第四纪地层划分对比与定名

(一)第四纪地层划分对比与方法

局部地层层序的拟定包括自然分层和层序的拟定，自然分层只能在野外进行，对剖面的仔细观察和详细描述是非常重要的，它是今后一切综合研究的基础。

根据第四纪沉积物的颜色、岩性、粒度、风化程度、磨圆度、镜下特征、结构面(不整合面)等变化进行自然分层，只要有变化，就可将其分成不同的层。

室内综合研究时可根据野外分层进行适当的合并。第四纪地层划分对比方法有生物地层学方法、气候地层学方法、地貌学方法、比较岩石学方法、年代学方法、古人类古文化及历史(考古法)。

1．生物地层学方法

生物地层学的基本原理是利用生物演化的不可逆性和间断性(阶段性)对第四纪地层进行划分和对比。方法有:①利用哺乳动物化石，其他化石作为辅助手段;②利用哺乳动物群(组合)而不是“标准化石”;③残余种、更新世特有(化)种、现(新)生种的百分比。

生物地层学原则是划分对比第四纪地层的主要原则之一，难点在于难于找到一定数量的有鉴定价值的化石。

2．气候地层学方法

第四纪全球性气候波动的重要特征是冷与暖、潮湿与干旱的多次节奏性的波动变化。这种气候的波动可以引起植物群的迁徙和古地理沉积环境的巨大变化。环境的改变和自然界一系列环境因素的连锁反应，在第四纪地层中留下了诸多气候因素的烙印，因此利用气候标志划分第四纪地层，既可行又可信。

3．地貌学方法

地貌发展具有一定的阶段性，形成一系列层状地貌，利用分布于这些不同高程地貌的沉积物的研究，可进行第四纪地层的划分。该方法主要适应于湖、海岸、溶洞以及河谷、阶地比较发育的地区。在利用这种方法时，不仅要考虑高程，还要综合分析沉积物的岩性、结构构造和风化程度，将可能出现的洞穴高度与其中堆积物时代不协调和沉积物间断现象排除。

4．比较岩石学方法

利用第四纪沉积物的颜色、岩性、结构、构造成因和风化程度的差异划分地层的方法称为岩石地层学方法。该方法是根据堆积物形成的气候-时间不同，沉积物的上述特征不同的原则划分对比地层。

5．年代学方法

利用各种年代学方法可直接划分年代地层，这是目前国际上广泛应用的一种方法，国内也力求往这方面发展。年代学方法主要有:①物理年代法;②同位素年代法;③其他方法。

6．古人类、古文化及历史考古法

由于人类发展在地球各大陆大体相似，石器演化明显，分布广泛，研究程度较高，故古人类-考古学资料可用以帮助确定第四纪下限或比较精确地划分对比第四纪地层。具体方法可利用新旧石器时代古文化遗存及历史考古资料等，同时结合测年资料。

第四纪地球大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的重大变化事件，都具有一定的内在联系，在进行第四纪地层的划分和对比时，应综合考虑在沉积物中保存的各种事件的证据，以岩性记录为基础，以各种年代学方法为必要条件，以气候、古环境与古生物事件作为补充来进行。

在实际工作中，应充分利用比较岩石学方法、地貌法建立起局部地区的有效层序，再利用生物地层法和古气候学法，并参考古人类-考古学成果，较准确地确定第四纪地层的地质年代以及与其他地区地层的对比关系。

(二)第四系土分类定名

依据《岩土工程勘查规范》(GB50021－2001)对第四系土类进行如下分类。

1．碎石土

粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为碎石土。按表2-7进一步分类。

表2-7 碎石土的分类

注:定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。

碎石类土描述时应描述碎屑物的成分、粒径、含量百分比、形状、坚固程度及密实程度、充填情况等内容。碎石土密实度是反映土颗粒排列的紧密程度，越是紧密的土，其强度越大，结构越稳定，压缩性越小。一般碎石土的密实度分为密实、中密、稍密等3种，其野外鉴别方法见表2-8。

表2-8 碎石土密实度野外鉴别方法

注:①骨架颗粒系指各碎石土相应的粒径颗粒;②密实度按表列各项要求综合确定。

2．砂土

粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土，定名为砂土。按表2-9进一步分类。

表2-9 砂土分类

砂土应描述其粒径和含量的百分比，颗粒的主要矿物成分及有机质和包含物。当含大量有机质时，土呈黑色，含量不多时呈灰色;含多量氧化铁时，土呈红色，含少量时呈黄色或橙黄色;含Si O2、Ca CO3及Al(OH)3和高岭土时，土常呈白色或浅色。其野外鉴别特征见表2-10。

表2-10 砂土的野外鉴别方法

3．粉土

粉土指颗粒直径大于0.075mm的颗粒含量少于50%而塑性指数IP＜10的土。描述粉土时需要描述其颜色、状态、湿度和包含物。一般记录颜色时应将副色写在前面，主色写在后面;状态主要为密实程度，包括密实、中密、稍密，状态分类见表2-11;湿度分类依据天然含水量的多少，包括很湿、湿、稍湿3类，见表2-12。

表2-11 粉土的密实程度分类

表2-12 粉土的湿度分类

4．黏性土

若土的塑性指数大于10，且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总量的50%，则该土属于黏性土。若塑性指数IP＞17，定名为黏土;若塑性指数10＜IP≤17，定名为粉质黏土。黏性土的野外鉴别可按其湿润时状态、人手捏的感觉、黏着程度和能否搓条的粗细，将黏性土分为黏土、粉质黏土(见表2-13)。

表2-13 黏性土野外鉴别方法

黏性土应描述其颜色、状态、湿度和包含物。一般记录颜色时应将副色写在前面，主色写在后面。黏性土的状态是指其在含有一定量的水分时，所表现出来的黏稠稀薄不同的物理状态，它说明了土的软硬程度，反映土的天然结构受破坏后，土粒之间的联结强度以及抵抗外力所引起的上粒移动的能力。土的状态可分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑等。野外测定土的状态时，可采用重为76g、锥角为30°的金属圆锥的下沉深度来确定，其判断标准见表2-14及2-15。

表2-14 黏性土状态野外鉴别方法

表2-15 目力鉴别粉土和黏性土

5．人工填土及淤泥质土

人工填土应描述其成分、颜色、堆积方式、堆积时间、有机物含量、均匀性及密实度。淤泥质土尚需描述颜色、嗅味等特性。人工填土与淤泥质土的野外鉴别见表2-16。

表2-16 人工填土与淤泥质土的野外鉴别