第四纪沉积物成因类型
2020-01-19 · 技术研发知识服务融合发展。
深圳地区第四纪沉积物的成因分类,主要是在其沉积和气候环境的基础上,根据沉积层的标志、地貌形态、环境标志和14C年龄值等特征,划分为残(坡)积层,上更新统有:海积层、潟湖沉积层、冲积层、洪积层;全新统有:海积层、潟湖沉积层、海积冲积层、冲积-冲洪积层、洪积层。见(1∶20万深圳市第四纪地质图图1-4-1)。
一、残(坡)积层
1.红壤型风化残积层
红壤型风化残积层普遍分布于高、中、低台地的顶部或山坡,形成红壤型风化壳,通常在花岗岩地区出露较厚,在火山岩、砂页岩、变质岩地区则较薄,一般厚度小于20m,个别地区厚度大于60m。
2.花岗岩石蛋残坡积层
花岗岩石蛋残坡积层主要分布于沿海花岗岩出露区,沿台地、丘陵山地的山坡、山麓散布。石蛋往往经由球状风化而成,有时呈奇异的象形石出现,构成有价值的地质遗迹资源。石蛋直径多为1~3m,巨型者可达7~8m。
3.角砾碎屑残坡积层
角砾碎屑残坡积层广布于高丘陵及低山,尤以火山岩、砂页岩及变质岩地区最为发育。厚度一般小于5m。碎屑成分以其周围的基岩岩石为主。
红壤型风化残积层常分布在晚更新世沉积物之下,说明其形成时代应早于晚更新世。《深圳地貌》一书根据红壤型风化壳的厚度,估计形成时代主要为早-中更新世;花岗岩石蛋残坡积层和角砾碎屑残坡积层的形成时代较新,多属全新世时期。
二、上更新统各类沉积物成因类型
上更新统沉积物主要由砂砾、砂、砂质黏土、淤泥,局部夹泥炭等组成,厚度一般为5~15m。按成因可分为海相沉积层、海-陆交互相潟湖沉积层,陆相的冲积层和洪积层等。
1.海积层
海积层见于西南部的南头、蛇口一带,出现于连岛砂堤及栏湾砂堤。沉积物以砂为主,含少量砾石及泥质,厚约9m。地表多见红壤化。据南头后海石英砂矿区钻孔资料,沉积物由黄白色粗、中砂(石英质为主)和泥质等组成。基座为早白垩世坪田凸单元粗中粒黑云母花岗岩。
2.澙湖沉积层
潟湖沉积层属于海-陆交互相沉积类型,位于蛇口南山北麓的古澙湖,分布面积不大。据钻孔资料,由灰白色黏土质砂、灰黑色淤泥质黏土,偶夹泥炭,及砂质黏土组成,厚约5.72m。覆盖在下伏的残积高岭土层之上。在南头后海(蛇口南山北麓)潟湖沉积层埋深1.6m的腐木14C年龄值为距今(32610±1650)a。
第四纪地层划分柱状图
图1-4-1 深圳纪地质图
深圳地质
3.冲积层
冲积层见于罗湖之北、龙华、横岗、龙岗、坪山、葵涌及王母等地,分布于河流两侧的冲积Ⅱ级阶地,阶面一般相对较平缓,微向河倾,下方有陡坎与全新统冲积-冲洪积物区分。陡坎高度1.5~3m。冲积物具二元结构,下部以黄褐色砂砾、砾石为主;上部由黄褐色砂质黏土、黏土质砂等组成,厚度5~10 m。据葵涌钻孔资料,由下往上:基座为下石炭统石磴子组灰岩,被黄灰色砾石层覆盖,往上为红褐色砂砾层、浅黄褐色砾石层、黄褐色黏土质粉砂层。在坪山汤坑和龙华横朗,分别获冲积层的泥炭和腐木14C年龄值为(18750±500)a和(21840±720)a。时代属晚更新世。
4.洪积层
洪积层分布于葵涌、坝光、王母一带,沿低山、高丘陵等坡麓堆积成山前洪积扇(裙),形成Ⅱ级洪积阶地,阶面向洪积扇前缘倾斜,坡度约3°~10°,下方与同时代的冲积物呈过渡关系,常被时代较新的洪积物叠覆,二者通过阶梯区分,阶梯高约2~5m洪积物主要由黄、黄红色砾石层组成。砾石大小不一,小者1~5cm,大者30~50cm,最大者1~5m。砾石滚圆度差,多为次棱角状,排列无规律,砾石之间被泥质或砂屑充填胶结。砾石成分因地而异,主要与附近的基岩有关。葵涌一带以砂岩、花岗岩砾石为主;王母附近砾石多为硅化岩及砂岩。砾石的含量为50%~80%,估计厚5~10 m以上。
三、全新统各类沉积物成因类型
全新统的沉积层较为发育,沉积物由砂砾、砂、砂质黏土、黏土和淤泥等组成,局部夹有泥炭、厚度一般为10~20 m,最厚达36 m。按其成因可分为海相沉积层,海-陆交互相澙湖沉积层及海积冲积层,陆相的冲积-冲洪积层、洪积层等。
1.海积层
(1)砂堤沉积层
砂堤沉积层沿海湾分布,呈拦湾砂堤,沿岸砂堤及连岛砂堤(南头面测)出露,多呈长条带状,堤状,高出海面1~3m,有些达5~8m,宽度一般为50~200m,最宽500m。在上洞、大梅沙、西冲、南头西侧等地,砂堤规模都较大,南头后海附近的砂堤与早期晚更新世砂堤高程约低2~3m。
据东海岸上洞钻孔资料,沉积层主要由石英砂组成。底部黏土层为砂堤早期沉积,与砂堤后缘的澙湖沉积层为过渡关系,具拦湾砂堤的特征。在盐田、溪冲等地的沉积层主要由石英砂及少量黏土组成,底部多见有砂砾层,厚约20~25m。
西冲砂堤底部曾见有贝壳及粗砂胶结而成的海滩岩,较坚固,厚约1m,分布高程约2.5m,14C年龄值为距今(2170±85)a,时代属晚全新世。
(2)海滩沉积层
海滩的沉积类型分为泥滩、沙滩和砾滩。
1)泥滩沉积:西海岸的海滩基本上由泥滩组成,东海岸的泥滩主要分布在坝光沿岸,物质成分主要为淤泥和粉砂,淤泥含有机质、石英砂、贝壳及蚝壳,具有高含水量,孔隙比和压缩性高,强度低的特点。在深圳河口的北岸,沿岸红树林滩发育。
2)沙滩沉积:主要分布于东部海岸的一些海湾湾口,西部海岸仅见于蛇口。沙滩的组成物质多为白色、黄白色中细砂。西冲海滩沙滩沉积发育,其成分为粗砂占11.67%、中砂占40.58%、细砂占47.73%,属中细砂。其分选系数(S。)为1.63,属中等分选性。海滩砂的矿物成分以石英为主,含长石、云母、贝壳及少量珊瑚碎屑,含有少量的重矿物,如磁铁矿、钛铁矿、锆石、电气石及褐铁矿等。
3)砾滩沉积:分布于东部海岸,且较发育,沙头角、乌泥冲、大鹏半岛岭下、大网前、鹿嘴、杨梅坑等均可见及。其中以杨梅坑的砾滩较有代表性,砾石成分较复杂,来源于基岩海岸和杨梅河带来的冲洪积物,砾石成分以石英砂岩和火山岩为主,少量珊瑚和介壳碎块,砾径1.5~30 cm,呈扁平的半滚圆状至半棱角状,排列无序,颜色和形态各异,个别具有观赏价值。
2.澙湖沉积层
海湾的拦湾砂堤背后形成渴湖,其后逐渐淤积成潟湖平原。东部海岸甚为发育,见于盐田、大梅沙、小梅沙、溪冲、上洞、屯洋、官湖、迭福、上围、东、西冲及新圩等地;东海岸仅见于南头蛇口。潟湖沉积物多为淤泥质砂及砂质黏土。据大鹏湾澙湖的钻孔资料,下部为灰白色黏土,上部为灰黑色淤泥质砂,厚度7.75m。西海岸南头的澙湖沉积,下部为灰白色粗砂或黏土质砂;上部为淤泥质砂或粉砂淤泥。在南头后海澙湖平原埋深0.5m的淤泥14C年龄值为距今(1280±70)a。
3.海积冲积层
深圳地区的海岸平原往往是中、小河流下游入海口的聚集地带,常形成海积、冲积混合成因的平原,其中西部海岸的海积冲积层尤为宽广连片,东部海岸只有王母河下游平原较为发育。沉积物的形成明显受陆上水体(包括河流、潮流)与海洋水体相互作用的控制,属海-陆交互相沉积。据西海岸公明东北下村附近的钻孔,沉积层下部为9.5~15.5m的砂砾,中部为黏土质砂,上部2.7m砂砾。松岗西南至东宝河口,钻孔均见含蚝壳淤泥。万家朗、沙头一带地表下0.7m埋藏有红树林。深圳河中下游北侧下部为中砂或粗砂,有时夹黏土层,厚2~7m;上部多为浅灰、灰黑色淤泥质黏土层,偶夹淤泥质砂层,厚3~7m。据在文锦渡、东部王母河附近的水贝、龙岐等地通过硅藻分析,发现硅藻化石有淡水种、半咸水种-咸水种,具有咸、淡水生物的海、河相沉积特征。另据14C年龄的测定,年龄为(7080±160)a,属全新世中期以来的沉积。
典型的海-陆交互相小型三角洲沉积见于深圳湾北侧大沙河及小沙河河口,据钻探资料,下部为粗砂或砾砂,中上部以中砂为主,夹砂质黏土,沉积层具平缓的交错层。
4.冲积-冲洪积层
冲积层一般是指洪水可以漫到的河漫滩,并可继续接受河流的沉积;冲积Ⅰ级阶地是原来的河漫滩沉积,由于地壳运动抬升形成台阶,特大洪水也只能掩及其前缘;山间的狭窄平原、低丘台地间的浅凹地,受季节性水流的影响,形成散流或暴流沉积的冲洪积层。该区出现这三种类型,在具体填图中较难区分,故划为冲积-冲洪积层(或简称冲洪积层)。冲积-冲洪积层分布在光明、玉律、石岩、龙华、观澜、龙岗、坪山、坪地、坑梓、王母、葵涌及深圳水库周边等地。低丘台地山间谷地的冲洪积层,粒级下粗上细的二元结构一般不明显,河谷下游地段沉积物的二元结构较清楚。前者在龙华河谷的钻孔资料,冲洪积层由砂及黏土夹泥炭组成,厚度一般大于3m;后者在葵涌的新围冲钻孔资料,由下而上分别为:杂色砾石层、含角砾黏土质砂、砾石层、含卵石砂质黏土、细砂黏土,厚19.65m。据沙湾河下游埋深6.8m的腐木14C年龄值为距今(4930±120)a,埋深2.5m为距今(1200±80)a。
5.洪积层
洪积层分布于黄田、西乡、草埔、横岗、莲塘、盐田、葵涌、王母等地,为Ⅰ级洪积阶地沉积,组成物质以砾石和砂、黏土为主,厚度大于5m。其特征是较松散,未经胶结,未红土化或微红土化。沙头角的洪积物砾石直径多为3~10cm,布吉多为2~5cm,莲塘为1~90cm,屯洋为3~40 cm,总之,与二级洪积层含有的砾径1~5 m巨砾,有较大差别。