第四纪沉积物成因类型 6O@J7P
简单的说,两种。 z`Hy'{1
风成,水成。 1RKW2RCaW_
黄土就是风成一例(虽然也有人提出了水成说)。 gt\MS;jMa
而我国东部大部分第四纪沉积物,如华北平原,都是河流冲积而成。 \3Q&~j
像泥河湾组的地层,则属于和湖相的。 (n1Bh~R^
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第四纪沉积物野外观测和纪录 ,KJw|x4}\
[日期:2007年03月] 来源: 作者: [字体:大 中 小] `y+-H|%?
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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。 '&99?s`u
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: v?c 0[+?
一、地层厚度 &vovA} F
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。 2S8P}$mM
二、地层产状 JxjI]SF02
地层的产状是水平的,还是倾斜的,波状起伏的,挠曲的或是破碎混乱的。 ,+;:3gRk9
还要观测地层与上、下层间的接触关系:整合、不整合或假整合,有清晰的界面、或逐渐过渡,是不明显或是有侵蚀面,是侵蚀、剥蚀形成的,还是构造运动、或火山等原因形成的。 X1tXqHJF}
三、地层颜色 5/QRL\
沉积物颜色按成因分为三类:(1)继承色:碎屑沉积物的颜色主继承了其母岩的颜色。(2)原生色:粘土或化学沉积物的颜色是在沉积过程中由原生矿物形成的颜色。(3)次生色:沉积物堆积之后,由于后来的风化作用等使原来岩石的成分发生变化,生成新的次生矿,从而颜色也发生变化。要研究颜色的成因,必须观察颜色在剖面上分布的特点,原生色与继承色的颜色均匀、稳定、分布面积广,并与层理符合;次生颜色不均匀,呈斑点状,在裂缝和空洞处颜色有变化,分布局限,与层理可不致。 @h?shW=^
观测沉积物的颜色,以干燥沉积物的新鲜面原生颜色为准,对于次生颜色和其他情况(如潮湿状态,或在阳光下等)的颜色也要观测和描述,具体描述颜色时常与标准的比色管或比色卡对比。第四纪沉积物常见的颜色有黄、棕、褐、紫、红、灰、黑、白、兰和绿等。假如单一颜色表示主色还不够时,常在前面加上次色和色调的深浅程度来补充,故一般用“深浅程度+次色+主色”的描述方式,如浅黄色、浅灰色、浅灰棕色、深灰兰色、深棕褐色、深黄棕色等,若夹有它色斑点和条带时,也要具体描述,如灰黑色含兰色斑步,深棕色夹杂淡灰色条带等。为避免人为的因素所形成难以统一的局面,现在采用光度计,这是在室内能较清确地(定性及定量)测定颜色的科学方法。 i-U4RZE
四、沉积物结构
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1. 粒度:粒度是指颗粒有直径的大小,它能说明沉积物形成时的搬运方式、动力状况,帮助确定沉积物的成因类型等。从颗粒的大小还能间接地判断沉积物的时代,较老的第四纪粗碎屑物质经风化后一般都会粘质较多。 QR">.k4QJ
根据粒径的大小,分为砾、粉砂和粘土等。具体划分有十进制、2的几何级数制或其它分类的方法。 ]MtFf6&
第四纪沉积物大都是几种不同粒级所组成,根据各种粒级其重要所占的百分比,而给予不同的命名,一般常用的三级命名法:将含量大于或等于50%的粒级为主名,含量在25-50%的粒级称××质,含量在10-25%的粒级称含×的。例如某沉积层中其重量的百分比,分别为砾10%粉砂30%、砂60%时,则叫含砾的粉砂质砂层。若粒级的含量没有大于或等于50%的,而含量25-50%的粒级不止一个,就以它们的粒级进行复合命名,把含量多的放在后面。例如某沉积层含砾5%粗砂7%、中砂30%、细砂40%、粉砂18%时,则叫含粉砂的中一细砂层。若粒级的含量都少于50%,而25-50%的没有工只有一个,则将粒级合并为砾、砂和粉砂三大级,而后按前述的原则命名。在野外往往很难准确地估计各粒级的含量,复合命名时中间不加“一”符号,如细粉砂层(粉砂和细砂)、中细砂层(中砂和细砂、砂砾石层(砂和砾石)等,并不一定后者比前者含量大,只是叫时顺口些。 81%8{yn!$"
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。 AOp/d(vx5i
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。 N4K8
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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。 H +bdsk
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。 q@hp.(V
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。 O9(r{Vu7u
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。 f&4,?E;6%
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。 O|cu.u|
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。 -S%x
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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)。 h5kPn~
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。 >\<*4J$PZ
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。 QMo}W{D
五、沉积物岩性矿物成分 N:VX!w
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。 mqfO4"lt
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。 fU2qrcVu
六、沉积物构造特征 ~e@>zoM'^
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。 MYe
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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。 v=I|O%
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。 Fk=}iB#(
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)。 .r+hERcB
七、沉积物物理性质 iP3Z
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。 Dbx~n#n G
八、沉积物成因类型划分 2WvN2"f3
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。 s]27l3)B
九、第四纪地层划分 Gi^Ha=?J%
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。 Uf*EJ1Ei
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)。