■葉升明
(廣東省地質(zhì)調(diào)查院廣東廣州510080)
珠三角地區(qū)1:5萬三江幅第四系沉積特點(diǎn)
■葉升明
(廣東省地質(zhì)調(diào)查院廣東廣州510080)
對于珠江三角洲地區(qū)第四系沉積模式及特征的研究,在國內(nèi)近些年來都做了相當(dāng)多的研究和調(diào)查,也都取得的一定的成果。本文在結(jié)合鉆孔資料和沉積分析資料,探討了珠三角地區(qū)1:5萬三江幅第四系沉積特點(diǎn)。
1:5萬三江幅 第四系 沉積特點(diǎn)
珠江三角洲地處中國南海北部陸架邊緣,為河控三角洲。河控三角洲是河流輸入泥沙量大,波浪潮汐作用小,河流的建設(shè)作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過波浪潮汐破壞作用的條件下形成的,特點(diǎn)是增長速度快,沉積厚,面積大,向海突出,砂泥比低。第四紀(jì)地層的縱、橫向巖性、巖相變化復(fù)雜,同期異相和異期同相較普遍。
珠江三角洲平原區(qū)兩個(gè)大的一級沉積單元分別響應(yīng)于晚更新世海侵和全新世海侵兩次海平面變化,而在晚更新世末次盛冰期期間,海平面大幅下降,形成長時(shí)間的沉積間斷,故形成比較顯著的標(biāo)志層。以此為標(biāo)志層,首先將三角洲劃分成兩個(gè)大的一級旋回,晚更新底部的河流沉積體系和其上的三角洲沉積體系為旋回Ⅰ,響應(yīng)于一個(gè)完整的海侵旋回;全新世三角洲沉積體系為旋回Ⅱ。在一級旋回中,進(jìn)一步劃分若干個(gè)次級沉積旋回。一級旋回的主要標(biāo)志為:
(1)巖相標(biāo)志
花斑粘土:在大部分鉆孔中,晚更新世頂部地層暴露地表,經(jīng)受長期的化學(xué)作用,形成黃褐、棕黃、灰綠色、灰白、黃白、紅黃等多種顏色混雜、結(jié)構(gòu)致密的粘土或粉砂質(zhì)粘土,該層普遍具有鐵、錳質(zhì)浸染或含鐵錳質(zhì)斑塊、結(jié)核,通稱“花斑粘土”,它是上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)最顯著的分界標(biāo)志層;
氧化色的砂:在沒有花斑粘土的鉆孔中,部分鉆孔在相應(yīng)的層位表現(xiàn)為黃色、褐色等氧化色為主的含礫粗砂、細(xì)砂等沉積,也可以作為比較顯著的分界標(biāo)志層;
致密的灰黑色粘土:在一些無花斑粘土、無氧化色砂的鉆孔中,相應(yīng)層位為結(jié)構(gòu)致密的灰黑色粘土,與其上覆沉積層呈不整合接觸??赡転檎訚森h(huán)境下的沉積,也可作為分界標(biāo)志層。
(2)沉積物磁化率旋回標(biāo)志
在控制鉆孔沉積環(huán)境變化的機(jī)制相同的情況下,處于不同沉積環(huán)境的鉆孔,其在縱向序列上,沉積旋回的變化是同步的。也就是說,每個(gè)鉆孔沉積旋回的界面是等時(shí)的。以顯著的標(biāo)志層作為主要控制點(diǎn),劃分大的沉積旋回,此界面可作為一級旋回的分界標(biāo)志。
(3)有孔蟲、海相介形蟲標(biāo)志
第四紀(jì)海相地層中有孔蟲、介形蟲屬種基本沒有變化,但在晚更新世海退過程中,微體生物逐漸消失,全新世海侵開始又逐漸出現(xiàn),不同的沉積環(huán)境其屬種有變化。根據(jù)微體生物的缺失,結(jié)合巖性特征可以劃分出一級旋回界線。
(4)孢子花粉濃度、屬種明顯變化標(biāo)志
在晚更新世末次盛冰期期間,沉積物中孢粉貧乏,孢粉濃度極低,各類孢粉濃度與上覆、下伏地層相比均有明顯的變化,孢粉種類很少,此突變可以作為一級旋回的分界標(biāo)志。
(5)地球化學(xué)元素突變界線
在晚更新世海退和全新世海侵過程中,沉積環(huán)境截然不同,而且晚更新世沉積頂層沉積暴露地表經(jīng)歷了長期的風(fēng)化作用,因此沉積過程中一些具有指相意義的地球化學(xué)元素含量,均呈現(xiàn)顯著的突變,此界線可以作為一級旋回的分界標(biāo)志。
2013年4月16日,通過競標(biāo)方式獲得廣東1:5萬單水口鎮(zhèn)、三江、臺(tái)山縣、斗門鎮(zhèn)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目承擔(dān)資格,調(diào)查區(qū)面積1902km2,行政隸屬江門市的新會(huì)區(qū)、臺(tái)山市、開平市和珠海市斗門區(qū)。項(xiàng)目主要目標(biāo)是開展1:5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,加強(qiáng)淺覆蓋區(qū)地層、巖石、構(gòu)造的調(diào)查,突出巖性、構(gòu)造填圖和特殊地質(zhì)體及非正式填圖單位的表達(dá),系統(tǒng)查明區(qū)域地層、巖石和構(gòu)造特征。1:5萬三江幅位于江門市新會(huì)區(qū)南面,屬珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū),高速公路、國道、省級公路、鐵路、江(海)航道均可通達(dá)調(diào)查區(qū),各鄉(xiāng)、鎮(zhèn)均有公路到達(dá),交通便利。
從工作開展至今,在三江幅區(qū)域已設(shè)計(jì)并完成施工鉆孔39個(gè),深度12m~56m,均為直孔,鉆孔以揭露第四系為目的,一般需鉆進(jìn)至中風(fēng)化基巖為止,所有鉆孔第四系取芯率均達(dá)90%以上。
根據(jù)已完成工作及結(jié)合前人資料總結(jié)發(fā)現(xiàn),晚更新世南沙段、光明層及中全新世后期東升層淺風(fēng)化粘土在各鉆孔中均未有發(fā)現(xiàn)。該地區(qū)大致由三組碎屑沉積組成,從下到上,第Ⅰ組是從粗變細(xì),即由砂礫(局部含卵石)→砂→粉砂質(zhì)粘土變化的連續(xù)河流相沉積,它們直接覆于基巖風(fēng)化殼之上,上層粉砂質(zhì)粘土部分為陸相,部分為海相,該組頂部常見“花斑粘土或黃砂”,指示其為低海平面時(shí)風(fēng)化物或河流沉積而成;第Ⅱ組是一套自下而上從粗變細(xì)的碎屑沉積,下層為中粗砂(部分含礫),上層多為泥砂互層,腐殖質(zhì)含量較高,不整合覆于第Ⅰ組沉積之上,其下層的中粗砂亦為陸相河流沖積物性質(zhì),上層在沉積過程中,因受潮汐影響,形成特有的泥砂互層沉積,上層富含腐植質(zhì)、蠔殼及海相生物碎屑,局部可見腐木層(0.3~5cm厚);第Ⅲ組為粘土、淤泥質(zhì)土、砂質(zhì)淤泥沉積,為現(xiàn)代三角洲平原沉積。(詳見圖1)
圖1
現(xiàn)將區(qū)內(nèi)第四系地層劃分如下表。
綜上可見,萬頃沙段中細(xì)砂、淤泥質(zhì)粉細(xì)砂只在少量鉆孔中有發(fā)現(xiàn),三角層普遍存在于該地區(qū),厚度0.4~12.7m。區(qū)內(nèi)第四系沉積厚度達(dá)10~44m,平均厚度在20~30m,呈現(xiàn)沉積多樣性特點(diǎn),沉積結(jié)構(gòu)在垂直方向上出現(xiàn)相應(yīng)的層序。區(qū)內(nèi)第四系沉積形成模式,大致經(jīng)歷了下列六個(gè)沉積形成階段,由老至新為:
(1)晚更新世中期海侵初期河流相沉積
(2)晚更新世中期海侵沉積
(3)晚更新世晚期末次冰期低海面時(shí)風(fēng)化物或河流沉積
(4)全新世海侵初期河流相沉積
(5)全新世中期海侵沉積
(6)現(xiàn)代三角洲平原沉積
[1]廣東1:5萬單水口鎮(zhèn)、三江、臺(tái)山縣、斗門鎮(zhèn)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查總體設(shè)計(jì) [R]. 2013
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P621[文獻(xiàn)碼]B
1000~405X(2016)~4~310~2