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工程地质的第四系是什么意思

发布时间: 2021-02-10 13:50:52

『壹』  第四系松散堆积物因子及其主要环境地质问题

三江平原第四系松散堆积物十分发育,它分布广、厚度大、地层完整、含化石丰富。第四系松散堆积物是岩石圈转化而来的一种重要物理风化现象形成的,是崩塌、滑坡、搬运地质作用的产物。第四系松散堆积物其基本母质来于岩石,同岩石圈有着非常密切的联系,属未固结的近代沉积物,是岩石的风化物经过水力、风力和重力的搬运作用形成的,具有不同程度的分选和沉积韵律的特点,未经固结且质地疏松。

一、第四系松散堆积物沉积的特征

(一)沉积特征

三江平原在地质上是一个长期间歇性沉降的内陆断陷,处于三面环山和三大江汇流之后,在这样独特的地质-地理条件下,第四系沉积物必然是十分发育和具有特色的。

根据原地矿部九○四水文地质工程地质大队在三江平原工作成果,三江平原第四系的成因类型十分复杂,它包括残积、坡积、洪积、冲积、湖积、风积、沼泽沉积、冰水沉积和一些混合成因类型。主要有河流滞留相和冲洪积相。在平原的边缘山麓地带还有一部分冰碛物。在时间上,冲积成因的河床相砂和砂砾沉积占有最大比重,从而在平原内构成了一个统一的大厚度第四系含水岩组。在三江平原表层,漫滩-沼泽相富含有机质的淤泥质砂质粘土和漫滩相砂质粘土、亚砂土,共同构成了复杂分布,成为平原内大部分地区承压含水层的隔水顶板,同时也是促成三江平原沼泽广布的重要因素。

三江平原第四系的厚度较大。除平原边缘和残山残丘附近厚仅50~100m外,平原内部厚度一般为120~200m,最厚可达240~280m。第四纪中不同时期的沉积物,自新到老,从上到下构成了既嵌入又叠置的上叠型沉积。

三江平原第四系的岩相变化规律是西粗东细、北粗南细和北厚南薄。就地表物质组成而言,东西两半部的差异极其明显。以街津山、二龙山、乌尔虎力山、别拉音山至双山一线为界,西半部地面物质较粗,粘土、砂质粘土层很少或缺失,亚砂土、砂,甚至砂砾层往往直接出露地表。东半部地面物质较细,地表常见3m以上甚至十几米厚的粘土、砂质粘土覆盖层。

三江平原第四系沉积物的平均粒度比我国东部其他堆积平原粗。其岩性以砂砾石和砾质中粗砂为主,很少有粘性土夹层。粒度组成在剖面上表现出3个大的韵律,与下伏古近-新近系含煤砂泥岩系的粒级差异是比较明显的。在重砂矿物中,以风化能力较低的角闪石和绿帘石为主,形成非稳定矿物组合,其风化系数在剖面上低于孔平均值,反映了第四纪全球性气候变冷的特征,与古近-新近纪以褐铁矿、钛铁矿等金属矿物为主的稳定矿物组合截然不同,反映了不同按气候条件下化学风化作用的明显差异。但其重矿物组合对第四纪不同气候期的反映不甚明显,只在中更新统出现了锆英石的低含量带。

(二)化学特征

据现有资料(表6-26)分析,地表以下的第四纪地层中,微量元素含量以Ti为最丰富,其次是Sr,含量最低的微量元素为Cd和Mo。在7~13m处,Ti、Cr、Cd、Cu、Sr等含量明显增高,而Ni、Mo、Zn等含量明显变低。其他比例失调的元素还有Be、Hf、Zr、Ca等。地层内不同深度铁氧化物类型(表6-27),在7~15m之间,FeO>Fe2O3,说明此区间为典型还原条件下沉积的地层,三江平原多数地带具备此特点。由于在7~15m之间多数地带分布1层或数层淤泥质砂质粘土,沉积时为还原环境,因此导致水质不好。许多民井打在此地层上,造成了地方病的高发。地层中其他氧化物随深度变化不明显(表6-28)。与表层土壤相比,第四纪地层中K、Na、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、NO-3等可溶盐含量很低(表6-29),其中NO-3小于0.10mg/L,这说明地表以下第四纪地层受污染较轻。以上各种元素及氧化物分布规律比较实际地反映了三江平原第四纪地层的原始景观环境。

表6-26 三江平原第四纪地层中微量元素的含量

(五)土体崩塌

土崩主要发生在一些大型取土坑内,是由于人类挖土烧砖工程活动,在台地陡坡处开挖出现土体陡坡,通过地表水渗透沿土体垂直裂隙切割,使土体陡坡垮落。比如汤原县正阳乡位于汤旺河与松花江汇流处,其新胜村东南大型侵蚀沟沟岸坍塌,流失土方量200m3,下游沟口淤积泥砂厚达2.5m多。松花江凹岸,由于水流长期侵蚀作用,岸边多处失稳形成崩塌,平均每年因江水侧蚀造成岸边崩塌宽度1~2m。

『贰』 工程地质土层描述中q4al,q4ml是什么意思

详见《工程地质手册》(第五版)附录I 第四纪地层的成因类型符号。

『叁』 工程建设与第四纪地质

一项较大工程的实施往往需要多学科的协同攻关。在工程的选址、选线以及具体工程的地基岩土工程地质条件、桩基工程地质条件等基础工作中,第四纪地质学将发挥重要作用。如在预测预报煤矿周围地质环境的稳定性方面,若证实该地区有冰川活动的迹象,就应了解和掌握冰川活动对基岩的挤压和对该地区地形的改变等情况,要对被挤压物质的方向和结构质地进行研究,因为它们是受当地冰川流动方向控制的。

对于一些地质工程问题主要工作之一是探测不稳固沉积物,像泥炭层、渗出层以及松散沉积物的成分在垂向和横向的变化。第四纪松散沉积物的厚度、岩性、物理力学等性质,及受沉积动力、海平面变化及古气候、古环境等因素的影响,因为各沉积层的三维空间分布非常复杂。

1. 第四纪地质工程

第四纪地质工程,是指在区域开发或城市建设中,把第四纪环境作为某项具体工程的建筑环境,第四纪地质就是这项工程构件的一种系统工程。作为具体工程,在设计上要正确运用勘察与实验资料,充分考虑第四纪地质条件; 在施工上要采用第四纪地质控制施工法,按照可能的超前预报,对不良的第四纪地质体予以改良使之适应工程建筑要求。要完成这样的工作首先要有坚实的第四纪地质基础理论,同时应掌握地质力学、岩土力学等基本知识,以便更好地分析认识地质体的变形破坏机理。

地基土层的晚第四纪沉积物其埋藏深度、分布、结构、物理力学性质方面的差异,对工程造价及建筑物的稳定性起着决定性的作用。不同的埋藏地貌类型,其组成物的岩性、厚度、分布特征及物理力学性质等各不相同,而埋藏地貌的发育过程受古地理环境变化所制约,所以说古地理控制着各沉积层的空间分布及物理力学性质。因此,对浅层第四纪地质及古地理的研究越来越被人们关注和重视。

2. 地面沉降问题

中国大多数大城市都面临地面沉降问题,究其原因,皆因在松散第四纪地层中过量开采地下水或新构造运动所致。这些城市多位于我国东部沉降区或黄土高原区,明显受第四纪地质背景影响。地面沉降对我国经济发展影响很大,尤其是城市建设和发展。

第四纪沉积物是多数城市的地基与供水水源的载体,也是地面沉降的主要载体。因此能否控制或预防地面沉降,首先取决于对地质条件的充分认识。在制订针对已经出现的地面沉降对策时,要以对第四纪演变规律了解为基础,预测城市发展或抽灌可能出现的新的地质问题,研究建筑负荷极限和土地负荷极限,为控制高速率沉降区,大城市的扩展与预防农业土地受损,提供必要的地质依据。

我国长江三角洲有1500km2面积低于海拔2m,黄河三角洲的大部分海拔仅1 ~3m,珠江三角洲几乎全部位于 1. 5m 以下,考虑到地面沉降的叠加,这一结果会对我国经济发达和人口密集的低海岸区形成重要威胁。而当前在许多地区因海水入侵(绝对海平面上升和相对海平面上升的叠加)已出现土地盐渍化、淡水咸化、风暴潮的强度增大,沙滩海岸蚀退加速、海岸风沙盛行以至滨海农田沙化等。新构造运动也是海平面变动的起因之一。现代海平面上升使我国东南沿海地区面临海水入侵危机,盐水入侵可影响甚至改变水文地质与地下水地球化学过程,其中土地盐渍和淡水咸化现象已间接和直接地影响到人类的健康。

海岸土质环境问题: 盐水入侵或海水倒灌现象,一方面是自然因素造成的,另一方面是人为作用触发了灾害的产生。大量不合理地开采地下水,致使地下水位不断下降,造成海水入侵,导致陆地的地质灾害,严重地影响到生产建设和人们的身体健康,如海南西瑁岛上,由于地下水位低于海平面出现严重的海水倒灌现象,在岛上开挖井水的深度比原来的深度增加了30% ,在距离海岸线 100m 左右的水井已出现咸味,不能食用。其他地区如琼山市东营镇的井水中所含盐分不断增加,已达到了危险地步。

3. 第四纪工程地质评价

在实施较大工程,尤其是跨长距离和地质情况复杂地区的工程中,第四纪工程地质评价是重要的基础前提。因为工程的选线、选址的确定直接影响到工程的质量和安全。

田明中等在南水北调中线工程天津干渠徐水—容城段选址研究中采用了层次分析法(AHP)进行第四纪工程地质评价。其中影响因子层采用了断裂、基岩、地貌、人工因素、潜水面、第四纪堆积物岩性和第四纪堆积物成因等七项因子。经过层次分析法(AHP)初步确定影响因子的重要性由大到小依次为: 断裂、基岩、地貌、第四纪堆积物及其岩性、人工因素、浅水面。通过相互间重要性对比,建立了重要性成分对比判断矩阵。通过评价指标优越性权值及影响因子相对重要性分析,可以用因子组合优越性值综合表示因子的优越性和重要性的评价结果。

将层次分析法引入第四纪工程地质评价中,使问题条理化、系统化,也使整个评价过程定量化、标准化,得出的结果比较合理。但这种方法也存在着随机性,这是其本身无法克服的一个不足。譬如,对于同样的问题的决策,如果在互不干扰、互不影响的条件下,不同的研究者既使采用同样的方法来研究,他们所建立的层次结构模型和所构建的判断矩阵很可能各不相同,分析得出的结论也可能各有差异。为了克服这种缺点,在实际运用中,特别是多目标、多准则、多层次的非结构化的战略决策问题的研究中,对于问题所涉及的各种要素及其层次结构模型的建立,往往需要多部门、多领域的专家共同会商、集体决定。在构建判断矩阵时,对于各个因素之间的重要程度的判断,也应该综合各个专家的不同意见,譬如,取各个专家的判断值的平均数、众数或中位。

『肆』 第四系地质指的是什么样的地质结构,有什么具体的特点

一般指地球200万年至今因为各种地质或者地表活动形成的地质内容。主要是残坡积物、冲洪积物。一般为沙、砾石、腐殖物沉积构成。

『伍』 第四系全新世松散堆积物是什么意思

这个主要是体现松散堆积物形成的年代,第四纪全新世是离我们最近的一个地质年代 。

『陆』 工程地质分区

研究区小清河以北为黄河三角洲平原,小清河以南多为山前冲洪积平原(图2-6),基岩埋深在数百米以下,表层均为第四系松散沉积物,鉴于一般工业与民用建筑物地基持力层一般均在15m以上,一般中高层建筑物持力层一般在25m以上的特点,下面仅以0~25m的土体为对象,进行分析和研究。

1.土体的岩性与结构特征

(1)土体岩性分类

区内0~25m深度内的地层多为第四系全新统地层,其沉积环境受黄河和海洋交互或共同影响,形成了以细颗粒为主的地层。所表现出的岩性以粉土最为广泛,其次为粉质粘土、粉砂、粘土,局部有细砂,其主要岩性特征见表2-9。

图2-6 黄河三角洲工程地质分区图

Fig.2-6 Map of Engineering geology zoning in the Yellow River Delta

(2)土体结构特点

区内土体结构无单层结构,多为多层结构(多层结构是指一定深度内由3层或3层以上的地层构成),这也是区内的沉积环境所决定的,该区已濒渤海,是河流的最下游段,河道游荡较频繁,古地貌特点反复变化,携带泥、砂的水动力特点也随之变化,因此,区内一般无巨厚的单层岩性沉积。

表2-9 黄河三角洲0~25m 地层岩性分类及主要特征表Tab.2-9 Lithology of strata down to 25m depth in the Yellow River Delta

2.土体工程地质特征

(1)山前冲积洪平原区土体工程地质特征

该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、洪积(

)物,岩性以土黄—灰黄色粉质粘土、粉土为主,古河道带有粉砂、细砂分布,湖沼相沉积的灰黑色淤泥、淤泥质土比较少见。土层物理力学性质较好,承载力较高。

(2)古黄河三角洲区土体工程地质特征

该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、海积、湖沼相沉积(

),上部多以土黄色—褐黄色粉土、粉质粘土为主,古河道带有粉砂分布;中部多有灰黑色淤泥质粉质粘土分布;局部有粉砂分布,下部以土黄色粉土、粉砂为主。土层的物理力学性质在水平和垂向上均有较大的变化,局部有小片的软土和高盐渍土分布。

(3)现代黄河三角洲平原区土体工程地质特征

该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积海积物(

),上部多为土黄—灰黄色粉土、粉质粘土;中部为灰黑色粉质粘土或淤泥质土,具腥味;下部多为浅灰色粉砂,土层的物理力学性质在水平和垂向上均有较大的变化,软土分布面积较大,盐渍土呈片状分布,为弱—中等盐渍土。

3.地表下0~25m土体物理力学指标的变化规律

1)古黄河三角洲区的物理力学性质总体上好于现代黄河三角洲,这是由于现代黄河三角洲的成陆时间晚于古黄河三角洲,其自重固结的程度弱于前者。

2)无论是古黄河三角洲区还是现代黄河三角洲区,各类岩性土层的物理力学指标显示出一个较明显的规律,即从地表向下,随深度的增加土层的物理力学指标以较好—较差—好的规律发生变化。一般较差的深度段在5~10m和10~15m。这一变化规律也与区内的沉积环境相吻合,力学指标较差的深度段为1855年黄河改道以前沉积的以冲湖积-冲海积相为主的地层。

『柒』 第四系全新统是什么意思

建议你看一下地层学,也可以先看一下地层年代表

『捌』 主要地层第四系指什么

第四系,
英文:Quaternary System,地质学名词,属年代地层单位。
即新生版代第四纪形成的地层。 权
符号Q,与第四纪相同。
可分为更新统(对应年代为更新世)和全新统(对应年代为全新世)。

『玖』 工程地质土层描述中Q4al,Q4ml是什么意思

同意,Q4al为第四系全新统湖冲积层,淤泥质粘土,粘土。Q4ml为第四系全新统人工堆积层,人工填土,矿石尾渣,剥离土

『拾』 什么是第四系

第四系是一个年代地层单位,即新生代第四纪形成的地层统称为第四系。专
18世纪,在对南阿尔卑属斯和意大利平原的地层研究中,把地层自下至上划分为原始系、第二系、第三系。十九世纪初在对巴黎盆地的研究中,又在原第三系上部划出第四系。 随着地质学的发展,原始系、第二系的名词已经废弃不用,而第三系、第四系的名称则保留下来。

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