第1章-第四纪地层划分

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1、,第1章 第四纪地层划分,1.0 第四纪沉积物 （Quacternary Sediment） 1.0.1 第四纪沉积物基本特征 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)不同程度的风化 6)含化石及古文化遗存,第1章,1.0.2第四纪沉积物岩性 第四纪沉积物岩性有： 碎屑沉积物、化学沉积物、生物沉积物、火山沉积物和人工堆积物。 其中碎屑沉积物在大陆和浅海地带分布极广。 第四纪碎屑沉积物粒级划分 （1）温德华分类（表2-2） 砾石（gravel） 砂（sand） 粉砂（silt） 粘土（clay）,（2）我国制定的粒组（粒级）划分方案 1990年颁布的国家标准土的分类标

2、准（GBJ14590）中的粒组划分： 巨粒组 漂石（块石） 200mm boulder 卵石（碎石）200 mm 60mm cobble 粗砾 60 mm 20 mm gravel 粗粒组 砾粒 细砾 20 mm 2 mm 砂粒 2 mm 0.075 mm sand 细粒组 粉粒 0.075 mm 0.005 mm silt 粘粒 0.005 mm clay,和田玉,和田的玉龙喀什河是和田仔玉的最早原产地，不过现在已开采枯竭。但偶尔也能见到一两个寻宝人,（3）第四纪碎屑沉积物的分类 1）二元命名（表2-3）（书中） 2）三元命名(图2-1)（书中） 3）国家标准土的分类标准 （GBJ14590

3、）,第1章,（3）第四纪碎屑沉积物的分类 1）二元命名（表2-3）（书中）,2）三元命名(表2-4)（书中）,2）三元命名(图2-1)（书中）,（3）第四纪碎屑沉积物的分类 3）国家标准土的分类标准 （GBJ14590） 首先不同粒组的相对含量把一般土分为三大类； 巨粒土和含巨粒的土 粗粒土 细粒土,国家标准土的分类标准（GBJ14590） 无机土和有机土（O） 无粘性土 巨粒土和含巨粒的土： 巨粒土 巨粒的含量50% 含巨粒的土 巨粒的含量5015% 粗粒土： 据细粒组含量 5% 5-15% 15-50% 砾类土（） 砾 含细粒土砾 细粒土砾 砂类土（S） 砂 含细粒土砂 细粒土砂 粘性土

4、细粒土： 细粒土(粉土M、粘土C)：粗粒组含量25% 含粗粒的细粒土（含砾的细粒土、含砂的细粒土）： 粗粒组含量25-50%,无机土,（4）第四纪其他堆积物 有机沉积物、 化学沉积物 火山堆积物 命名（分类 ）依据沉积岩石方法命名。,W -,P -,L -,H -,级配良好,级配不好,高液限,低液限,GP -,CL -,CHG -,MLS -,级配不良的砾,低液限粘土,含砾高液限粘土,含砂低液限粉土,沉积岩,碎屑岩类,粘土岩类,化学岩类,砾岩和角砾岩,砂岩,粉砂岩,页岩,泥岩,岩盐类,硫酸岩类,碳酸岩类,石灰岩,白云岩,泥灰岩,亮晶灰岩,生物化学岩类,鲕状灰岩,生物碎屑灰岩,珊瑚灰岩,泥晶灰岩

5、,竹叶状灰岩,知识回顾和思考,沉积岩的分类？,火山堆积物的命名,火山碎屑,胶结后形成火山碎屑岩,火山灰,胶结后形成火山凝灰岩,火山角砾,胶结后形成火山角砾岩,火山集块,胶结后形成火山集块岩,人工堆积物的命名 以堆积物的性质命名 回填砂土 垃圾 碎石 金属物等）,1.0.3第四纪沉积物成因研究 从成因标志入手，来研究沉积物的成因类型及其分类。 1.0.3.1第四纪沉积物成因标志 第四纪沉积物的形成受地质营力、地貌和环境的影响，因此，第四纪沉积物的成因标志有三类： 沉积学标志 地貌标志 环境标志。 1.0.3.2第四纪沉积物成因类型及其分类,第1章,（1）沉积学标志 第四纪沉积物的岩性、结构、构造

6、、产状等特征。 岩性 1）砾石（2 mm ）（gravel） 应从 砾性 砾径 砾向 砾态 砾石的表面特征 风化程度（weathering degree） 等方面入手。 2）砂、粉砂和粘土（2 mm）（sand、 silt 、clay） 应从： 粒度特征 颗粒表面显微特征,砾性,砾径,砾态,风化程度,古流向,倾向玫瑰花图,粒态-平均圆度计算公式,砾态包括：磨圆度、球度、扁平度,（1）沉积学标志 岩性 1）砾石（2 mm ） 2）砂、粉砂和粘土（2 mm）（sand、silt 、clay） 应从： 粒度特征 颗粒表面显微特征 两方面进行研究。,第1章,1.0第四纪沉积物,1.0.3第四纪沉积物成

7、因研究 1.0.3.1 第四纪沉积物成因标志,岩性 沉积结构（组构） 沉积构造,胶结沉积岩,碎屑岩类,粘土岩类,化学岩类,砾岩和角砾岩,砂岩,粉砂岩,页岩,泥岩,岩盐类,硫酸岩类,碳酸岩类,亮晶灰岩,生物化学岩类,鲕状灰岩,泥晶灰岩,竹叶状灰岩,碎屑结构,泥质结构,化学结构,生物化学结构,砾状结构和角砾状结构,砂状结构,粉砂状结构,知识回顾和思考,对碎屑岩还要考虑： 胶结物： 胶结类型,硅质,铁质,钙质,石膏质,泥质,炭质,基底型胶结,孔隙型胶结,接触型胶结,沉积结构（组构） 有大、中、小三种尺度特征。 大尺度结构：沉积物变形、变位和接触关系； 中尺度结构：砾石和砂的排列特征； 小尺度结构：镜

8、下沉积颗粒的排列和粒间关系。 （以下讲的主要 是中尺度） 1）流动营力结构（图2-9） 定向结构（叠瓦式排列） 非定向式结构（离散式、弥散式、充填式） 2）非流动营力结构（图2-9 定向结构（冰楔式、多边形式） 非定向式结构（架堆式、层间式（假层理）,流动营力结构,叠瓦式,非流动营力结构,河流、海浪和冰川都可形成，取决于倾角,离散式,快速堆积,弥散式,片流沉积物,充填式,洪流和河流沉积物,冰楔式,多边形式,架堆式,层间式,冻土堆积,冻土堆积,重力堆积,风化残余产物,沉积构造 1）层理（原生的）（bedding） 水平层理 斜层理 交错层理(cross bedding ) 透镜体(lenticl

9、e)和尖灭层 2）层面 3）楔状体（古冰楔、古泥裂、地震楔、 重力楔、侵蚀楔、溶蚀楔） 4）结核（多为次生） 5）化石 6）网纹构造,水平层理构造,水平层理构造,这些石头是“浅灰色中厚层状含燧石结核生物碎屑灰岩”，照片中的“石花”均为“燧石结核”。在广西西南地区上二叠统合山组中(地质名称)也曾发现过类似的现象，那里的结核多为硅质交代生物或生物碎屑而成，距今约2.52.6亿年。,广西一座山上石头“开花”,沉积构造 有原生的、也有次生的。 1）层理（原生的）（bedding） 水平层理 斜层理 交错层理(cross bedding ) 透镜体(lenticle)和尖灭层 2）层面 3）楔状体（古冰

10、楔、地震楔、 重力楔、侵蚀楔、溶蚀楔） 4）结核（多为次生） 5）化石 6）网纹构造,第四纪沉积物的层理构造,间接地貌标志,（2）地貌标志 直接地貌标志 据堆积物的形态判断其成因。 洪积扇洪流成因 冲积扇、河流阶地、 河漫滩河流成因 三角洲河流和海潮流 冲 沟片流成因 间接地貌标志,（3）环境标志 物理环境标志 气温、降水； 外动力作用的类型、强度和方向； 古地磁环境 化学环境标志 化学成分：水体、大气、土壤、地下水 区域地球化学性质 生物环境标志 与沉积物形成有关的指示性动植物化石和遗迹,第1章,单一成因类型（以一种地质营力为主）： 如：残积物、坡积物、洪积物、冲积物、 湖积物、风积物和黄土

11、等（见表） 混合成因类型（以两种地质营力为主）： 如：残坡积物、冲洪积物、冲湖积物等 （见表）,1.0.3.2 第四纪沉积物成因类型及其分类,残积物 土 壤 崩积物 地滑堆积物 坡积物,e l,pa,col,del,dl,冲积物 洪积物 湖积物 风积物 风成黄土,al,pl,l,eol,eol-ls,泥石流堆积物 冰碛物 冰水堆积物 滨岸堆积物 三角洲（河口）堆积物 ,sef,gl,fgl,mc,r,冲 洪积物 冲 湖积物 残 坡积物 坡 冲积物,alpl,all,eldl,dlal,1.1 第四纪地层划分方法和下限,1.1.1 第四纪地层划分方法,岩石地层学方法 (区域性),生物地层学方法

12、(区域性),年代地层学方法 (洲际性)(见附录2),构造与地貌学方法 (沉降区、下降区、多层地貌）,气候地层学方法 (冰期（冷期地层）、间冰期 （暖期地层）、如黄土与其中的古土壤层）,古人类与考古学方法,古地磁方法,1.1 第四纪地层划分方法和下限,1.1.2 第四纪的下限问题 (1)距今340万年 (2)距今250万年 (3)距今187-167万年 (4)距今75万年 (5)距今315-340万年,1.2 第四纪地层的划分 (1)第四纪的划分,新生代,Kz,第三纪,R,第四纪,Q,早第三纪,晚第三纪,E,N,古新世,始新世,渐新世,E1,E2,E3,中新世,上新世,N1,N2,更新世,全新世

13、,早更新世,中更新世,晚更新世,Q1,Q2,Q3,Q4,6500万年,2330万年,新构造运动,260万年,73万年,13万年,1.1万年,新近纪,古近纪,1.2 第四纪地层的划分 (1)第四纪的划分 (2)第四纪地层的划分 全球第四纪地层的划分方案见表1-1 我国的第四纪地层的划分方案(与冰期划分对应),1.3 中国第四纪地层 (1)华北地区第四纪地层 泥河湾组Q1（午城黄土） 周口店组Q2（离石黄土） 丁村组 Q3（马兰黄土） 近代沉积Q4（新近堆积黄土） (2)东北地区第四纪地层 白土山组Q1 大青山组Q2 诺敏河组Q3 近代沉积Q4,(3)南方地区第四纪地层 Q1 龙川组冰碛层 元谋组 鄱阳-大姑间冰期堆积 Q2 大姑-庐山间冰期堆积 庐山冰期冰碛层 Q3 庐山-大理间冰期堆积 大理冰期冰碛层 Q4 资阳期阶地沉积 江北期次生胶结砂砾石层 现代沉积,(4)西北地区第四纪地层 河西走廊 玉门砾石层Q1 酒泉砾石层Q2 河湖相沉积层Q3-Q4 风成沙丘Q4 新疆库车 西域砾石层,(5)西藏地区第四纪地层 Q1 西夏邦马冰期冰碛层 帕里间冰期堆积 Q2 聂聂雄拉冰期冰碛砾石层 加布拉间冰期河湖相堆积 Q3 珠穆朗玛冰期冰碛层 Q4 亚里期石灰华堆积 绒布德寺小冰期冰碛 终碛,湖相淤泥及泥炭 河流相砂砾,完,