任务认识第四纪沉积物课件

任务1认识第四纪沉积物任务引入昆仑山顶残积物风化壳洪积扇裙卵砾石地层第四纪沉积物有哪些基本特征与成因类型？有哪些工程地质性质？教学目标1.了解第四纪沉积物的基本特征；2.了解第四纪沉积物的成因类型；3.了解第四纪沉积物的工程地质性质。知识目标1.遵纪守法，爱岗敬业，具有社会责任感和参与意识；2.具有质量意识、绿色环保意识与安全意识；3.具有集体与团队合作精神，能进行沟通和协作。素质目标1.能区分判断第四纪沉积物的成因类型；2.能区分第四纪沉积物的基本特征，并判断其工程地质性质。能力目标目录第四纪沉积物的基本特征1第四纪沉积物的成因类型2第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质3一、第四纪沉积物的基本特征一、第四纪沉积物的基本特征第四纪包括更新世和全新世。第四纪沉积物的形成，是岩石在长期的外动力作用下，受到风化剥蚀破碎，破碎的块石、碎石、岩屑等留在原地或被搬运到其他地方沉积下来，未经胶结成岩作用的过程。第四纪沉积物的基本特征：1.主要是陆相沉积：第四纪的沉积物，除了少数是海相和过渡相以外，主要是陆相沉积，同时一般未受到变质作用的影响。2.岩相多变性：第四纪沉积物的沉积环境极为复杂，沉积物的物质成分、结构、厚度在水平方向和垂直方向上都有很大的差异性。3.松散性：属于散体介质，具有松散性，称为松散沉积物。4.移动性：因未胶结成岩，在内外营力的作用下，常处于再搬运沉积的过程中，在成分、结构与厚度上不断发生变化，大多数难以找到原始产状。5.第四纪沉积物常构成各种堆积地貌形态，并在各地貌单元中呈规律性分布。残积物：常分布在起伏平缓的山顶或较平缓的山坡段；坡积物：多分布在山坡至坡麓地段；洪积物：以洪积扇形态分布于山麓、沟口地段，甚至由几个洪积扇

联结而成洪积扇裙或洪积平原；冲积物：分布于河谷地带或山前冲积平原。二、第四纪沉积物的成因类型二、第四纪沉积物的成因类型根据第四纪沉积物形成的地质作用、营力方式、沉积环境、物质组成等划分为残积物、坡积物、洪积物、冲积物、湖积物、海洋堆积物、风积物及冰积物等。

成

因成因类型主导地质作用风化残积残积物物理、化学风化作用重力堆积坠积物崩塌堆积物滑坡堆积物土溜较长期的重力作用短促间发生的重力破坏作用大型斜坡块体重力破坏作用小型斜坡块体表面的重力破坏作用大陆流水堆积坡积物洪积物冲积物三角洲（河-湖）堆积物湖泊堆积物沼泽堆积物斜坡上雨水、雪水间有重力的长期搬运、堆积作用短期内大量地表水流搬运、堆积作用长期的地表水流沿河谷搬运、堆积作用河水、湖水混合物堆积作用浅水型的静水堆积作用潴水型的静水堆积作用海水堆积滨海堆积物浅海堆积物深海堆积物三角洲（河-海）堆积物海浪及岸流的堆积作用浅海相动荡及静水的混合堆积作用深海相静水的堆积作用河水、海水混合物堆积作用地下水堆积泉水堆积物洞穴堆积物化学堆积作用及部分机械堆积作用机械堆积作用及部分化学堆积作用冰川堆积冰碛堆积物冰水堆积物冰碛湖堆积物固体状态冰川的搬运、堆积作用冰川中冰下水的搬运、堆积作用冰川地区的静水堆积作用风力堆积风积物风-水堆积物风的搬运堆积作用风的搬运堆积作用后来又经流水的搬运堆积作用三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质1.残积物（1）定义：地表岩石经受风化作用物理破坏和化学成分改变后，残留在原地的堆积物，称为残积物。（2）主要特征1）残积层是位于地表以下、基岩风化带以上的松散破碎物质。其破碎程度地表最大，愈向地下愈小，逐渐过渡到基岩风化带。2）残积层的物质成分与下伏基岩成分密切相关，因为残积层是下伏原岩经过风化淋滤之后残留下来的物质。3）残积层的厚度与当地地形、降水量、水中化学成分等多种因素有关。若地形较陡，被破坏的物质容易冲走，残积层较薄；若降水量大，水中CO2多，则化学风化作用强烈，残积层可能较厚。残积层厚度相差很大，厚的可达数十米，薄的只有数十厘米，甚至完全没有残积层。4）残积层具有较大的孔隙率，较高的含水量，作为建筑物地基，强度较低。特别是当残积层下伏基岩面倾斜、残积层中有水流动或近于被水饱和时，在残积层内开挖边坡，或把建筑物置于残积层之上，均易发生残积层滑动。

昆仑山顶风化壳现代风化壳沙漠风化壳黄土风化壳三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质1.残积物（3）工程地质性质：主要取决于矿物成分、结构与构造。1）残积物具有较多的孔隙与裂缝，易遭冲刷，强度与稳定性较差。2）残积物孔隙多，成分与厚度很不均匀，作为建筑物的地基时，应考虑其承载能力和可能产生的不均匀沉陷。3)残积物结构比较松散，作为路堑边坡时，应考虑可能出现的坍塌和冲刷等问题。

三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质2.坡积物（1）定义：因坡面细流的侵蚀、搬运与沉积作用在坡脚或山坡低凹处形成的沉积层，称为坡积物或坡积层。（2）主要特征1）坡积层位于山坡坡脚处，其厚度变化较大，一般是坡脚处最厚，向山坡上部及远离山脚方向均逐渐变薄尖灭。

2）坡积层多由碎石和粘性土组成，其成分与下伏基岩无关，而与山坡上部基岩成分有关。

3）由于从山坡上部到坡脚搬运距离较短，故坡积层层理不明显，碎石棱角清楚。

4）坡积层松散、富水，作为建筑物地基强度很差。坡积层很容易发生滑动，坡积层下原有地面愈陡，坡积层中含水愈多，坡积层物质粒度愈小、粘土含量愈高，则愈容易发生坡积层滑坡。三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质2.坡积物（3）工程地质性质1）坡积物具分选现象，下部多为碎石、角砾土；上部多为粘性土。2）土质成分与结构上下不均一，结构疏松，压缩性高，土层厚度变化大。

3）建筑物易产生不均匀沉降，易产生沿下卧残积层或基岩面滑动等不稳定问题。

扎岗沟坡积物泥石流三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质3.洪积物（1）定义：山间急流所携带的大量泥砂石块被搬运到一定距离后沉积下来，形成洪积层。（2）主要特征1)洪积层多位于沟谷进入山前平原、山间盆地、流入河流处。从外貌看洪积层多呈扇形，称洪积扇。扇顶位于较高处的沟谷内，扇缘在陡坡与缓坡交界处成一弧形。

2)洪积层成分较复杂，由沟谷上游汇水区内的岩石种类决定。分选不良，粗细混杂，碎屑物质多带棱角，磨圆度不佳。3）洪积层厚度变化大，常发育有不规则的交错层理、透镜体、尖灭及夹层等。

4)从平面上看，扇顶洪积物较粗大，多为砾石、卵石；向扇缘方向愈来愈细，由砂至粘砂土、砂粘土直至粘土。从断面上看，地表洪积物颗粒较细，向地下愈来愈粗。也就是说，洪积层初具分选性和层理。同时，由于携带物搬运距离较远，沿途受到摩擦、碰撞，使洪积物具有一定磨圆度。

5)在洪积扇上修筑工程，首先要注意洪积扇的活动性。正在活动的洪积扇，每当暴雨季节，仍将发生新的洪积物沉积，可采取跨越方式处治。对于已停止活动的洪积扇，应充分查清其物质成分及分布情况，地表水及地下水情况，以便对洪积扇不同部位的工程地质条件作出评价。

洪积扇洪积扇平原洪积扇裙三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质3.洪积物（3）工程地质性质1)靠近山坡沟口的粗碎屑沉积地段，洪积物孔隙大，透水性强，地下水埋藏深，压缩性小，承载力比较好，是良好的天然地基。2）洪积层外围的细碎屑沉积地段，洪积层的结构结实，承载力比较高，利于工程项目建设。3）介于上述两地段之间的过渡带，常有地下水溢出，水文地质条件不良，不利工程项目建设。公路穿过洪积扇铁路穿过洪积扇三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质4.冲积物（1）定义：是河流沉积作用形成的堆积物，是组成冲积平原的堆积物。（2）主要特征及工程地质性质1）冲积层分布在河床、冲积扇、冲积平原或三角洲中；冲积层的成分非常复杂，河流汇水面积内的所有岩石和土都能成为该河流冲积层的物质来源。与前面讨论过的三种第四纪沉积层相比，冲积层分选性好，层理明显，磨圆度高。2）山区河流沉积物较薄，颗粒较粗，承载力较高且易清除，地基条件较好。

3)由于冲积层分布广，表面坡度比较平缓，多数大、中城市都坐落在冲积层上；铁路也多选择在冲积层上通过。作为工程建筑物的地基，砂、卵石的承载力较高，粘性土较低。在冲积平原应当特别注意冲积层中的两种不良沉积物，一种是软弱土层，例如牛轭湖、沼泽地中的淤泥、泥炭等；另一种是容易发生流砂现象的粉砂层。遇到它们应当采取专门的设计和施工措施。4）三角洲沉积物含水率高，常呈饱和状态，承载力较低。但其最上层因长期干燥，比较硬实，承载力较下层高，俗称硬壳层，可用作低层建筑物的天然地基。

5)冲积层中的砂、卵石、砾石层常被选用为建筑材料的重要产地。厚度稳定、延续性好的砂、卵石层是丰富的含水层，可以作为良好的供水水源。

河流冲积物砂卵石边坡卵砾石边坡护坡铁路卵砾石路基三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质5.湖积物（1）定义：是指湖泊中沉积的物质。河流汇入湖泊将砂、砾石堆积在入湖河口，形成以沙内含重矿物、粗贝壳屑与细粒为主的三角洲沉积。（2）主要特征及工程地质性质1）湖浪搬运动力由湖岸向湖心逐渐减弱。2）较粗的砾、砂沉积在湖岸附近，具有较好的磨圆度及明显的层理和交错层理，并形成湖滩、沙洲、沙坝及沙嘴等地形。而较细的碎屑物质被带到湖心发生沉积。湖心沉积物颗粒度细小粘土和淤泥，常夹有粉砂、细砂薄层。3）湖岸沉积物以近岸带土的承载力高，远岸较差。湖心沉积物一般压缩性高、强度很低。4）湖泊淤塞后可变成沼泽，地表水聚集或地下水出露的洼地也会形成沼泽。沼泽沉积物主要是腐烂的植物残体、泥炭和部分粘土与细砂、组成沼泽土。泥炭含水量极高，承载力低，一般不宜作天然地基。三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质6.海洋沉积物（1）定义：是指各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。根据海底地形起伏和海水深度，由海岸向海洋方向分为滨海带、浅海带、大陆斜坡和深海带。（2）主要特征及工程地质性质1）滨海带是海水运动强烈的近岸水域。波浪的作用一方面与其它外力作用共同破坏海岸，形成大量碎屑物质，另一方面又能引起海岸带物质的搬运与沉积。在进流和回流的作用下，碎屑物质得到很好的磨圆和分选，较粗的部分沿海岸形成砾滩、沙滩，而较细的在距岸一定距离的水下沉积形成沙坝及沙嘴。沉积物具有良好的层理交错层理。滨海带沉积物一般都具有高承载力，但透水性强。2）浅海位于陆架主体上，水深下限为200m。受较强的波浪影响海水较为动荡。浅海沉积碎屑物主要来自大陆，有细粒砂土、粘性土及淤泥，水平层理和交错层理十分发育。除碎屑沉积外，化学沉积和生物化学沉积。浅海沉积物较滨海疏松、含水量高、压缩性大而强底低。3）大陆斜坡和深海沉积以生物软泥、粘土及粉细砂为主。海洋沉积物中，水下海底表层的砂砾层稳定性差，选择它作为地基时应注意海浪作用下发生移动变化的可能。海洋沉积物海洋沉积物中的硫化物海洋沉积物三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质7.风积物（1）定义：是指经风力搬运后沉积下来的物质，主要是砂粒和更细的粉砂。风积物中最常见的是风成砂与黄土。（2）主要特征及工程地质性质1）风成砂也称风积沙，主要由砂、粉砂及少量粘土组成，分选性好，磨圆度高。风成沙具有较大的内摩擦角，但无粘结性或粘结性极低，因此其承载力较高但抗风蚀能力极差。2）大范围的风成沙常常具有流动性，其运动能力与方向受气候、地表植被和自身特性的影响。强烈的风沙运动既造成空气和环境的恶化，也常形成道路掩埋或吹蚀。一般在风成沙分布地区，粘土、砾石、石料和水等建筑材料较为缺乏。3）风成黄土具有垂直节理，均匀无层理，孔隙大，一部分具有湿陷性。三、第四纪沉积物的基本特征与工程地质性质8.冰碛与冰水沉积物（1）定义：由冰川直接形成的沉积物称为冰碛物。冰雪融化后形成的水流称为冰水，经冰水搬运后，沉积在冰川内部或附近的堆积物，称为冰水沉积物。（2）主要特征及工程地质性质1）冰碛物的主要特点：巨大的石块和泥质混合在一起极不均匀，缺乏分选，磨圆差，棱角分明，不具成层性。砾石表面常具有磨光面或冰川擦痕，砾石因长期受冰川压力作用而弯曲变形。2）冰水沉积物的主要特点：具有一定程度分选和良好的层理。季候泥（纹泥）具有细薄的水平层理，颜色深浅相同，颗粒