浙江沿海平原工程地质层（组）统一编号的依据及其意义张上麟2012.11.104目 次1.历史与现状 1.1孔隙承压含水层的统一编号 1.2工程地质层（组）编号的沿革2.工程地质层（组）统一编号的必要性3.统一编号的地质依据 3.1土层统一编号的前提 3.2土层统一编号的依据4.第四纪地层划分原则和依据 4.1划分原则 4.2划分说明 4.3划分依据 4.4第四纪地层断代及其依据5.工程地质层（组）划分方法 5.1工程地质层（组）的三级划分法 5.2工程地质层（组）的划分6.工程地质层（组）划分中应注意的问题浙江沿海平原工程地质层（组）统一编号的依据及其意义1. 历史与现状1.1 孔隙承压含水层的统一编号 目前已趋于一致，即以第四纪地层时代作为含水层统一编号的依据，以罗马字表示如下：上更新统含水组（Q3）中更新统含水组（Q2）下更新统含水组（Q1）1.2 工程地质层（组）编号的沿革1.2.1上世纪八、九十年代，杭州、宁波及温州三市在各市范围内形成了约定俗成的“习惯分层”。同一土层有不同编号，三市难以协调统一。如广泛分布且浅埋的“第二硬土层”，杭州称号土，宁波称号土，温州称号土，其它土层编写则更难对比。1.2.2 本世纪以来，省工程勘察院、省交通院等十多家甲级勘察单位陆续按浙江省工程建设岩土工程勘察规范（以下简称省规）的要求，在工作项目中，已逐步推行了土层的统一编号。2. 工程地质层（组）统一编号的必要性 自上世纪九十年代开始，随着重大工程建设的推进，一些规模大以及线路长、如高速公路、高速铁路、输油（气）管线、运河等线状工程勘察或地质灾害危险性评估项目远远跨出了杭州和宁波市区的范围，因此作为同一个建设项目的勘察报告或评估报告，再也不可能按某个市的习惯分层去划分地基土层并连接剖面。尤其是由多家勘察单元分合同标段共同完成时，必须有一个统一编号的土层划分方案，才能汇总成一个统一的成果报告。但习惯编号是无法准确进行土层的统一编号，因为地区习惯是根据某市一定范围内工民建项目或城建项目的局部经验，按不同性质土层的上下层序进行编号，形成了习惯分层，这对于土层纵、横向变化不大的“点”上工程，基本能满足设计需要；习惯编号至今没有赋予其特殊的地质意义。对于规模较大的建设工程，即线状工程（如高速公路、高速铁路、轨道交通、输油气管线、运河等）及大型工程（如火电、核电、新兴城镇等）等建设场地，由于土层空间变化很大，往往性质相同的土层并非是同一编号，而同一编号的土层却属于不同的层次。特别在可研乃至初勘阶段，因占孔间距较大，往往将不同层次而性质相近的土层列入同一个编号，致使剖面连接产生混乱，尤其在同一项目不同勘察单位成果报告汇总时矛盾相当突出。基于以上原因，在2004年着手编制省规时，几家主编单位对全省沿海平原形成统一的分层体系达成了共识。编制组在总结全省几十年来工程勘察实践以及水文地质工程地质区域性调查中的第四纪地质研究成果作为基础，制订了浙江省沿海平原基于第四地层的工程地质层（组）划分体系。3. 土层统一编号的地质依据3.1 土层统一编号的前提土层编号的统一，必须建立在第四纪地层的统一划分上，而第四纪地层的划分则在认识以下第四纪地质环境演变规律的基础上进行：a）第四纪古气候的周期性变化古气候冷暖变化及其相应的海平面升降，形成海陆交替即古地理环境的演化规律。b）第四纪沉积相沉积相沉积环境的物质表现，即沉积物及其新反映的沉积环境的组合。本地区大环境类型包括大陆环境、海陆混合环境和海洋环境。大陆环境主要包括：河流环境、山前环境、沼泽环境以及湖泊环境等。海陆混合环境：滨海环境、三角洲环境、泻湖环境和河口三角港环境。海洋环境：浅海环境。c）沉积旋回沉积旋回是指沉积相有规律的上下交替迭置。当古气候由暖冷演进一个轮回、同时反映在沉积环境由河流海河湖环境相应的沉积物由粗细这一沉积相的变化规律，称为一个沉积旋回。根据目前研究成果，本省第四纪以来，有8个周期性冷暖气候轮回，相应形成8个较大的沉积旋回。每一个沉积旋回反映了一个沉积环境的变化周期。杭嘉湖平原第四系发育较为齐全，杭、宁、温等近山地区一般只有中更新世以来56个沉积旋回，而早更新世则长期处于剥蚀阶段。d）沉积间断当下部地层沉积之后，曾受较长时期侵蚀，然后沉积上部新地层，这种地层之间的不连续现象，称为“沉积间断”。沉积间断出现在古气候寒冷最盛时期，该时期海平面下降，沉积中断，沉积物逐渐出露水面，表层土因失水固结和氧化淋沉作用，形成了硬土层及其表部的古土壤层。由于海平面下降导致侵蚀基准面的下降，侵蚀作用开始活跃，由于河流的冲刷切割，使表部土层呈现条带状缺失。3.2 土层统一编号的依据地质环境演变的规律性，为土层科学地进行统一编号提供了以下地质依据：a）土层一级划分（工程地质组）按照地质时代的顺序进行编号，反映了地质环境演变在时间上的连续性。b）土层二级划分（工程地质层）按照成因的细分，反映了沉积相的变化规律。c）土层的剖面所标示的时代成因及其相关的统一编号，反映了岩相古地理环境的演变过程及土层性质纵横向的变化规律。4. 第四纪地层划分原则、依据和方法4.1 划分原则4.1.1二分法按中国地层指南及说明书（2001）为例：4.1.2四分法按浙江省水文地质工程地质大队的划分方法为例：4.2 划分说明4.2.1全国对出露地表的第四系（丘陵山区）统一采用了“二分法”，但对具有复杂地质条件且巨厚第四系的沿海平原目前在国内外均没有适用的第四系划分方法。4.2.2鉴于沿海平原是全省乃至全国经济最发达、工程建设最密切的地区之一，若采用简单的“二分法”，就无法进行沿海平原水文地质工程地质层（组）的划分及其地质环境历史演变的论述，无法适应全省统一的“水工环”地质数据库，无法满足经济建设发展的需要。基于以上情况，全省沿海平原“水工环”地质工作中对巨厚的第四系，应采用“四分法”作为第四纪地层的划分原则。4.3 划分依据4.3.1岩性分层的基础土层的感官特征（定名、颜色、状态、结构构造及包含物等）及其物理力学指标，两者缺一不可。4.3.2地层划分的时代和环境指标 孢粉组合反映的古气候环境；微体古生物反映的古地理环境；古地磁极性变化以及同位素和光释光测年等反映了地质年代数据。4.3.3地层单位的确定依据 以古气候和海陆环境周期性变化的物质表现，即沉积旋回作为地层单元和分层的宏观标志。4.4 第四纪地层的断代及其依据4.4.1第四纪下限 平原组巨厚松散地层下部显示的古气候急剧变冷及其假整合面作为Q/N的分界，并在界面附近古地磁测量记录即松山负极世与高斯正极性世之界线附近。时代约距今250260万年。4.4.2全新世（Q4）下限 采用国际上通用的末次冰期大理冰期（本省为第8寒冷期）以后海平面急剧上升，沉积巨厚的海相地层并与其下部广泛分布的“第二硬土层”之间的假整合面作为Q4/ Q3的分界；在“第二硬土层”缺失地层，与晚硬新世末次海侵灰色海相层直接接触，其分界处古地磁测量记录到哥德堡倒转事件（GO）。时代距今约1.01.2万年。4.4.3中、晚更新世（Q3/ Q2）界限： 以我国庐山冰期末，我省首次海侵王店海侵 海侵层底部古地磁测量记录到布蓉正极性时琵琶湖C倒转事件为Q3的起点，距 今约1820万年。4.4.4早、中更新世（Q2/ Q1）界限： 以古地磁测量布蓉/松山极性世古地磁强烈倒转及相应的沉积间断作为其界限，距今约78万年。5 工程地质层（组）划分方法5.1 工程地质层（组）的三级划分法 一级为“组”、二级为“层”、三级为“亚层”。土层的物理力学性质指标以“亚层”作为统计单元，当不分亚层时则以“层”为单元，不分层时则以“组”（单层组）为单元。5.2 工程地质层（组）的划分5.2.1一级划分（组） 以地层组（或段）作为工程地质层（组）的一级划分，自上而下分别为： 下伏基岩。5.2.2二级划分（层）5.2.2.1全新统（Q4）的、三个组和下更新统（Q1）第组的二级划分，则以某一勘察场地内每一组的土层性质进行二级划分，并在“组”号的右脚码用阿拉伯数字作为不同土层的上下顺序。 如第组 在某场地内可划分为：1黄褐色粉质粘土和2灰色淤泥；第组 可划分为1灰色粘土，2深灰色淤泥质粘土，3灰色淤泥质粘土。依此类推。5.2.2.2上更新统（Q3）的、三个组，则全省统一以土层成因类型进行二级划分，并在“组”号的右脚码自上而下按沉积旋回用阿拉伯数字表示： 1代表冲湖积层，2代表海积层，3代表冲海积或冲积层。 如第组，全省统一划分为三层：1层为冲湖积层，2层为海积层，3层为冲积或冲海积层。5.2.2.3中更新统（Q2）的、两组，统一按成因类型划分： 如第组划分为1冲湖积层 和2冲积层。5.2.3三级划分（亚层） 更新统（Q3、Q2、Q1）的、等九个组中某一层（同一成因类型）中上下有土性差异时，则进行三级划分，如第1层中在某一场地上下有三种土性差异时，进行三级划分，如1-1灰绿色粘土亚层，1-2黄褐色粉质粘土亚层，1-3黄褐色粉土亚号。依此类推。6 工程地质层（组）划分与中应注意的几个问题6.1 编制工程地质综合成果图的有关要求6.1.1要据野外原始编录所作的岩性描述，其土层的定名和状态描述（包括粘性土的状态，粉土的湿度和密实度，以及砂土、碎石土的密实度）必须以土试和原位测试成果进行修正，不得有矛盾。6.1.2在土层单元体顺序划分之后，根据沉积旋回、沉积间断、标志层（硬土层）埋深以及各类土层的特征，初步确定地层单位的时代成因，在此基础上对土层进行统一编号。6.1.3在编制工程地质剖面图过程中，可对地层时代及土层编号作适当恰当调整，并最终修正综合柱状图的土层编号。6.1.4柱状图中的岩性柱及土样深度严格按比例制作。6.2 对地层的部分成因类型应作适当归并，如海积（m）包括了滨、浅海、海湾、河口湾、三角港等沉积物；冲海积 包括了河口、三角洲等沉积物。6.3 剖面图的分层界线应有层次感，各统以及上更新统上、下组之间（即Q4 / / / Q2/ Q1）采用粗线（9mm），单纯的岩性界线，即土层单元体界线采用细线（3mm），其它界线采用6mm，基岩面可采用不整合曲线。6.4 剖面图中同一层不同岩性采用相变曲线；侵蚀间断面（假整合面）应反映古地理环境变化的曲线，上述两类曲线不得在相邻钻孔间用直线连接。6.5 剖面图中土层编号及其时代成因必须同时表示。