1.1第四纪地层划分方法和下限1.0第四纪沉积物第1章第四纪地层划分1.2第四纪地层的划分1.3中国第四纪地层1.0第四纪沉积物(QuacternarySediment)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《土的分类标准》(GBJ145—90)中的粒组划分:巨粒组漂石(块石)200mmboulder卵石(碎石)200mm~60mmcobble粗砾60mm~20mmgravel粗粒组砾粒细砾20mm~2mm砂粒2mm~0.075mmsand细粒组粉粒0.075mm~0.005mmsilt粘粒0.005mmclay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》(GBJ145—90)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》(GBJ145—90)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》(GBJ145—90)无机土和有机土(O)无粘性土①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50—15%②粗粒土:据细粒组含量5%5-15%15-50%砾类土(G)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③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、产状等特征。①岩性1)砾石(2mm)(gravel)应从砾性砾径砾向砾态砾石的表面特征风化程度(weatheringdegree)等方面入手。2)砂、粉砂和粘土(2mm)(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向砾态包括:磨圆度、球度、扁平度(1)沉积学标志①岩性1)砾石(2mm)2)砂、粉砂和粘土(2mm)(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第四纪沉积物成因研究1.0.3.1第四纪沉积物成因标志①岩性②沉积结构(组构)③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②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③沉积构造1)层理(原生的)(bedding)水平层理斜层理交错层理(crossbedding)透镜体(lenticle)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2.5~2.6亿年。广西一座山上石头“开花”③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(crossbedding)透镜体(lenticle)和尖灭层2)层面3)楔状体(古冰楔、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①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②间接地貌标志(3)环境标志①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②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③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——elpacoldeldl冲积物——洪积物——湖积物——风积物——风成黄土——alplleoleol-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——sefglfglmcr冲洪积物——冲湖积物——残坡积物——坡冲积物——alplalleldldlal1.1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(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EN古新世始新世渐新世E1E2E3中新世上新世N1N2更新世全新世早更新世中更新世晚更新世Q1Q2Q3Q46500万年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