主要由石英砂及少量黏土组成，底部多见有砂砾层，厚约20～25m。
西冲砂堤底部曾见有贝壳及粗砂胶结而成的海滩岩，较坚固，厚约1m，分布高程约2.5m，14C年龄值为距今（2170±85）a，时代属晚全新世。
（2）海滩沉积层
海滩的沉积类型分为泥滩、沙滩和砾滩。
1）泥滩沉积：西海岸的海滩基本上由泥滩组成，东海岸的泥滩主要分布在坝光沿岸，物质成分主要为淤泥和粉砂，淤泥含有机质、石英砂、贝壳及蚝壳，具有高含水量，孔隙比和压缩性高，强度低的特点。在深圳河口的北岸，沿岸红树林滩发育。
2）沙滩沉积：主要分布于东部海岸的一些海湾湾口，西部海岸仅见于蛇口。沙滩的组成物质多为白色、黄白色中细砂。西冲海滩沙滩沉积发育，其成分为粗砂占11.67%、中砂占40.58%、细砂占47.73%，属中细砂。其分选系数（S。）为1.63，属中等分选性。海滩砂的矿物成分以石英为主，含长石、云母、贝壳及少量珊瑚碎屑，含有少量的重矿物，如磁铁矿、钛铁矿、锆石、电气石及褐铁矿等。
3）砾滩沉积：分布于东部海岸，且较发育，沙头角、乌泥冲、大鹏半岛岭下、大网前、鹿嘴、杨梅坑等均可见及。其中以杨梅坑的砾滩较有代表性，砾石成分较复杂，来源于基岩海岸和杨梅河带来的冲洪积物，砾石成分以石英砂岩和火山岩为主，少量珊瑚和介壳碎块，砾径1.5～30 cm，呈扁平的半滚圆状至半棱角状，排列无序，颜色和形态各异，个别具有观赏价值。
2.澙湖沉积层
海湾的拦湾砂堤背后形成渴湖，其后逐渐淤积成潟湖平原。东部海岸甚为发育，见于盐田、大梅沙、小梅沙、溪冲、上洞、屯洋、官湖、迭福、上围、东、西冲及新圩等地；东海岸仅见于南头蛇口。潟湖沉积物多为淤泥质砂及砂质黏土。据大鹏湾澙湖的钻孔资料，下部为灰白色黏土，上部为灰黑色淤泥质砂，厚度7.75m。西海岸南头的澙湖沉积，下部为灰白色粗砂或黏土质砂；上部为淤泥质砂或粉砂淤泥。在南头后海澙湖平原埋深0.5m的淤泥14C年龄值为距今（1280±70）a。
3.海积冲积层
深圳地区的海岸平原往往是中、小河流下游入海口的聚集地带，常形成海积、冲积混合成因的平原，其中西部海岸的海积冲积层尤为宽广连片，东部海岸只有王母河下游平原较为发育。沉积物的形成明显受陆上水体（包括河流、潮流）与海洋水体相互作用的控制，属海-陆交互相沉积。据西海岸公明东北下村附近的钻孔，沉积层下部为9.5～15.5m的砂砾，中部为黏土质砂，上部2.7m砂砾。松岗西南至东宝河口，钻孔均见含蚝壳淤泥。万家朗、沙头一带地表下0.7m埋藏有红树林。深圳河中下游北侧下部为中砂或粗砂，有时夹黏土层，厚2～7m；上部多为浅灰、灰黑色淤泥质黏土层，偶夹淤泥质砂层，厚3～7m。据在文锦渡、东部王母河附近的水贝、龙岐等地通过硅藻分析，发现硅藻化石有淡水种、半咸水种-咸水种，具有咸、淡水生物的海、河相沉积特征。另据14C年龄的测定，年龄为（7080±160）a，属全新世中期以来的沉积。
典型的海-陆交互相小型三角洲沉积见于深圳湾北侧大沙河及小沙河河口，据钻探资料，下部为粗砂或砾砂，中上部以中砂为主，夹砂质黏土，沉积层具平缓的交错层。
4.冲积-冲洪积层
冲积层一般是指洪水可以漫到的河漫滩，并可继续接受河流的沉积；冲积Ⅰ级阶地是原来的河漫滩沉积，由于地壳运动抬升形成台阶，特大洪水也只能掩及其前缘；山间的狭窄平原、低丘台地间的浅凹地，受季节性水流的影响，形成散流或暴流沉积的冲洪积层。该区出现这三种类型，在具体填图中较难区分，故划为冲积-冲洪积层（或简称冲洪积层）。冲积-冲洪积层分布在光明、玉律、石岩、龙华、观澜、龙岗、坪山、坪地、坑梓、王母、葵涌及深圳水库周边等地。低丘台地山间谷地的冲洪积层，粒级下粗上细的二元结构一般不明显，河谷下游地段沉积物的二元结构较清楚。前者在龙华河谷的钻孔资料，冲洪积层由砂及黏土夹泥炭组成，厚度一般大于3m；后者在葵涌的新围冲钻孔资料，由下而上分别为：杂色砾石层、含角砾黏土质砂、砾石层、含卵石砂质黏土、细砂黏土，厚19.65m。据沙湾河下游埋深6.8m的腐木14C年龄值为距今（4930±120）a，埋深2.5m为距今（1200±80）a。
5.洪积层
洪积层分布于黄田、西乡、草埔、横岗、莲塘、盐田、葵涌、王母等地，为Ⅰ级洪积阶地沉积，组成物质以砾石和砂、黏土为主，厚度大于5m。其特征是较松散，未经胶结，未红土化或微红土化。沙头角的洪积物砾石直径多为3～10cm，布吉多为2～5cm，莲塘为1～90cm，屯洋为3～40 cm，总之，与二级洪积层含有的砾径1～5 m巨砾，有较大差别。

4. 第四纪沉积物成因类型的划分标志

(一)残积物、坡积物和洪积物
1．残积物
残积物是残留在原地未被搬运的那一部分原岩风化剥蚀后的产物，而另一部分则被风和降水所带走。
2．坡积物
坡积物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。
3．洪积物(Q”)    ·
由暴雨或大量融雪骤然集聚而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，挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成洪积物。由相邻沟谷口的洪积扇组成洪积扇群。如果逐渐扩大以至连接起来， 则形成洪积冲积平原的地貌单元。洪积物常呈现不规则交错的层理构造，如具有夹层、尖灭或透镜体等产状。 
(二)冲积物(Q)    
冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。 
1．平原河谷冲积物
平原河谷除河床外，大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元。 
2．山区河谷冲积层
在山区，河谷两岸陡削，大多仅有河谷阶地。 
(三)其它沉积物
除了上述四种成囚类型的沉积物外，还有海洋沉积物(Q”)、  湖泊沉积物(Q‘)、冰川沉积物(Q”)及风积物(Q”‘)等，它们是分别由海洋，湖泊、冰川及风等的地质作用形成的。

5. 地貌、第四纪沉积物调查

地形、地貌特征是内外营力综合作用的结果，它反映了地质构造与近代沉积物之间的内在成因联系，控制着地下水的埋藏分布与补给排泄。地下水主要分布至第四纪沉积物之中，是地下水分布、活动的重要场所。因此是水文地质测绘的重要内容之一。其主要内容有：
（1）各地貌单元的形态、成因、年代和分布规律；地形与岩性、构造的内在联系；地貌结构对地下水分布、埋藏、循环、富集的影响；
（2）各类第四纪沉积物的分布、成因、时代与岩性，结构、构造、厚度及其透水性和富水性；
（3）新构造运动的基本特征及其对第四纪沉积物、地貌条件与地下水的影响。

6. 第四纪地质学的第四纪沉积物

人们所观察到的第四纪沉积物主要是陆相地层。陆相地层广泛分布于地表，大都松散，厚度变化大，相变剧烈，成分复杂。因此，在第四纪地质年代和地层划分中一般采用多种多样的标志，例如生物标志、古人类及古文化标志、气候标志、地貌标志、绝对年龄测定等。第四纪沉积物按成因和岩相可以分为残积物、坡积物、洪积物、冲积物、湖泊沉积物、冰川堆积物、海洋沉积物、生物沉积物、风积物、火山堆积物、洞穴堆积物、人工堆积物等。1948年，地质学家杨钟健曾把中国第四纪沉积物分成4大类，即洞穴堆积、砾石及山麓堆积、河湖堆积和土状堆积。

7. 第四纪沉积物包括哪些土层

残积土层、坡积土层、洪积土层、冲积土层

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8. 第四纪沉积物工程性质如何？

地基土层的晚第四纪沉积物其埋藏深度、分布、结构、物理力学性质方面的差异，对工程造价及建筑物的稳定性起着决定性的作用。不同的埋藏地貌类型，其组成物的岩性、厚度、分布特征及物理力学性质等各不相同，而埋藏地貌的发育过程受古地理环境变化所制约，所以说古地理控制着各沉积层的空间分布及物理力学性质。因此，对浅层第四纪地质及古地理的研究越来越被人们关注和重视。