三江平原工程地質
① 急急急!!!!!!一道高中地理題簡述三江平原濕地(沼澤)的形成原因
三江平原地勢低平,土質粘重,氣候溫涼,凍土發育,夏秋多雨,蒸發較弱,排水不暢等多種因素綜合作用的結果,以致引起土壤過度潮濕,在河漫灘、階地和各類窪地上形成大面積集中連片沼澤。
② 哪些自然原因使三江平原沼澤廣泛分布
1,緯度高,氣溫低,蒸發弱;
2,地勢低平,排水不暢;
3,夏雨集中,且多暴雨專;
4,土質黏重,且有屬永久性凍土層,地表水不易下滲。
三江平原,又稱三江低地,即東北平原東北部,中國最大的沼澤分布區,在三江盆地的西南部。三江平原是指黑龍江、烏蘇里江、松花江,三條大江浩浩盪盪,匯流、沖積而成了這塊低平的沃土。
區內水資源豐富,總量187.64億立方米,人均耕地面積大致相當於全國平均水平的5倍,在低山丘陵地帶還分布有252萬公頃的針闊混交林,被譽為昔日「北大荒」、今日「北大倉」。
(2)三江平原工程地質擴展閱讀:
三江平原屬溫帶濕潤半濕潤大陸性季風氣候,全年日照時數2400~2500小時,1月均溫-21~-18℃,7月均溫21~22℃,無霜期120~140天,10℃以上活動積溫2 300~2 500℃。凍結期長達7~8個月,最大凍深1.5~2.1米。年降水量500~650毫米,75~85%集中在6~10月。
這里雖然緯度較高,年均氣溫1℃-4℃,但夏季溫暖,最熱月平均氣溫在22℃以上,雨熱同季,適於農業(尤其是優質水稻和高油大豆)的生長
③ 黑龍江省哪個地質隊好一些
黑龍江省904水文地質工程地質勘察院
黑龍江省九○四水文地質工程地質勘察院是由原中國人民解放軍基本建設工程兵904團「集體、對口、就地轉業」改編而成,原隸屬地礦部水文地質指揮部暨中國水文地質工程地質勘察院,1999年實行屬地化管理,歸口黑龍江省地勘局。我院是一支主要從事水文地質、工程地質、環境地質、災害地質、地下水資源評價與開發的具有人民解放軍光榮傳統和優良作風的、特別能吃苦、特別能戰斗、特別能奉獻的專業地質勘察隊伍。現具有國土資源部頒發地質災害防治與治理工程勘察、施工、設計以及危險性評估甲級資質;建設部頒發的專業甲級勘察、設計、施工證書。部頒發的水工環、液體礦產勘察甲級資質,地球物化勘查、勘查工程施工乙級,固體礦產勘查丙級,黑龍江省水利廳頒發的鑿井甲級資質。現有職工180人,其中教授級高級工程師3人,高級工程師21人;工程師42人。各類設備達191台套,固定資產830萬元。並擁有一大批技術成果資料,堪稱「人才薈萃、裝備精良、成果輝煌、力量雄厚」。
我院自成立以來,先後在東北三省及內蒙古東部地區完成各種比例尺的水文地質普查面積50多萬平方公里,鑽探進尺10萬多米;出版了60多份科研成果報告;完成國家一、二類水文、工程、環境地質項目40餘個,有10多個項目分別獲部級二、三、四等科技成果獎。在國家一、二類刊物發表專業論文200篇以上。近年來又充分發揮「3S」新技術、新方法、新理論在技術成果中的作用,圓滿出色地完成了4個國土資源大調查項目。其中《黑龍江省環境地質調查報告》在全國評比中名列第二。完成的《三江平原地下水資源潛力與生態環境地質調查評價報告》被國土資源部評為二等獎。在理論上、方法上均取得了重大突破,並積蓄了豐富的經驗和資料。特別是在基岩山區找水方面,實現了找水理論的重大突破,形成了一整套在基岩裂隙找水的獨特方法及物探定井的豐富經驗和具有專利產權的鑿井工藝,被社會譽為「探水神兵」。在地勘工作融入地方經濟建設中作出了積極的貢獻,先後為黑龍江省20多個市(縣)進行了地下水資源評價及農田供水勘察工作,為60多個村(屯)找到了豐富的地下水,為數十家企事業單位和邊防部隊打了400多口供水井,解決了一大批重點建設項目的供水需求和300多萬人口的飲水問題,贏得了社會各界的廣泛贊譽,為地方經濟發展提供了有力保障。同時,我們把握機遇、調整結構、延伸產業,除保留水工環和地質災害監測治理等主導產業的優勢外,岩土工程勘察、管道施工、城市供水、鑿井工程、樁基礎、煤礦降水、工程物探和測量、礦泉水評價、農業地質、礦區地質、生態環境地質等領域均取得了良好信譽和經濟效益。為了擴大服務領域,長足發展,先後在海拉爾成立了分支機構和在哈建立了辦事處。
④ 地質環境質量評價
本次工作根據工作區實際資料的具體情況及我們對地質環境質量含義的認識,採用層次分析法進行評價。
一、評價原則與方法
(一)評價原則
地質環境質量,取決於自然地質構造背景和人類活動的破壞程度,其中包括自然地質條件的穩定性,原生地球化學背景及受人類活動干擾與破壞的程度等因素。這些因素綜合作用的結果,集中反映在所出現或潛在的環境地質問題上,一個地區產生的環境地質問題多,強度大,表明該地區地質環境的質量差,反之如果一個地區,沒有出現什麼環境地質問題,或者雖有少數問題,但其強度很弱,說明地質環境質量較好。因此,我們在進行三江平原地質環境質量評價時,主要考慮以下基本原則:
1)從已發生和可能發生的環境地質問題及其強度,作為評價地質環境質量的基礎。
2)地質環境系統內各組成子系統的質量的綜合,體現地質環境系統的總體質量。
3)各子系統內的環境地質問題對子系統的環境質量的貢獻大小是不相同的,但各個子系統的質量對地質環境系統綜合質量的貢獻,處於相同的地位。
(二)評價方法
在地質環境質量的評價中,核心工作是確定各種環境地質問題在環境質量中的貢獻大小和掌握各種環境地質問題在三江平原的分布與發育強度,計算出不同地區的環境質量指數,作為評價的量化指標。
結合三江平原的地質環境研究程度和現實數據狀況,我們採用層次分析法(the analytic hierarchyprocces簡稱AHP),作為評價的基本方法。
1)分析系統中各因素之間的關系,建立系統的遞階層次結構,遞階層次結構的一般形式,如圖7-1所示。
2)對同一層次各元素對上層次各准則的相對重要性進行兩兩比較,構造兩兩比較判斷矩陣。首先假設對地質環境質量有影響的因子共有n個,構成集合C={c1,c2,c3,…,cn},然後根據建立的層次結構模型,分別構造兩兩比較判斷矩陣A=(aij)n×n,該矩陣應滿足條件aij>0,aij=1/aji(i≠j),aii=1,i,j=1,2,…,n,判斷矩陣中每個因子(aij)的大小根據Saaty提出的1~9及其倒數作為衡量尺度的標度方法給出,標度如表7-1所示。
⑤ 三江平原生態地質環境系統構成特點與形成演化
一、三江平原生態地質環境系統的構成特點
生態環境是指人類的生物圈環境,即影響人類生存和發展的各種天然的和經過人工改造的自然因素的總體。生態地質環境是從生態學角度出發,以人類所處的地質環境為核心,來研究人類生命環境與自然生態環境及其社會生態環境之間的相互關系,統稱為生態地質環境。
(一)地質環境系統
地質環境系統是同人類活動密切相關的,同時,又與其他自然環境系統有緊密聯系的地質空間,是人類生活和生產活動的最主要場所。地質環境系統是一個多成分系統,主要由地貌環境、岩石環境、土壤環境和水環境4個子系統組成。各個子系統之間,彼此相互聯系、相互作用,進行著物質、能量的轉換與傳遞。
地質環境作為一個特殊的地質空間,受到大氣圈、水圈、生物圈和地球內部圈層等自然系統的作用和影響,也受到人類社會、經濟系統的強大作用和影響。
三江平原是中生代和新生代以來形成的斷陷盆地。古近-新近紀以來的新構造運動,大部地區以穩定下降為主,沉積的第四系河湖相鬆散堆積物厚達200~300m,岩性多為砂、礫石夾淤泥。地表土壤多為富有機質的泥炭土、沼澤土、黑土、草甸土、白漿土。在三級層狀地形(台地、低平原、河谷平原)之下,埋藏了古近-新近系孔隙裂隙承壓水和第四系厚度大而結構單一的砂礫石孔隙潛水。平原表面地勢低平,坡度1/1 000~1/5 000,絕對高程34~100m。主要地貌有台地、Ⅰ、Ⅱ級階地、高低漫灘等。微地貌復雜,碟形窪地、線形窪地、自然堤廣布,古河道、河曲遍布。零星殘丘殘山兀立於平原中,基岩出露面積較少,但第四系基底均為基岩,從古元古界到新生代各類岩石均有,形成了地殼的地質環境。地表水系發育,河網密布,泡沼、牛軛湖星羅棋布,河道迂迴遊盪。
(二)生態系統
生態系統按形成條件,可將生態系統分為自然生態系統、人工生態系統和半自然生態系統。
1.自然生態系統
是未受或基本未受人類干擾或人工改造的、在一定空間和時間范圍內依靠生物及其環境本身的自我調節來維持相對穩定的系統。按照棲息地或環境形態特徵可將自然生態系統分為水生和陸地生態系統。濕地則是陸地和水體系統之間的過渡地帶,那裡水位線就在或接近地表,或者是由淺水覆蓋的土地。而三江平原則以原生濕地生態系統佔主導地位而聞名於世。
濕地一般有下述3種屬性:即①在地下至少周期性地長出水生植物;②占優勢的底質是未排出水的濕土壤;③如為非土壤底質,則每年的生長季節中的一段時間覆蓋了淺層的水。
三江平原大規模開發前,由於氣候濕潤,水分充沛,平原區地表低窪,排水不暢,從而形成沼澤縱橫交錯的以自然生態系統為主的北國水鄉的自然景觀。以水為主的濕生環境,生長發育了茂密的喜濕植物群落和島狀森林,構成以濕地生態體系為主的自然生態體系。
2.半自然生態系統
農業生態系統是在自然生態系統基礎上發展起來的一種生態系統,屬於半自然生態系統。比如三江平原大面積水田屬於季節性濕地生態系統;人類從事的林業、畜牧業和各種養殖業也屬這類系統。
三江平原隨著近50年來的大規模人工排水、開荒、燒荒、圍墾沼澤草原,原始生態系統完全變了樣,已由原來自然生態系統為主的環境轉變為半自然生態系統為主的環境。
3.人工生態系統
人工生態體系主要體現在城市生態系統。本區較大的城市有:佳木斯、綏濱、富錦、樺川、寶清、撫遠、同江、建三江、紅興隆等。
生態地質環境系統把人類作為一個生命系統,主要突出人在生態地質環境中的核心地位,人類活動是各種自然作用中最大的作用者,研究人類在自然界或社會經濟領域中的生存環境與地質環境之間的關系。
鑒於此,結合三江平原,我們從與生態地質環境有關的因子:水、氣候、植被、地貌、土壤、第四系鬆散堆積物、岩石來加以闡述。特別是三江平原經近50年開發以來,其由自然生態體系轉變為半自然生態體系與人工生態體系所發生的各因子的變化來進行研究。
二、三江平原自然生態地質系統形成與演化
現代的水系變遷、地形地貌、土壤植被等是岩石圈、生物圈、大氣圈和水圈長期相互作用的結果。而地殼運動與古氣候的冷暖交替是控制地質形態時空規律及其古環境演變的主導因素。
(一)構造變遷與水系系統的形成與演化
本區地質環境的基本格架大約在8 000×104a前就已形成雛形。中生代末期和新生代初期以來,由於太平洋板塊庫拉脊的強烈擴張,更加劇了斷裂復活和裂谷生成。隨著板塊作用和弧後擴張的斷續發展,使古老的佳木斯隆起帶和那丹哈達嶺優地槽褶皺帶產生分異。三江地塹、小興安嶺、完達山等地塊繼續上升,烏蘇里江和撓力河流域發生北東向斷裂。山地遭受風化剝蝕,使上部背斜軸部夷平。而三江地塹大約在晚侏羅世末開始活動,逐漸沉陷,接受了近2 000~2 500m厚的侏羅-白堊系沉積。由於後期日本海的強烈擴張,裂谷發展受到限制,直至日本海盆開始收縮,三江地塹復活。
古近-新近紀,區內錫霍特深斷裂帶,撓力河斷裂帶和西部在白堊系形成的伊-依斷裂帶繼續發育,使兩側盆地不斷擴大和加深。在距今約1 000×104a前的新近紀時,撓力河斷裂和伊-依斷裂再次活動,使其現在山前地帶全部陷落歸入三江平原。此同時,在局部地段,沿斷裂帶有火山活動,噴出玄武岩,形成玄武岩台地,檯面微具起伏,而小興安嶺和完達山繼續抬升,到現代已上升了400m。
大約在距今300×104a前,即第四紀初期,松花江在測區內開始形成。在早更新世中晚期,黑龍江已形成,約在福興一帶入松花江再北匯,但河流能量較小,尚未切穿嘉蔭河谷。梧桐河也已形成,流出山口後匯入松花江。在創業至友誼一帶,發育一圓形大湖。松花江到樺川時分兩支,主流繼續北匯與黑龍江匯合;另一支流過花馬瀉入此湖。
進入中更新世時,由於三江平原整體穩定下沉,致使沉積范圍極廣,古氣候再度惡化,山區形成冰川。古三江湖南遷至寶清一帶。同時在集賢、湯原一帶有一處湖泊。古撓力河已形成,連同松花江南部的分支流一起北入黑龍江,烏蘇里江還是一條近東西向的小河。黑龍江在中更新世中晚期已切穿嘉蔭峽谷,同時松花江切穿依蘭峽谷。距今(80~60)×104a時,山區仍繼續上升。在中更新世晚期,古三江湖達到極盛時期,平原邊緣的山麓地帶被水淹沒,普遍加積了厚度大、范圍廣的湖相粘土層。
晚更新世早期,又有一次強烈的地殼運動發生,山區繼續隆升,並形成深切谷地,平原區整體穩定下沉,加積沖湖積層。小興安嶺東坡的各級河谷,從山區攜帶來的粗粒物質沉積在平原邊緣,形成了沖洪積扇,晚更新世中期,三江平原河流量增大,經常淹沒低窪地帶,致使同江—集賢一線以東地區被水淹沒,沉積了厚6~10m的砂質粘土。晚更新世末,平原區整體抬升,創業—友誼一帶的大湖消失,平原的東部發育成撓力河、別拉洪河沼澤性河流。在距今(7~1)×104a前,冰緣作用十分強烈,形成各類典型的冰緣地貌。在山區廣泛發育冰緣寬谷或冰緣河谷,在較大河谷中均形成埋藏谷地,使晚更新世早期的堆積物被埋藏。
全新世時期,隨著晚更新世最後一次冰期結束,全球性氣候的普遍轉暖,使測區進入近代和現代溫暖濕潤的氣候環境,其自然地質環境開始了一個新的發展時期,區內的很多水系支流業已形成,河流下切,侵蝕作用加強,已形成的堆積平原部分遭受侵蝕切割,「三江」幹流量增加,彎曲度加大,迂迴擺動,心灘、邊灘、島嶼及現代堆積物形成,黑龍江在綏蘿地區留下6條古河道,最後回歸到中俄邊境上。這樣,經過漫長的時間,內外地質作用,最終形成了目前的「兩山」、「三江」、「一平原」的自然地質景觀。
(二)植物與氣候系統的形成與演化
三江平原,地勢低平,沼澤廣布,地表植被基本上以沼澤植物和草甸沼澤植物為主,高大的喬灌木只在低山丘陵處才有零星的分布。然而,在平原的形成過程中,卻經歷了與現代完全不同的幾個植物群演替和多次氣候變化過程。
新近紀孢粉組合特徵的分析,證明古近紀末新近紀初羅漢松和鐵杉在該區廣泛生長,羅漢松和鐵杉在我國目前只在南方的雲、貴、川地區分布,落羽杉在新近紀開始之後,由於地形的變化,氣候不如古近紀那樣炎熱、濕潤,因此羅漢松和鐵杉分布大大減少,只在低窪湖沼,小溪兩旁有零星分布。雲杉與羅漢松、鐵杉花粉同時大量增多,說明這些高大喬木隨著山體高度的變化,顯示出明顯的垂直分帶特點。喜涼的松和雲杉主要在山體最高處生長,羅漢松、鐵杉則在低山、丘陵地區生長。中新世早期,總的氣候屬於暖溫帶向溫帶過渡的溫暖、濕潤氣候方向發展,但是松和雲杉大量出現,說明新近紀開始與古近紀氣候相比有明顯的溫涼特徵。植物群明顯是以針葉樹為主的針闊葉混交林。
中新世中晚期,氣溫又有回升。茅荑花序為主的孢粉組合代替了松、雲杉、羅漢松、鐵杉為主的孢粉組合。溫帶的茅荑花序植物大量出現,還有少量的亞熱帶落葉或常綠分子參加,如山毛櫸、楓香、山核桃,這些常綠喬木出現,標志當時氣候已經由中新世早期溫涼氣候又轉為較溫暖、濕熱氣候。當時植物群是以溫帶闊葉樹為主的針闊葉混交林。
上新世開始,該區氣候逐漸惡化,從孢粉組合中看出一些喜溫的闊葉樹,如鵝爾櫪、楓楊、胡桃花粉大大減少,草本植物花粉逐漸增加,這些都說明森林面積與中新世時期相比大大減少。華北地區上新世與該區有相似之處,但是喬灌木樹種,無論從數量和種類都不如華北地區豐富。由於氣候逐漸向寒冷轉干方向發展,因此大量的喜溫的闊葉樹逐漸向遠東和小興安嶺山地遷移。
第四紀,全球性氣溫下降,植物群也隨之發生與新近紀不同的變化。溫帶闊葉樹種類和數量逐漸減少,反之,寒溫帶植物群成分逐漸增多。周圍鄰區山嶽冰川的出現和消融,對該區氣候是有直接影響的。因此,第四紀以來孢粉組合交替出現(植物群交替變化)與氣候冷暖、干濕變化相適應。
早更新世與中更新世初期均出現松、樺為主的孢粉組合,耐寒的針葉樹如松、雲杉、冷杉隨著溫度降低,分布高度逐漸下降。丘陵崗地排水較好的溝谷布滿樺樹灌叢,廣闊的平坦地帶,草甸類型植物大量出現,構成以松為主的森林草原景觀和樺為主的灌木叢林。具有大陸性寒冷偏乾的氣候。
早更新世與中更新世晚期孢粉組合是以松、樺、櫟為主。組合中櫟和胡桃花粉增加,標志著氣候由初期寒冷、變干向較暖、較濕方向發展。隨著氣候轉暖,櫟樹分布范圍擴大。這種以松樺、櫟為主的針闊葉林與現今小興安嶺和遠東沿海山地植被有些相似。說明當時氣溫比現今要高。
晚更新世,三江平原是處於黑龍江、松花江、烏蘇里江三大江匯流沖積作用時期,該區別拉洪河組下部構成松、雲杉為主的孢粉組合。耐寒的針葉樹在本區相繼擴大分布,說明氣候又進入寒冷時期。同時在組合中還出現了一定數量的卷原形和泥灰蘚孢子,這又進一步說明當時氣候不僅變冷,而且較潮濕,地面局部積水較多,沼澤開始發育。別拉洪河組下部淺黃色粉細砂之上普遍發育富含有機質淤泥層和泥炭層中,孢粉主要以松、榛為主,說明當時由於氣候變冷,高大的喬木退居山區,廣泛發育的是耐寒的灌木叢林及溫草甸植物。猛獁象-披毛犀動物化石主要出露在別拉洪河組上部,這進一步說明晚更新世由於氣候普遍轉冷,大批猛獁象-披毛犀動物群由西伯利亞逐漸向我國東北三江平原、松遼平原以及華北平原遷移。因此,晚更新世時期通過孢粉和動物群分析,說明當時處於寒冷時期,植物群是以針葉林、灌木叢林、草甸為主。
全新世開始之後,世界性氣候普遍轉暖,三江平原晚更新世廣泛分布在粘土層中冰凍裂隙和融凍泥流,隨著全新世氣候轉暖,大規模融化,構成了該區沼澤發育的特殊地貌類型———碟形窪地,泥炭就是在碟形窪地基礎上開始發育。
該區全新世泥炭層中孢粉組合劃分出三帶可與遼東半島南部全新世泥炭層對比。樺屬占優勢帶相當於普三蘭店泥炭層,代表轉暖變乾的北方期氣候。以櫟為主的闊葉林帶相當於大孤山泥炭層,代表溫暖、濕潤的大西洋期,這個時期是泥炭發育形成最適宜時期。松占優勢相當於前窪地泥炭層,代表大西洋和北方期,反映較冷、較濕的氣候。
(三)史期地質環境的變化
根據考古資料,在距今45 000~22 000a間,為末次冰期的一個間冰期,本區氣候相對變暖。這時源於華北的新人(相當於山頂洞人)分數支遷徙東北,其中有幾支到達本區。當時的氣候與現在大體相當,溫暖而濕潤,山上生長松樺、雲杉、榛、蕨、櫟、榿等植物,三江平原生長著草原植落和發育著眾多的湖泊。在草原和森林中,棲息著大量的猛獁象、披毛犀、野馬、野牛、虎熊、鬣狗等;水中生活著各種魚類和水生動物。廣大地區一片鴻蒙初開、混混洪荒、榛莽濟濟、繁茂昌盛氣象。這時的人們已學會了鑽燧取火,集體居住山洞、土洞或用木石搭架的屋裡,過著狩獵、捕魚、放牧、採集的生活。
晚更新世末,由於全球的冰川分布,迫使猛獁象離開了原來的生活環境而遷移,這對本區猛獁象分布帶來一定影響,同時人類的狩獵活動也對猛獁象的遷移起了一個加速的作用。在境內許多地方,發現了人類食用猛獁象的「庖廚垃圾」,在饒河縣小南山,找到4~5個猛獁象個體的牙齒,並伴有舊石器。因此猛獁象在境內曾作為古人類的狩獵對象。大約在距今15 000a前,全球氣候惡化,盛冰期來臨。猛獁象為了生存,被迫沿著西伯利亞通過白令海峽的冰橋一帶遷移北美。而殘留本區的猛獁象由於環境的變化和人類的捕殺,使它們逐漸滅絕了。
在6 000a前,人類進入新石器時代,三江平原出現了新開流文化,其文化遺存產於各級河谷的高河漫灘。古人類居住地域,主要沿烏蘇里江、黑龍江、松花江及撓力河流域一帶,多依山傍水,毗鄰森林以居。從撫遠、饒河等地已經發掘出的歷史文物看,有新石器時期人類製造的石斧、石刀、骨器、玉器、陶罐等。在2 200~3 000多a前的周秦時期,我們的滿族祖先———肅慎人開始進入了氏族社會。他們利用這里的大好自然資源,製造梏矢、砮石和網罟等工具,狩獵捕魚,耕種原始農業,繁衍生息,創造了燦爛的文化,從而開創了人類對自然地質環境的征服活動歷史,托出了一個豐富多彩的地質環境和人類主要發祥地之一的風貌。這也說明肅慎等民族的人們在極其艱苦的地質環境里頑強地生存繁衍,勞動於這塊神奇的土地上,並不斷地改造地質環境、建設居住條件,開拓新的領地。不過大面積的原始森林和沼澤區仍處於尚未受到人為干擾的自然生態系統和自我調解之中。
在最近1 500a以來的歷史時期,當時本地主要為土著人,漢晉時為扶余和挹婁人,南北朝時為勿吉人,隋唐時為靺鞨人,遼金時為女真人,清朝時為滿洲人,再加上赫哲人、鄂倫春人。他們生活在「土地多山險」、「土氣極寒」的環境里,「食五穀」、「入山行獵」、「衣麻布」。居住在夏季支木坡草為舍、冬則掘地穴以為屋,過著半定居或不定居的生活。由於這一帶山多林密,川原豐饒,江河縱橫,山禽、野獸、漁產等資源極盛的優越自然地理、地質環境,所以適宜人類的生產和生活及繁衍。隨著人口的增加和階級社會的出現,本地區古代村落得到發展。據考古發現了唐遼時代的古城堡,金、北宋時代漁獵部落的墓群,元明時代的古驛站廢墟等。這些村落的興起和存在,為人們在這一寒冷地區的生存和征服自然起到了積極作用。但是,由於生產力水平有限,人們往往不能同大自然抗衡而是敬畏大自然。還有人們的存在僅以獵取食物為主,漁獵、採集、耕種范圍的局限性、邊緣性和需求食物量的有限性,還尚未形成對自然生態地質環境的沖擊和壓力。加之清朝開國初視東北為其祖先發祥聖地,防止滿人漢化,曾採取「四禁」政策,這在客觀上對保護地質環境生態系統平衡起到了一定的積極作用。這期間這里的氣候經歷了幾次冷暖波動,直到近代逐步形成了一個穩定的寒溫帶大陸性濕潤氣候,旱、澇及正常年份各佔1/3,一個新構造運動較緩、地震活動較弱的較穩定的適於人類生存的地質環境。
1880年清廷全面解除對東北的禁令,採取「屯墾實邊,警防俄患」的對策,頒飭「放荒、免稅、補助」三事,獎勵向東北地區屯墾守疆。從此大量荒民如潮水般涌進來,「土地開發之後,不斷斬木為屋,闢地成田」;放火燒荒,聽其自便,淘金伐林,礙難禁止,揭開了本地區的開發歷史。加之清末外強入侵,日、俄兩國對本區森林和砂金資源進行掠奪,原始森林環境和礦產資源受到沖擊。1925年區內建成了鐵路,開發了鶴崗、雙鴨山的煤田,這對以後的區域經濟布局產生了決定性的影響,逐漸改變了原始景觀,並對地質環境造成了一定的危害,形成一系列地質災害。
20世紀30年代,日本帝國主義侵佔東北,修建了中東、綏佳等鐵路線,掠奪式開發這里的煤炭資源和森林資源。為了圍剿和封鎖抗日聯軍,採取放火燒山的政策,有時大火綿延數十里。他們以「拔大毛」等方式大肆對森林亂砍濫伐,使山中林木遭到嚴重破壞,部分地區變成了荒山禿嶺,森林生態系統原生環境發生了改變,掠走煤炭億噸以上。其後果導致地表坡面侵蝕加劇,水土流失嚴重,生態失去平衡,自然地質環境遭到破壞。
新中國成立後的大規模開發始於20世紀50年代,先有青年志願墾荒隊,後有王震將軍率領10萬轉業官兵來到「北大荒」屯墾戍邊。60年代,又有40萬知識青年上山下鄉開發北大荒。80~90年代,又對三江平原進行三次大規模的「立體式」開發,原始沼澤草原開墾殆盡。在三江平原地區開墾出200×104hm2的黑土地,造就了36個農場和數不清的連隊村莊,將蒼莽荒蕪的原野改造成富饒美麗而生機勃勃的良田,使之成為我國重要的商品糧基地之一,使這片荒原沼澤變得無比壯美與輝煌。但是在開發商品糧食基地的同時,也破壞了三江平原的原生環境,如不及時進行規劃治理,必然使三江平原的生態地質環境向惡劣化方向發展。
由此可見,東北在新中國成立初期直到20世紀50年代中期,隨著國民經濟恢復時期的建設,三江平原屬於低水平溫飽式開發時期。1953年至20世紀60年代,是「專一開荒務農」的時代,沼澤草原受到破壞,但是自然生態地質環境系統還有巨大的自控調節作用,一時生態破壞危害程度沒有被人們所察覺。60~70年代末,三江平原在生態環境建設上實行重開發、輕建設、求產出、少投入,只顧眼前利益、不顧長遠利益,只顧自己著想、不為子孫後代考慮等掠奪經營方式,使生態地質環境遭到極大的破壞,這時生態破壞和遭到大自然的報復與懲罰已明顯表現出來。80年代初到1996年,三江平原採取立體開發,共開荒20×104hm2,旱田改水田30×104hm2,打機井3萬眼左右,興修水利動用土石方5×108 m3,改造中低產田150×104hm2。這樣就造成沼澤急劇減少,生態系統惡化嚴重,特別是氣候乾旱和局部地段地下水大幅度下降,生態地質環境所受到的壓力越來越大。1997年至今,以三江平原資源綜合開發與環境整治規劃開始實施,三江平原的濕地全部停止開墾,這一時期的生態地質環境保護與建設已進入規劃和決策時期,使生態地質環境得到一定的恢復。
城市環境演變過程是從礦區建設、農場建設、商業區建設、交通樞紐規模不斷擴大開始,發展成工農相對結合的鄉鎮人口集中區,進而發展成大中城市。由於城市人口增多,密度增大,一系列環境問題發生了,結果是封閉式的自然生態系統→小型的城市、礦區、鄉鎮生態系統→大型的城市、礦區、農場生態系統→開放式城鄉結合生態系統。
從以上分析可以看出,對生態地質環境系統產生壓力、使環境惡化變遷的原因,主要作用是人類經濟活動的范圍與規模,其中尤以當代農業、林業、采礦、工業活動影響最大,特別是人口的大量增加。在短時間內改變地球原始風貌,使地質環境急劇惡化,使人類面臨「人口、資源」問題的嚴重挑戰。可見,三江平原的人口增長和人類的經濟活動與地質環境的變化有密切的內在關系。
(四)未來生態地質環境系統的演化
生態地質環境系統是在時間中不斷形成、發展、變化的,而不是一成不變的。
由於人類活動的加劇,未來本區氣候可能轉暖,本區氣候可能與現今的遼寧省相當。日照充足,乾旱時間延長,春季風力加大,凍結時間短,島狀多年凍土將完全消失。由於凍害造成的一些工程地質問題和對農業生產造成的影響有可能得到解決。
三江平原的開發與濕地破壞,引起了黑龍江省和國家的重視。黑龍江省已作出要建立生態省的目標,已將三江平原的生態建設納入規劃之中。國家也已出台了一些法規政策。退耕還林、退耕還濕,保護生態環境已在三江平原展開。因此,三江平原的生態地質環境系統將有所好轉。人工林地將增加,森林覆蓋率將提高,濕地保護面積將繼續擴大,礦山生態破壞恢復治理將提高,生態農業的規模將擴大,個別生態環境方面的惡化趨勢將減慢,水土流失面積將逐年縮小,地表水的污染程度將減輕,生物種類減少的數量將下降,洪澇將減少。同時也應看到富錦引水灌區、綏濱「引黑」灌區及一些自然保護區的建立將改善三江平原東部水分補給,生態退化將明顯遏制。而且對調節水均衡、防風壓沙、增濕調溫、改善氣候等有顯著效果。
總之,三江平原未來生態地質環境系統正面臨著一場嚴峻的考驗。我們應該清醒認識到,一旦生態地質環境發生破壞,要想恢復也是十分困難的,需要幾十年乃至上百年的治理與恢復。尤其人是最主要因素,如果人們繼續破壞環境,那麼生態地質環境系統可能惡化更嚴重。如果人們下決心保護與治理生態環境地質系統,那麼惡化的生態地質環境系統會明顯得到改善。所以對未來生態地質環境系統演化的預測是應用科學觀點、超前意識、動態變化,並具有一定警告性。
⑥ 岩石因子及其主要環境地質問題
岩石圈是人與萬物藉以發展的立足之地,是人類生活和生產活動的基礎。它提供了人類物質文明的自然資源,使人類得以生存發展。它提供了人類居住場所,使人類和動物繁衍不息。人類只有正確認識好、合理開發利用好、保護好岩石圈,才能最終保護好人類自己。
一、岩石的分布與特徵
(一)岩性與分布
三江平原由於幾乎為第四系覆蓋,基岩出露面積很少,僅600km2左右,並以殘丘的形式兀立於平原之中。但第四系基底均為基岩。從古元古界的黑龍江群到新生界的寶泉嶺組、富錦組,各類岩石形成了地殼的地質環境為生態提供了必需的存在空間。黑龍江群為一套以綠片岩為主的變質-火山-沉積建造,繼區域變質作用後出現綠片岩相,個別達綠簾角閃岩相,混合岩化作用微弱。完整的地層序列、豐富的變形現象組成了地球最初的陸殼。這一古老克拉通是生態存在較穩定的地域。古元古界地層厚達3 400m,主要分布於蘿北、寶清、富錦等地。泥盆系至三疊系堆積厚度大,分布范圍廣泛,地層發育齊全,主要為火山岩、凝灰岩夾砂岩、頁岩,一般厚度達2 000m以上,分布於撫遠、富錦一帶。侏羅系至白堊系由海陸相交替到湖沼相、河流相的碎屑岩和少量灰岩組成,分布在三江平原的山麓與平原過渡區及綏濱一帶,是重要的含煤地層,三江平原中鶴崗、雙鴨山、寶清煤礦大多分布於這些地層內,也是生態地質環境的薄弱地段。新生代地層主要為泥砂質堆積的鬆散沉積物,廣泛分布在平原區,厚約500m,在山前表現為小型盆地,為山谷河流相、湖泊相的砂礫粘土堆積。
岩漿活動在本區劇烈頻繁,是生態地質環境的主要形成條件,同時也是重要的影響因素。多階段的岩漿活動形成了從超基性—酸、鹼性多種類型的火山岩、花崗岩等侵入岩岩石,從太古宙—新生代每一大的地質構造變動時期都伴隨岩漿活動,形成了不同環境中不同的構造岩漿岩帶。構造的規模強度是岩漿活動的控制因素。古元古代以北東或近南北向岩漿岩為主導,中元古代為受裂谷邊緣控制的構造岩漿岩帶(中元古代以北東、北北東為主,古生代為南北向),新生代為由北東向向北西向轉變的構造岩漿岩帶。
不同時代不同構造旋迴形成了不同的岩石系列。不同的岩石類型、組合、成分反映了其生成的構造背景,反映出了大陸地殼厚度、構造應力場的性質和分布。岩石性狀的差異也是地質環境穩定程度的主要因素。
(二)岩石特徵
1.岩石物理特徵
地表的物質組成(岩石)與生態環境的關系最為密切,其物理特性對生態環境有極大的影響和控製作用。
岩石的物理性質是指岩石的硬度、強度、結構、壓實程度、膠結類型、空隙度、透水性等。一般來說,在岩石物理性質條件較好(硬度大、強度高、結構緻密、膠結緊密、壓實緊、不透水)的母岩區,常形成良好的生態環境區,這些地區生態環境穩定(人為因素除外),山清水秀,環境優美。
本區花崗岩、安山岩、玄武岩都很堅硬,干抗壓強度大,軟化系數小,結構緻密,不透水;而一些凝灰岩、砂岩呈厚層狀,較堅硬。但含煤地層多為砂岩、粉砂岩、碳質頁岩等,多為泥質膠結,干抗壓強度低,軟化系數小,抗風化能力低。其他還有片岩、板岩抗風化能力也很低。
2.岩石的化學特徵
岩石的化學成分直接控制土壤的成分和特性,控制著水質(特別是地下水)的優劣,因此岩石的化學成分與人類生存環境有著更為直接的關系。自然界的岩石種類繁多,所含化學元素的種類及含量也是千差萬別,它既含有人類或生物自下而上的有益元素,也含有危害人類或生物生存的有害元素。研究岩石中的化學成分及含量,對提高人類生態環境的質量有著重要的意義。
三江地區獨特的氣候條件,決定了本區物理風化和淋溶作用較強。在弱酸性條件下,Ca、Mg、K、Na、B、F、I、Se、Co、Ni、Zn等元素及Fe、Mn、Al等離子易被淋溶而遷移,尤其是Fe和Mn離子具有較高的遷移能力,岩石中可溶鹽類大量被溶濾。本區大量植物落葉和殘體為環境中腐殖酸的富集提供了物質來源。岩石中腐殖質與元素的螯(配)合作用,使存在於岩石中的有機螯(配)合物難溶於水,螯(配)合的元素被禁錮在岩石中難於被生物所利用。這又是造成環境中許多元素相對缺乏的一個原因。同樣,富含腐殖質膠體的天然水可以吸附大量的元素隨水流遷,周而復始,使環境中元素日趨貧乏。
岩石化學特徵取決於岩石形成原因及類型。岩漿的化學特性取決於每次噴發岩漿的特性流動速度等因素。侵入岩決定於侵入的深淺程度及侵入介質的化學特性;沉積岩化學特性取決於沉積環境、沉積物特徵等因素;變質岩的化學特徵取決於原岩的化學特徵及受變質作用不同而有區別(表6-32)。
表6-32 各種岩石氧化物平均化學成分 單位:%
人類賴以生存的土壤是由岩石經風化作用及生物作用形成的,它是生態環境的重要組成部分。成土母岩的化學成分直接控制土壤中的化學元素種類及含量。例如氧化鐵的含量在不同母岩區發育的土壤中有很大差異。總的來說,在玄武岩區土壤中氧化鐵的含量很高,遠大於花崗岩土壤中氧化鐵的含量。從土壤中的微量元素含量上看,玄武岩區土壤也要高於花崗岩區土壤。這種含量的差異很明顯是由母岩本身的化學成分差異造成的。三江平原西部丘陵山區,主要分布著白堊系火山岩、泥岩、砂岩、白堊系煤系地層,還有千枚岩、石英片岩、黑雲母花崗岩等。岩石中含有大量的鐵質硅酸鹽礦物,鐵質含量4%~10%,這些含鐵礦物以碎屑的形式經過搬運沉積作用,最後在平原及山前地帶第四系鬆散堆積物中保存下來。
眾所周知,碘是人體必需的微量元素,如果人體內缺碘,就會導致甲狀腺腫大。原生碘在地殼岩石中含量極不均勻。在玄武岩、海相泥頁岩分布區,岩石中碘的含量較高,海鹽、海帶中也含有微量碘,能補充人體所需的微量碘。在花崗岩、石英岩分布區,岩石中碘的含量少,不能滿足人體所需的碘,一般通過碘鹽方式來補充人體所需的碘,而三江平原的岩石中都處於貧碘狀態,所以體現在整個環境中都處於貧碘狀態。
3.礦產
(1)煤炭
三江平原的煤炭資源儲量大,煤質優,分布廣而集中。主要分布於安邦河-七星河雙鴨山煤田、集賢-東榮煤田、綏濱煤田、鶴崗煤田和寶清煤田等。
(2)天然氣
目前在湯原的吉祥鄉等地發現了天然氣,其天然氣儲量達100×108 m3。
(3)石油
綏濱凹陷構造作用對油氣形成的有利因素是:大幅度沉降形成了較厚沉積,為石油的形成創造了有利的物質條件,這一地區為將來勘探石油提供了廣闊的前景。
(4)大理岩
區內大理岩產地較多,規模不一。一般用作裝飾石料、面料及塊石料;也有用來冶煉水泥的。主要分布於山前和蘿北石灰窯一帶。
(5)石材
本區石材多分布在低山丘陵區,地質年代為燕山期、華力西期和加里東期等。主要為堅硬塊狀花崗閃長岩、白崗質花崗岩,質地均一,抗風化,干抗壓強度一般在80MPa以上。一般表層風化,破碎石質隨深度增加而減少,岩石漸完整新鮮,0~5m為Ⅳ級。邊坡分別為0~5m,1∶1.5;5~20m,1∶1.25。緻密塊狀堅硬的玄武岩也很豐富,均為良好建築用材料,其規劃、儲量都很理想。
4.旅遊資源
喀爾喀岩溶是黑龍江省名勝之一,它位於饒河縣撓力河北岸的喀爾喀山之南巒,為一逶迤連綿的石林景觀,方圓5華里。走進喀爾喀岩溶,令人心曠神怡。這里林幽徑曲,石峰千姿百態、變化多端,為天然的鬼斧神工之筆,令人欽嘆。
喀爾喀岩溶的地貌形態為一殘丘。其地層由二疊系的硅質岩、粗玄岩、灰岩等組成。由於中生代和第四紀的新構造運動使其抬升,經多次構造破壞和強烈剝蝕作用,形成了今日之石林景觀。
佳木斯四豐山是坐落在白堊系陸相沉積地層分布區,這套地層主要由厚層—塊狀的脈岩和礫岩構成,而且產狀近於水平,其岩石的穩定性極好,在外動力地質作用下,形成了山勢險峻的深溝大峽,谷底小溪水質清澈甘涼,碧波盪漾,谷坡上蒼松翠柏植被繁茂,景色宜人。良好的生態環境,往往成為風景秀麗的旅遊勝地。
二、主要環境地質問題
(一)地震
地震是地球內動力地質作用引起的一種地質現象,是地殼現代活動的一種表現,評價區域穩定性必須對地震的分布、成因、發展趨勢有充分了解。對於高層建築、地下工程及具有重要意義的建築,則更不能忽視抗震設計。
1.地震的成因和力學機制
三江地區位於東北大陸裂谷系東北部,地震的形成與裂谷的活動具有成生關系。區內地震主要為構造型地震,受活動斷裂控制,是斷裂活動的外在表現。一般多為淺震,震級較小,但很頻繁,偶有破壞性地震。
據地震監測部門分析,三江地區地震的震源機制由兩組不同方向的力偶組成:一組為北東—南西向的擠壓應力,蘿北5.8級深震即為此組力偶作用產生。一組為北西—南東向擠壓力,測區以南穆棱八面通7.3級深震即為此組力偶作用產生。
2.地震分布規律及特徵
三江地區的地震在局部地區非常頻繁,而且歷時久。三江平原地區的震中分布在空間上具有不均勻性,但具明顯的地帶性,並沿活動斷裂帶呈帶狀趨勢分布。具體分布如下:
(1)蘿北-湯原地震帶
本地震帶多為淺源地震,主要與伊通-依蘭斷裂(帶)的活動有關。
(2)佳木斯-大和鎮北地震帶
本地震帶多為淺源地震,與那丹哈達嶺山前隱伏的蠕動斷裂有關。西部受伊通-依蘭活動斷裂影響很大。
(3)集賢-雞西地震帶
本地震帶多為淺源地震,據衛片影像構造推測,與北西向斷裂和牡丹江活動斷裂(帶)有關。
(4)沿江地震帶
本地震帶推測與沿松花江分布的、位於第四系基底的兩條隱伏斷裂的活動有關。
此外,三江地區的地震還具有以下特點:微震頻繁、分布廣泛,幾率很大,約佔三江地區已發生地震的80%;小震較多,多沿斷裂帶分布,佔三江地區已發生地震的16%;中震活動少,但最近有強度增大、頻數增多趨勢。
據黑龍江省地震局圈劃,區域地震的基本烈度為Ⅵ度區、Ⅶ度區。地震烈度的區劃主要與地震區的第四系地層結構、地層岩性、構造、地貌及水文地質條件等有關。
(二)活動性斷裂(帶)
斷裂(帶)是地殼的薄弱環節,多數的淺源強震均與斷裂活動有關。斷裂也是確定地震烈度的主要因素之一。按其與區域地震的關系,劃分出發震斷裂、非發震活動斷裂。發震斷裂也是活動斷裂,在地震時斷裂錯動。
三江地區第四紀活動斷裂較為發育,主要是在繼承和再生於老構造(晚侏羅世以來的大地構造)的基礎上發生、發展延續活動的。斷裂活動的判別標志主要為地震活動頻繁、水系直角拐彎、第四紀地層與老地層超覆接觸、地形坳曲等。
據物探-鑽探勘探確定,三江平原南部山前,西起佳木斯,經友誼,東至大和鎮北,發育一條隱伏、蠕動斷裂。斷裂呈東西向延伸,被撫順-密山深大斷裂的北部和伊通-依蘭深大斷裂所截斷,成為斷陷盆地(三江-阿穆爾地塹)的周邊。
(三)滑坡、崩塌、倒石堆、泥石流
區內滑坡多為岩體滑坡。主要是在人為作用下產生的。如采礦挖掘、路塹、場地的開挖或水庫庫岸,造成邊坡失穩、滑落而形成滑坡,多發生在山前和殘丘邊緣的公路和鐵路兩側。
崩塌作用主要為人工作用所造成。如路塹開挖,造成坡頂岩土失穩塌落,在坡腳處形成倒石堆。測區內的山前和殘丘,由於修橋築路,開山採石,破壞岩土體穩定,加之風化、雨水浸潤沖刷、岩石破碎失穩崩落而形成倒石堆。因此在進行場地選擇、工程建築、路塹開挖、爆破施工時必須進行調查,了解附近的地質、地形地貌、水文氣象情況,預防其產生意外危害。
泥石流廣泛發生在殘丘及山前區。泥石流災害具有歷時短、變化快、突發性、來勢兇猛、成災迅速、災害范圍廣、損失大的特點。泥石流與洪水有密切關系,多發生在夏季、雨季洪水期。富錦烏爾古力山的泥石流經常活動,是由於山坡坡面采礦遺棄廢石與砂質粘土混合堆積物,在雨季形成多處小范圍的山坡形泥石流。
⑦ 水文地質調查與評價
一、部署重點
開展我國主要平原、重要能源規劃礦區以及西南岩溶地區1:5萬基礎水文地質調查;繼續開展我國主要平原地下水污染調查評價;開展嚴重缺水區和地方病區地下水勘查;建立覆蓋我國主要平原(盆地)的國家地下水監測和動態評價體系。
二、部署建議
(一)北方主要平原(盆地)水文地質調查
1.工作現狀
1999年國土資源大調查以來,在我國北方11個主要平原(盆地)開展了地下水資源及其環境問題調查評價,建立了含水層數字空間結構,初步查明了地下水系統空間結構,20多年來地下水補徑排變化;初步查明了各主要平原盆地存在的含水層枯竭、地下水位下降、地面沉降、荒漠化、鹽鹼化、地表植被退化等與地下水不合理開發利用相關的環境地質問題;重點開展了鄂爾多斯盆地區域水文地質勘查,評價了盆地區域地下水資源總量,深入開展了鄂爾多斯盆地內蒙古、隴東國家能源基地的水文地質勘查,提出了地下水開發與生態環境保護方案,為國家能源基地供水提供了地下水資源保障。但基礎水文地質調查工作精度不夠,不能滿足國家經濟建設規劃的需要,嚴重限制了全局性和區域性重大地下水資源問題評價的精度;評價結果達不到支撐地下水可持續開發利用的需求,造成地下水資源的不合理開發,產生了大量環境地質問題;缺乏翔實基礎水文地質數據指導重要區的規劃建設。
2.工作目標
總體目標:在深入開展我國北方主要平原(盆地)區域水文地質調查基礎上,加強重點地區1:5萬水文地質調查,查明平原盆地重點地區的基礎水文地質條件,提出地下水資源合理開發利用和地質環境保護建議和對策。
「十二五」期間:完成我國北方的三江平原、松嫩平原、西遼河平原、山西六盆地等主要平原盆地重點地區1:5萬基礎水文地質調查,提出保障供水安全和地下水開發利用與保護戰略。
「十三五」期間:全面完成我國北方的銀川平原、河西走廊、准噶爾盆地、塔里木盆地等主要平原盆地重點地區1:5萬基礎水文地質調查,確保西部生態脆弱區的環境保護和乾旱缺水區的供水安全。
3.工作任務
在我國北方的三江平原、松嫩平原、華北平原、西遼河平原、山西六盆地、銀川平原、河西走廊、准噶爾盆地、柴達木盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯盆地11個主要平原盆地,選擇地下水開采強烈區、生態環境脆弱區、重點經濟規劃區和開發區開展1:5萬區域水文地質基礎調查,採用的技術手段主要包括地面調查、遙感、地球物理勘查、鑽探、地下水監測、數值模擬等。以1:5萬水文地質勘查規范為依據,通過切實加強實物工作量的投入,提高水文地質勘查程度,查明含水層空間結構、地下水系統分布、地下水補排徑條件以及生態環境演化,為地下水資源合理利用和地下水環境保護提供水文地質依據。
「十二五」期間:在我國北方的三江平原、松嫩平原、西遼河平原、山西六盆地等主要平原盆地區,開展1:5萬區域水文地質基礎調查,進一步查明含水層空間結構、地下水系統分布、地下水補排徑條件以及生態環境演化,為地下水資源合理利用和地下水環境保護提供水文地質依據。
「十三五」期間:結合2011~2015調查工作,在梳理成果、總結經驗基礎上,開展銀川平原、河西走廊、准噶爾盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯盆地5大平原盆地1:5萬基礎水文地質調查。
(二)全國地下水污染調查評價
1.工作現狀
2004年以來,國土資源部啟動了全國地下水污染調查評價,已完成珠江三角洲地區、淮河流域平原區、長江三角洲地區、華北平原區及下遼河平原地下水污染調查評價,完成調查面積約42萬平方千米,採集地下水樣品2萬余件,取得海量地下水質量與污染的調查數據,基本查明了我國東部平原地區區域地下水水質和污染狀況。
存在問題:我國中西部地區和東北大部分地區地下水污染總體狀況不明。地下水污染嚴重地區沒開展詳細調查,難於確定地下水污染范圍、程度和污染趨勢。地下水污染場地治理修復理論和技術體系尚未建立。
2.工作目標
總體目標:全面完成全國首輪區域地下水污染調查評價,基本查明區域地下水水質和污染狀況;基本完成我國地下水集中供水水源區和重要污染源分布區的地下水污染詳細調查,圈定污染范圍和查明污染趨勢;地下水及土壤污染場地開展修復工程示範研究;為我國地下水污染防治、地下水資源保護以及保障飲水安全提供科學依據。
「十二五」期間:完成我國東部地區、中西部地區區域地下水污染調查評價,基本查明地下水水質和污染總體狀況;對地下水集中供水水源區和污染嚴重區開展詳細調查,查明污染源,圈定污染范圍,查明污染趨勢;啟動地下水污染治理和修復示範工程;建立地下水污染場地治理和修復技術標准。
「十三五」期間:完成第二輪東部地區地下水污染調查評價;基本完成中西部地下水集中供水水源區和重要污染源分布區的地下水污染詳細調查,查明污染源,圈定污染范圍,查明污染趨勢。
3.工作任務
主要分為三層次的工作。一是以平原、盆地和重要岩溶流域為單元,以城鎮和工礦企業集中分布區為重點,開展區域性的1:25萬地下水污染調查評價;二是對地下水集中供水水源區和重要污染區,開展1:5萬地下水污染詳細調查;三是選擇典型污染場地,開展地下水及土壤污染修復工程示範研究。
「十二五」期間:對華北平原、長江三角洲平原、珠江三角洲平原和淮河中下游平原區的地下水集中供水水源區和重要污染源區,按1:5萬比例尺開展地下水污染詳細調查;選擇典型地下水及土壤污染場地開展修復工程示範研究。在松嫩平原、三江平原、西遼河平原、汾渭盆地、呼包平原、鄂爾多斯盆地、柴達木盆地、准噶爾盆地、河西走廊(疏勒河)、銀川平原、西南岩溶石山地區、四川盆地、江漢平原、鄱陽湖平原等地區,開展1:25萬區域地下水污染調查評價。繼續開展東部重點地區地下水污染詳細調查,完善15個典型地下水及土壤污染場地開展修復工程示範研究。對全國地下水污染調查評價成果進行綜合研究,完成一輪全國地下水污染評價。
「十三五」期間:華北平原、長江三角洲平原、珠江三角洲平原、淮河中下游平原、松嫩平原、三江平原、西遼河平原、汾渭盆地、呼包平原等為重點,開展第二輪地下水污染調查評價。對中西部地區的地下水集中供水水源區和重要污染源區,按1:5萬比例尺開展地下水污染詳細調查。
(三)嚴重缺水區和地方病區地下水勘查
1.工作現狀
國土資源部近15年來組織實施了「西北找水特別計劃」、「西部嚴重缺水地區地下水勘查示範工程」和「地方病嚴重區地下水勘查及供水安全示範」,總結出一系列地下水富集模式,深化了對區域規律的認識,建立了一套有效的工作方法和地下水勘查技術方法體系,探索出省部合作的新機制,為進一步開展地下水勘查以解決人畜飲水安全問題提供了指導。但是,我國缺水區面積大、缺水人口多,水文地質條件極為復雜,由於已有工作范圍和勘查示範力度有限,且多未能與地方各級政府形成有效的合作機制,限制了示範成果的及時推廣和更多人口缺水問題的解決,需要進一步對缺水特別嚴重的地區進行地下水勘查,集中解決居民飲水安全問題。
2.工作目標
總體目標:通過開展我國嚴重缺水地區、地方病區和污染嚴重區地下水勘查,實施地下水供水安全示範工程,為有效解決我國人民群眾飲水安全問題提供地下水資源保障,全面提升我國水文地質地球物理勘查和鑽探水平,引領地下水理論研究走上新的高度。
「十二五」期間:完成珠三角、淮河流域、南方紅層集中分布區地下水勘查,實施地下水勘查示範工程,帶動地方政府實施地下水供水安全工程。
「十三五」期間:完成南方長江流域重點地區、飲水型地方病區、長三角污染嚴重區地下水勘查,實施地下水勘查示範工程,直接解決330萬人飲水困難,帶動地方政府投資實施地下水供水安全工程。
3.工作任務
在北方乾旱區、南方紅層區、飲水型地方病區和地下水嚴重污染區選擇重點地區開展地下水勘查,利用遙感、地球物理勘查、鑽探等最新技術方法手段,查明水文地質條件和地下水分布規律,利用探采結合井直接解決部分群眾飲水困難,查清適宜人畜飲用地下水的分布,編制地下水開發利用區劃,與地方政府合作,全部解決所選片區居民的飲水安全問題。北方乾旱區以尋找富水構造為目標,在南方紅層區,因地制宜地確定取水層位,分散與集中供水相結合。在飲水型地方病區,在查清致病與非致病含水層區域分布規律的基礎上,施工供水井集中供水。在南方水資源污染區,尋找適宜飲用的地下水集中解決飲水安全問題。
「十二五」期間:開展寧夏中南部、太行山區、呂梁山區、遼西地區、內陸盆地乾旱區、青藏高原乾旱河谷區、新疆准噶爾盆地高砷高氟水區、塔里木盆地伽師病區,遼河平原、青海南部、冀北山區、山東膠萊盆地高氟區、珠江三角洲及淮河流域水污染區1:5萬專項水文地質調查,開展乾旱缺水區地下水賦存模式研究,帶動地方投資實施地下水供水安全工程。
在雲南、重慶、貴州、湖南、湖北、廣東、廣西、湖南、浙江、江西、江蘇和安徽等省紅層區開展1:5萬專項水文地質調查,實施探采結合示範工程,帶動地方政府投資,基本解決紅層區內群眾的飲水困難。
「十三五」期間:在東南沿海山地丘陵、海南高氟區和江漢平原高砷水區開展地下水勘查、1:5萬專項水文地質調查,通過地方投資,基本解決上述地區400萬人的飲水困難。在長江三角洲、華北平原等水污染區開展地下水勘查示範,直接解決50萬人的飲水安全問題。
(四)西南岩溶石山地區水文地質環境地質調查
1.工作現狀
我國西南岩溶石山重點分布在廣西、雲南、貴州、湖南、湖北、四川、重慶、廣東8省(區),岩溶區面積78萬平方千米,裸露岩溶區面積50萬平方千米,由於特殊的岩溶地質條件,造成大氣降水嚴重漏失到深部岩溶含水層,地表乾旱缺水、石漠化嚴重。從1999年開始,組織開展了西南岩溶區的地下水資源及其生態環境調查評價,查明了區域地下水資源量和石漠化分布現狀,完成1:5萬重點區岩溶調查10萬平方千米,為岩溶地下水開發和解決群眾乾旱缺水以及石漠化治理提供了重要的水文地質依據。據統計,西南岩溶區嚴重缺水地區、石漠化區和環境地質問題突出地區達30萬平方千米,地下河達3000多條,已完成的工作僅覆蓋石漠化嚴重區1/3不足,地下河僅調查百條左右,很難滿足大規模合理開發利用岩溶水的需求。
2.工作目標
總體目標:開展西南岩溶區1:5萬水文地質調查,實現岩溶水資源開發合理有序,石漠化、乾旱、水污染、內澇、塌陷等環境地質問題得到有效治理,岩溶地下河得到有效監控,水質明顯好轉,我國岩溶水文地質調查科研水平顯著提高,整個西南岩溶石山地區生態文明建設成效顯著。
「十二五」期間:完成西南8省區1:5萬岩溶水文地質調查6萬平方千米,岩溶水資源開發形成規模化效應,解決乾旱缺水和石漠化治理初見成效。
「十三五」期間:完成西南岩溶區乾旱缺水和石漠化嚴重地區1:5萬水文地質調查6萬平方千米,形成岩溶水資源開發有序合理,石漠化整治生態成效明顯,岩溶地下河得到有效監測,水質明顯好轉,西南岩溶水文地質調查和科研水平顯著提高。帶動地方政府投資,形成中央與地方共同投資、全面推進西南岩溶石山地區水文地質勘查工作的新局面。
3.工作任務
開展西南岩溶8省(區)岩溶水文地質調查,採用地面調查、遙感、地球物理勘查、鑽探、岩土水樣測試等技術方法手段,查明岩溶發育規律,岩溶水資源開發利用現狀和開發利用條件,實施岩溶水資源勘查開發利用工程,加快開展岩溶水賦存發育機理研究,加快開展石漠化治理技術和岩溶區生態地質環境保護技術研究。建立重點岩溶流域監測網路。
「十二五」期間:集中完成岩溶連片分布地區、西南8省區1:5水文地質調查6萬平方千米,查明岩溶發育規律、岩溶地下河開發利用現狀和條件,岩溶地下河污染現狀,開展50個縣550條岩溶地下河的開發利用示範工程。
「十三五」期間:完成西南8省區1:5萬岩溶水文地質調查6萬平方千米;查明岩溶發育規律、岩溶地下河開發利用現狀和條件及岩溶地下河污染現狀,開展200條岩溶地下河的開發利用示範工程,建立控制主幹岩溶地下河的監測站點。
(五)重要能源基地水文地質調查
1.工作現狀
我國現有13個大型煤炭基地、55個規劃礦區。目前我國大多數能源基地呈現水資源危機加重、突水災害頻發、生態環境惡化、區域含水層系統面臨破壞的嚴重局面。初步統計,現有70%煤礦區缺水,40%的煤礦區嚴重缺水。水害事故成為威脅煤礦安全生產的「第二大殺手」。許多地區含水層處於疏干、半疏干狀態,眾多岩溶大泉枯竭。水資源和環境問題成為能源基地持續發展的制約「瓶頸」。到20世紀80年代末,主要能源基地區基本完成了1:20萬區域水文地質普查,成為基地資源開發的主要水文地質基礎資料。部分地區開展了一系列專題性水文地質研究工作。但總的來看,能源基地區域水文地質調查精度較低,一些新的開發區和規劃區,高精度的水文地質調查工作還處於空白狀態。此外,能源基地資源開發與環境保護缺乏新理論、新技術的有效支撐,無法保障礦產資源的可持續利用。
2.工作目標
預期目標:開展國家重要能源基地規劃礦區的1:5萬水文地質調查8萬平方千米,查明基礎水文地質條件,為能源基地區含水層保護和地質環境合理開發利用提供依據。
「十二五」期間:完成西北、華北5個重要能源基地1:5萬水文地質環境地質綜合調查4萬平方千米。提出區域含水層保護的建議和對策。
「十三五」期間:完成東北、西北、華南大型煤炭基地25個規劃礦區的1:5萬水文地質環境地質綜合調查4萬平方千米。
3.工作任務
能源基地水文地質調查分區域調查和重點區調查兩個層次。區域調查精度為1:5萬比例尺,主要是調查區域含水層結構、分布規律、補徑排條件、地下水環境質量。重點區調查主要針對突出環境地質問題開展調查,包括含水層結構破壞情況、突水災害類型及規模、地下水環境質量及地表生態惡化狀況,其調查精度為1:1萬比例尺。
西北、華北缺水型能源基地,重點調查含水層結構與分布規律、補徑排條件及其變化特徵,評價地下水資源開發潛力,提供遠景水源地,解決水資源危機。華北、華南突水災害高發型能源基地,重點調查水害類型、規模及發生條件,評價預測水害危害程度及發展趨勢,提出地下水綜合利用與災害防治的技術與方案,降低災害損失。西北生態脆弱區、東北草原生態區能源基地,重點調查主要環境地質問題,評價分析煤炭開采對地下水系統及含水層結構的影響與破壞,制定區域含水層保護的策略與方案,遏制生態惡化趨勢。
「十二五」期間:在鄂爾多斯盆地周邊、山西省、冀魯豫皖三大區域煤炭規劃礦區,包括神東、寧東、晉北、晉中、冀中、兩淮、陝北、黃隴、晉東、魯西、河南11個大型煤炭基地,部署1:5萬水文地質環境地質綜合調查,調查面積4萬平方千米。在水資源危機嚴重、水害頻發、含水層破壞嚴重、生態環境問題突出地區,選擇6個典型礦區,建立地下水動態監測站點。開展基於生態環境保護及水害防治的地下水綜合利用示範。
「十三五」期間:在內蒙古東北、雲貴川、新疆甘肅三大區域煤炭規劃礦區,包括蒙東、雲貴川2個大型煤炭基地、25個規劃礦區,部署1:5萬水文地質環境地質綜合調查,調查面積4萬平方千米。在水資源危機嚴重、水害頻發、含水層破壞嚴重、生態環境問題突出地區,選擇5~6個典型礦區,建立地下水動態監測站、點。開展基於生態環境保護及水害防治的地下水綜合利用示範。
(六)地下水監測工程
1.工作現狀
我國地下水監測始於20世紀50年代。經過50多年的努力,國土資源部門共建立各類地下水監測點23800多個,其中國家級點1422個,形成了國家、省(自治區、直轄市)、地(市)三級地下水監測網點,主要分布於黃淮海平原、松遼平原、三江平原、關中盆地、銀川平原、柴達木盆地、長江三角洲、山東半島、江漢平原、成都平原、河西走廊、山西六大盆地、神木能源開發區和223個以地下水為主要供水水源的大中城市。主要監測內容包括地下水位、水質、水溫以及泉水與地下暗河流量等。近年來,加強了地下水自動監測與實時傳輸系統和公益性服務能力建設,建立了北京、濟南、烏魯木齊等地下水自動監測示範區,300多個地下水監測點實現了自動監測、無線傳輸與網上發布,建設完善了國家級地下水監測資料庫和中國地下水監測信息網,編輯出版了《中國地質環境監測地下水水位年鑒》,實現了地下水監測信息社會共享。然而,我國從未進行過專門的規模性地下水監測井建設,現有地下水監測井主要利用了以往保留的各類地下水勘探鑽孔、水源地生產井和農用機井、民井,存在專門監測井少、井點布局不合理、監測設施陳舊老化、監測自動化程度低等問題,嚴重製約地下水監測工作公益性服務功能的發揮,不能滿足經濟社會可持續發展的要求。
2.工作目標
總體目標:建立較完善的國家地下水監測網路,構建地下水動態調查評價體系,實現地下水監測信息採集、傳輸、處理和服務現代化,及時掌握地下水動態變化情況,開展地下水評價與預測預報,滿足地下水監測監督需求,為政府部門和社會公眾提供決策支持與信息服務,為防治地質災害、保護地質環境、保障地下水可持續利用、促進經濟社會可持續發展提供依據。
「十二五」期間:完成國家地下水監測工程一期工程建設,初步建立現代化國家級地下水監測網,國家級地下水監測點達到10000個。基本實現對全國主要平原、盆地、岩溶分布區、生態環境脆弱區等地下水的區域控制性監測和對重要地下水超采區、地下水水源區和大中城市地下水水源地的實時自動化監測,建立典型地區地下水動態評價體系,基本滿足地下水監測監督需要,為防治地質災害、保護地質環境提供決策支持與信息服務。
「十三五」期間:完成國家地下水監測工程二期工程建設,基本建成現代化國家級地下水監測網,國家級地下水監測點達到20000個。基本實現全國主要平原、盆地、岩溶分布區、生態環境脆弱區等地下水監測自動化,全面實現重要地下水超采區、地下水水源區和大中城市地下水水源地的實時自動化監測,建立主要平原、盆地和地下水開采區地下水動態評價體系,滿足地下水監測監督需要,為科學管理含水層、優化配置水資源、防治地質災害、保護地質環境提供決策支持與信息服務。
3.工作任務
建設具有國際先進水平的覆蓋全國主要平原、盆地、岩溶分布區和生態環境脆弱區的現代化國家級地下水監測站網,及時掌握地下水動態變化過程與區域分布規律。
建設現代化地下水監測(均衡)試驗場與監測示範區,開展地下水監測試驗與科學研究,滿足地下水資源評價、數值模擬、預測預報、污染防治等工作需求。
構建地下水動態調查評價體系,實現我國主要平原盆地的地下水動態評價與預測預報,為履行地下水監測監督職能提供決策支持與信息服務。
開展地下水監測信息系統建設,研究開發新一代全國地下水監測信息系統,整合各類各級地下水監測信息,實現全國地下水監測數據全面融合、統一發布與信息共享。
「十二五」期間:
(1)完成國家地下水監測工程一期,建成10147個國家級自動化監測點,地方配套建設省、市級地下水監測點20000個。
(2)建成北京、鄭州、烏魯木齊3個地下水監測(均衡)試驗場,完善北京、濟南、烏魯木齊3個地下水監測示範區。
(3)完成華北平原、松嫩平原、銀川平原、河西走廊、鄂爾多斯盆地、准噶爾盆地、三江平原、柴達木盆地、准噶爾盆地、塔里木盆地、山西六大盆地、河套平原等北方平原盆地地下水動態調查評價體系建設。
(4)開發研製新一代全國地下水監測信息系統,完成信息系統功能建設。
「十三五」期間:
(1)完成國家地下水監測工程二期工程建設,在一期工程基礎上,新增10000個國家級自動化監測點,國家級點總數達到20000個;地方配套建設省、市級地下水監測點20000個,省、市級地下水監測點總數達到40000個。
(2)新建上海、哈爾濱、桂林、湛江4個地下水監測示範區,地下水監測試驗場(示範區)總數達到10個。
(3)完成長江三角洲、珠江三角洲、淮河流域、鄱陽湖平原、江漢平原、成都平原等我國南方主要平原以及南方岩溶地區地下水動態調查評價系統建設。
(4)健全完善全國地下水監測信息系統功能,實現全國20147個國家級地下水監測點的監測信息自動接收、存儲及網上發布。
⑧ 三江平原的形成和風化有什麼關系
三江平原是新華夏構造體系第三江平原二隆起帶北端的一個拗陷帶,在大地構造上屬同江內陸斷陷。它是在前古生代變質岩、古生代和中生代沉積岩組成的基底上,經第三紀拗陷(斷陷)而形成的盆地。三江平原地勢低平,由西南向東北傾斜,平均海拔50-60米,撫遠三角洲的黑瞎子島最低,海拔34米。地面總坡降1/10000。在平原上零星分布殘山和殘丘,如卧虎力山、別拉音山、街津山、大頂子山等,它們的高度多在500米以下,主要由古生代、中生代頁岩,中酸性火山岩和花崗岩所構成。
三江平原沼澤的形成是許多自然地理條件綜合作用的結果。地表過濕或積水是沼澤形成的關鍵。但主要條件是氣候、水文、地質地貌和人類活動的影響。
(1)氣候條件 土壤表層經常過濕是沼澤形成的直接原因,而土壤水分狀況主要決定於氣候。三江平原屬溫帶濕潤、半濕潤季風氣候,年平均降水量為500~600mm,雖不多,但季節分配不均,多集中於夏、秋兩季,各地6~10月降水量佔全年降水量的75~85%。至10月末或11月初,氣溫下降,大量水分來不及排除,被凍結在地表或土壤層中,水分以固體狀況保存下來,致使翌年春季解凍,導致地表積水或過濕,加之凍結期長,凍層厚(深達1.5~2.1lm),土壤粘重,不利水分下滲,地表經常過濕,沼澤廣泛發育。
(2)地質地貌條件 三江平原是新構造運動長期下沉的地區,造成三面環山、中間低窪平坦的地形。周圍山區降水量多,豐富的徑流向平原匯集,而平原區地勢極為低平,由西南向東北緩緩傾斜,總比降為1/10000,所以區內發育一些中小河流,多無明顯河槽,屬典型的沼澤性河流,泄水能力低。在長期下沉過程中,地表堆積了第四紀河湖相粘上沉積物,厚度一般達3~17m左右,這種粘土的粘粒含量較高,並富有鐵鋁氧化物、次生氧化硅、蒙脫石與水雲母等膠體礦物,在浸水膨脹的情況下,增加了土壤的持水性,阻塞了土壤的孔隙,構成了深厚的不透水層,從而減弱或阻止地表水向下運行,積存起來形成沼澤。
(3)水文條件 一個地區的水文特徵受氣候及地貌條件所制約。三江平原地形平坦,切割微弱,因而河道稀疏,河網密度小。除黑龍江、松花江和烏蘇里江外,有些河流發源於完達山或小興安嶺而穿行於平原沼澤之中,而有些河流則發源於沼澤窪地又流經於沼澤之中,這些中、小型河流均具有平原沼澤性河流的特點,如別拉洪河、撓力河中下游、濃江、穆棱河等,由於河流比降小,河道彎曲,狹窄平淡,河漫灘多,導致一些河流無明顯河道,泄水能力低,排水不暢,大量水分補給沼澤。每年汛期,主要河流還受黑龍江、烏蘇里江洪水頂托,回水距離一般為20~30km,最長達70km。由於洪水項托,提高了這些河流的承泄水位,使兩岸低平地排水更為困難,促進了沼澤的形成和發展。
(4)人為因素的影響 人類經濟活動對沼澤的形成也起到一定作用,並且人為因素對沼澤的影響,比自然演化要快得多,人們開挖運河、進行農田灌溉、修建水利工程等活動,如果處理不當,在這些區域就會抬高地下水位,使土地逐漸沼澤化。如穆棱河流域,1943年在密山縣境的湖北屯附近,向小興凱湖修建分洪水道,有14km防洪堤沒有修建,每年汛期,穆棱河洪水由此漫溢,積存地表,使水道東側沼澤面積日趨擴大。
總之,由於三江平原新構造運動以下沉為主,地勢低平,土質粘重,氣候溫涼,凍土發育,夏秋多雨,蒸發較弱,排水不暢等多種因素綜合作用的結果,以致引起土壤過度潮濕,在河漫灘、階地和各類窪地上形成大面積集中連片沼澤。
⑨ 地理,哪些自然原因使三江平原沼澤廣泛分布。
(1)氣候條件 土壤表層經常過濕是沼澤形成的直接原因,而土壤水分狀況主要決定於氣候。三江平原屬溫帶濕潤、半濕潤季風氣候,年平均降水量為500~600mm,雖不多,但季節分配不均,多集中於夏、秋兩季,各地6~10月降水量佔全年降水量的75~85%。至10月末或11月初,氣溫下降,大量水分來不及排除,被凍結在地表或土壤層中,水分以固體狀況保存下來,致使翌年春季解凍,導致地表積水或過濕,加之凍結期長,凍層厚(深達1.5~2.1lm),土壤粘重,不利水分下滲,地表經常過濕,沼澤廣泛發育。
(2)地質地貌條件 三江平原是新構造運動長期下沉的地區,造成三面環山、中間低窪平坦的地形。周圍山區降水量多,豐富的徑流向平原匯集,而平原區地勢極為低平,由西南向東北緩緩傾斜,總比降為1/10000,所以區內發育一些中小河流,多無明顯河槽,屬典型的沼澤性河流,泄水能力低。在長期下沉過程中,地表堆積了第四紀河湖相粘上沉積物,厚度一般達3~17m左右,這種粘土的粘粒含量較高,並富有鐵鋁氧化物、次生氧化硅、蒙脫石與水雲母等膠體礦物,在浸水膨脹的情況下,增加了土壤的持水性,阻塞了土壤的孔隙,構成了深厚的不透水層,從而減弱或阻止地表水向下運行,積存起來形成沼澤。
(3)水文條件 一個地區的水文特徵受氣候及地貌條件所制約。三江平原地形平坦,切割微弱,因而河道稀疏,河網密度小。除黑龍江、松花江和烏蘇里江外,有些河流發源於完達山或小興安嶺而穿行於平原沼澤之中,而有些河流則發源於沼澤窪地又流經於沼澤之中,這些中、小型河流均具有平原沼澤性河流的特點,如別拉洪河、撓力河中下游、濃江、穆棱河等,由於河流比降小,河道彎曲,狹窄平淡,河漫灘多,導致一些河流無明顯河道,泄水能力低,排水不暢,大量水分補給沼澤。每年汛期,主要河流還受黑龍江、烏蘇里江洪水頂托,回水距離一般為20~30km,最長達70km。由於洪水項托,提高了這些河流的承泄水位,使兩岸低平地排水更為困難,促進了沼澤的形成和發展。
(4)人為因素的影響 人類經濟活動對沼澤的形成也起到一定作用,並且人為因素對沼澤的影響,比自然演化要快得多,人們開挖運河、進行農田灌溉、修建水利工程等活動,如果處理不當,在這些區域就會抬高地下水位,使土地逐漸沼澤化。如穆棱河流域,1943年在密山縣境的湖北屯附近,向小興凱湖修建分洪水道,有14km防洪堤沒有修建,每年汛期,穆棱河洪水由此漫溢,積存地表,使水道東側沼澤面積日趨擴大。
總之,由於三江平原新構造運動以下沉為主,地勢低平,土質粘重,氣候溫涼,凍土發育,夏秋多雨,蒸發較弱,排水不暢等多種因素綜合作用的結果,以致引起土壤過度潮濕,在河漫灘、階地和各類窪地上形成大面積集中連片沼澤。
⑩ 第四系鬆散堆積物因子及其主要環境地質問題
三江平原第四系鬆散堆積物十分發育,它分布廣、厚度大、地層完整、含化石豐富。第四系鬆散堆積物是岩石圈轉化而來的一種重要物理風化現象形成的,是崩塌、滑坡、搬運地質作用的產物。第四系鬆散堆積物其基本母質來於岩石,同岩石圈有著非常密切的聯系,屬未固結的近代沉積物,是岩石的風化物經過水力、風力和重力的搬運作用形成的,具有不同程度的分選和沉積韻律的特點,未經固結且質地疏鬆。
一、第四系鬆散堆積物沉積的特徵
(一)沉積特徵
三江平原在地質上是一個長期間歇性沉降的內陸斷陷,處於三面環山和三大江匯流之後,在這樣獨特的地質-地理條件下,第四系沉積物必然是十分發育和具有特色的。
根據原地礦部九○四水文地質工程地質大隊在三江平原工作成果,三江平原第四系的成因類型十分復雜,它包括殘積、坡積、洪積、沖積、湖積、風積、沼澤沉積、冰水沉積和一些混合成因類型。主要有河流滯留相和沖洪積相。在平原的邊緣山麓地帶還有一部分冰磧物。在時間上,沖積成因的河床相砂和砂礫沉積佔有最大比重,從而在平原內構成了一個統一的大厚度第四系含水岩組。在三江平原表層,漫灘-沼澤相富含有機質的淤泥質砂質粘土和漫灘相砂質粘土、亞砂土,共同構成了復雜分布,成為平原內大部分地區承壓含水層的隔水頂板,同時也是促成三江平原沼澤廣布的重要因素。
三江平原第四系的厚度較大。除平原邊緣和殘山殘丘附近厚僅50~100m外,平原內部厚度一般為120~200m,最厚可達240~280m。第四紀中不同時期的沉積物,自新到老,從上到下構成了既嵌入又疊置的上疊型沉積。
三江平原第四系的岩相變化規律是西粗東細、北粗南細和北厚南薄。就地表物質組成而言,東西兩半部的差異極其明顯。以街津山、二龍山、烏爾虎力山、別拉音山至雙山一線為界,西半部地面物質較粗,粘土、砂質粘土層很少或缺失,亞砂土、砂,甚至砂礫層往往直接出露地表。東半部地面物質較細,地表常見3m以上甚至十幾米厚的粘土、砂質粘土覆蓋層。
三江平原第四系沉積物的平均粒度比我國東部其他堆積平原粗。其岩性以砂礫石和礫質中粗砂為主,很少有粘性土夾層。粒度組成在剖面上表現出3個大的韻律,與下伏古近-新近系含煤砂泥岩系的粒級差異是比較明顯的。在重砂礦物中,以風化能力較低的角閃石和綠簾石為主,形成非穩定礦物組合,其風化系數在剖面上低於孔平均值,反映了第四紀全球性氣候變冷的特徵,與古近-新近紀以褐鐵礦、鈦鐵礦等金屬礦物為主的穩定礦物組合截然不同,反映了不同按氣候條件下化學風化作用的明顯差異。但其重礦物組合對第四紀不同氣候期的反映不甚明顯,只在中更新統出現了鋯英石的低含量帶。
(二)化學特徵
據現有資料(表6-26)分析,地表以下的第四紀地層中,微量元素含量以Ti為最豐富,其次是Sr,含量最低的微量元素為Cd和Mo。在7~13m處,Ti、Cr、Cd、Cu、Sr等含量明顯增高,而Ni、Mo、Zn等含量明顯變低。其他比例失調的元素還有Be、Hf、Zr、Ca等。地層內不同深度鐵氧化物類型(表6-27),在7~15m之間,FeO>Fe2O3,說明此區間為典型還原條件下沉積的地層,三江平原多數地帶具備此特點。由於在7~15m之間多數地帶分布1層或數層淤泥質砂質粘土,沉積時為還原環境,因此導致水質不好。許多民井打在此地層上,造成了地方病的高發。地層中其他氧化物隨深度變化不明顯(表6-28)。與表層土壤相比,第四紀地層中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、NO-3等可溶鹽含量很低(表6-29),其中NO-3小於0.10mg/L,這說明地表以下第四紀地層受污染較輕。以上各種元素及氧化物分布規律比較實際地反映了三江平原第四紀地層的原始景觀環境。
表6-26 三江平原第四紀地層中微量元素的含量
(五)土體崩塌
土崩主要發生在一些大型取土坑內,是由於人類挖土燒磚工程活動,在台地陡坡處開挖出現土體陡坡,通過地表水滲透沿土體垂直裂隙切割,使土體陡坡垮落。比如湯原縣正陽鄉位於湯旺河與松花江匯流處,其新勝村東南大型侵蝕溝溝岸坍塌,流失土方量200m3,下游溝口淤積泥砂厚達2.5m多。松花江凹岸,由於水流長期侵蝕作用,岸邊多處失穩形成崩塌,平均每年因江水側蝕造成岸邊崩塌寬度1~2m。