第四纪地貌单元及主要沉积类型

地貌是地球表面内动力和外动力剥蚀作用和沉积作用的结果。剥蚀作用在形成剥蚀地貌的同时也在一定范围内由沉积作用形成堆积地貌。内动力包括构造运动和火山作用，而外动力比较复杂，地球表层的运动介质都可成为地貌形成的外动力，按照地质营力的特点可分为河流、地下水、冰川、湖泊、海洋、风等动力，形成各种外力地貌。不同地貌单元形成的主要成因类型及其特征如表6-1。现就最常见的河流、湖泊、地下水、风力等形成的地貌及沉积物简介如下：

表6-1 第四纪沉积物主要成因类型及标志

续表6-1

（据田明中等，2009）

野外地质调查与填图中，通常最易出现对洪积物、冲积物、坡积物的认识与划分方面的混淆，三者主要区别如表6-2。

表6-2 洪积物、冲积物、坡积物的区别

续表6-2

1.河流地貌及沉积物

河流主要有暂时性和常年性河流两种。

（1）暂时性河流

在暂时性河流中，又可进一步分为片流和洪流。片流、洪流与常年性河流不仅在水流特性上存在差异，而且在形成地貌和沉积物特征上也有不同。

片流坡积物的成分比较简单，主要取决于坡地上的母岩成分。一般以细砂、粉砂和亚黏土为主，含短距离搬运的棱角状细角砾。在坡积物的沉积和向坡下移动过程中，受沉积作用和重力作用的影响，使轻、重矿物发生分异，密度小的颗粒在上层，运动较快，搬运的距离较远，而密度大颗粒下沉且运动较慢，搬运的距离较近，结果形成轻、重矿物在水平方向和垂向上的分异，使重矿物在底层基岩凹地中聚集成坡积砂矿。

洪流不同于片流和河流的一个很重要的特征是含有较多的碎屑物质，根据碎屑物质含量的高低可将洪流分为暂时性洪流、稀性泥石流和黏性泥石流3种类型（表6-3），其中黏性泥石流具有很强的破坏性，是山区常发生的重要地质灾害。

表6-3 洪流的分类及其特征

洪流堆积地貌主要有冲出锥、洪积扇、洪积平原。

（2）河流地貌及沉积物

从平面形态上来看，河流最常见有顺直和弯曲两种。河床中的主要沉积物发育于边滩、心滩、江心洲地貌区。河床沉积物又称河道滞留沉积物，是在河床的流水环境下沉积形成的堆积物，主要由砾石和砂组成。

洪水溢出河床流速锐减，在河床边堆积形成的平行河床延伸的堤状堆积天然堤的地貌（图6-1）。天然堤堆积物以粉砂为主，夹薄层黏土，从近河床处向外粒度越来越细，在垂向上为粗粉砂与细粉砂互层，显示了洪水作用和沉积作用的旋回性。在下部粗粉砂层中发育小型波状层理和斜层理，而在上部的细粉砂或淤泥层中发育水平层理。由于天然堤一般不被水淹没，堤面大多生长植物，因此在天然堤堆积物中常见植物残体、根系等化石。在洪水高水位时，洪水冲破河堤流向泛滥平原低处呈扇状漫流，其携带的碎屑物质堆积形成的决口扇扇状地貌。决口扇堆积物以细砂和粉砂为主，较天然堤堆积物粗，常见各种小型交错层理、冲刷构造以及植物或其他生物化石。沉积物的分选性和磨圆度差。

图6-1 天然堤、决口扇地貌组合及沉积类型示意图

（据田明中等，2009）

河流阶地是河谷中常见的地貌类型。阶地就是指分布在谷坡上，内河流地质作用形成的阶梯状地形。在一段河谷中，可以出现多种类型的阶地，如侵蚀阶地、基座阶地、嵌入阶地等。野外地质填图中，主要通过剖面测制查清河谷阶地的级数、切割关系以及其他成因类型的第四纪沉积物和地貌关系（图6-2）。

图6-2 怒江道街坝河谷阶地剖面图

（据田明中等，2009）

1—砾石层；2—砂砾石层；4—含砾砂层；4—砂层；5—砂质黏土层；6—发育交错层理的砂砾层；7—泥质角砾石层；8—透镜体；9—黏土层；10—前第四纪灰岩；11—断层

冲积平原中的沉积类型比较复杂，除河流相沉积，还有洪流沉积、湖泽沉积等。在河流相沉积中，以河床、河漫滩、河间洼地、牛轭湖为主，夹天然堤、决口扇沉积。河床相沉积主要为砂或含砾砂，粒度较山区河床相细；河漫滩相沉积为黏土和亚黏土，厚度大，分布广，夹湖泊沉积物；河间洼地沉积黏土、亚砂土，夹湖沼沉积物。洪流沉积物分布在靠近山麓的平原边部，以砾石、砂和黏土为主。

三角洲沉积体系（图6-3）在平面上由陆地向盆地（海或湖）方向为三角洲平原（三角洲的陆上部分）→三角洲前缘（三角洲的水下部分）→前三角洲环境（厚层泥质沉积）。这三种环境平面上大致呈环带状分布。由于沉积环境的变化，其沉积物和生物特征也发生规律性的变化：从三角洲平原到前三角洲其粒度由粗变细；植物碎屑和陆上生物化石减少，而海相生物化石增多；由多种类型的交错层理变为较单一的水平层型。

图6-3 三角洲环境结构及地貌图

（据田明中等，2009）

河流沉积物从上游到下游，从河床到河漫滩，由于其所处地貌不同，沉积环境差别大，形成的沉积物特征也不同，各种沉积环境的主要沉积类型如表6-4。

表6-4 河流沉积物的主要类型和特征

续表6-4

2.湖泊与沼泽地貌及沉积物

湖泊地貌可分为湖泊侵蚀地貌和湖泊堆积地貌。

湖泊的沉积作用受湖泊的规模、地质背景和气候背景的影响，尤其是气候对湖泊水体性质的影响比较明显。在湿润气候区发育淡水湖泊，而在干旱气候区易形成咸水湖泊，甚至盐湖。虽然湖泊既有碎屑沉积，也有化学沉积及生物沉积，但在淡水湖与咸水湖中沉积作用差别较大。

淡水湖沉积以碎屑沉积为主，化学和有机沉积次之。在大型湖泊中，水深、动力作用强，沉积物分带明显，在平面上碎屑沉积物呈宽度不等的同心环带状分布，而小型湖泊沉积分带性较差。湖泊沉积物在剖面上呈湖进或湖退旋回变化。淡水湖泊的水体盐类含量低，难形成卤化物沉积，但在寒冷气候区能形成含碳酸盐的湖成灰泥（泥灰岩）沉积，而在潮湿气候区常形成铁、锰的胶体沉积。

干旱气候区的湖泊蒸发量大于补给量，湖泊逐渐萎缩，水体盐度不断增大，发展成咸水湖，甚至盐湖。在湖水逐渐咸化过程中，先是溶解度小的碳酸盐沉淀，然后是溶解度稍大的硫酸盐→卤化物，最后干涸而消失。

沼泽堆积物以富含有机质为特征，由泥炭、有机质淤泥和泥砂组成，其中以泥炭为主。它们是在缺氧，细菌分解微弱，CH₄、CO₂和H₂S等气体逸出，有机酸含量增加的环境中堆积的。沼泽的发展演化过程实质上就是泥炭的聚积和形成过程。

3.岩溶地貌及堆积物

岩溶地貌分为溶蚀地貌和堆积地貌两部分。溶蚀地貌又分为地表溶蚀地貌和地下溶蚀地貌。

地表溶蚀地貌中，石芽和溶沟是岩溶地貌发育的初期阶段产物，进一步发展可形成石林和岩溶漏斗。峰丛分布于岩溶地貌区的山体部位，峰林常分布在山区到岩溶平原的过渡带。另有溶蚀洼地、岩溶平原等。地下溶蚀地貌是常见的是溶洞、暗河、伏流、暗湖等。

堆积地貌分为洞内堆积和洞外堆积两种。洞内堆积地貌有滴石、流石等。常见的洞外堆积地貌有泉华堆积形成的泉华台阶、泉华坛、泉华裙、泉华扇、泉华锥等。还可形成的台阶状、扇状、锥状等地形。

岩溶堆积物比较复杂，既有地表堆积物，也有地下堆积物；既有化学堆积物，也有机械堆积物；既有无机堆积物，也有有机堆积物。

分布在地表的岩溶堆积物主要有蚀余红土和泉华堆积。地下岩溶堆积物主要有从地下水中沉淀出来的碳酸钙物质，由重力崩塌作用在洞穴或裂隙中形成的碎屑堆积物，

暗河沉积物除含有大量再搬运的洞内崩积岩块和溶蚀残余黏土外，还含有洞外的砾石和砂土，还有生物化石及人类文化遗存堆积。

4.风力地貌及堆积物

风力主要有剥蚀作用（风蚀作用）、搬运作用、沉积作用。风力地貌主要有风蚀地貌和风积地貌两类。主要堆积物有风成砂、黄土。

风蚀地貌有风蚀洼地、风蚀湖、风蚀穴、风蚀壁龛、风蚀蜂窝石、风蚀蘑菇石、风蚀柱、风蚀谷、风蚀城和风蚀垄槽（雅丹）等。

风积地貌主要有沙丘地形（如沙堆、新月形沙丘、抛物线沙丘、纵向沙垄）、沙堆、横向沙垄、梁窝状沙地等。

（1）风成砂

风成砂是由风力搬运并沉积的砂级堆积物，是沙漠最主要的堆积物。

荒漠产于干旱区，是风的主要产物。可分为岩漠、砾漠、沙漠、泥漠和盐漠。

风成黄土是风力搬运堆积未经次生扰动的、无层理，主要由粉砂和黏土组成的富含碳酸盐并具大孔隙的土状堆积物。风力搬运堆积之外的其他成因的黄色的，又常常具有层理和砂、砾石的土状沉积物称为黄土状岩石，也称次生黄土。一般说来，次生黄土与黄土有一定的联系，前者多数为黄土经水流等营力侵蚀搬运，在干旱和半干旱地区内再沉积而成，因而在岩性及其他特征上与黄土有某些相似之处，但它们之间又存在明显的不同。

（2）黄土

黄土堆积地貌主要有黄土塬、黄土梁和黄土茆。黄土侵蚀地貌主要有冲沟、大型河谷、黄土碟、黄土陷穴、黄土漏斗、黄土井、黄土桥和黄土柱。

中国的黄土主要分布于华北地区，尤其以陕西、宁夏、甘肃、内蒙古南部、山西西部等地产出最多，其最大特色是黄土地层非常发育，故称黄土高原区。通过对黄土的岩石地层学、年代地层学、生物地层学等的研究，已建立了一套黄土地区的黄土—古土壤地层系统。华北地区的第四纪地层对比如表6-5。

表6-5 华北地区的第四纪地层对比表

早更新世午城黄土（Qp₁）命名剖面位于山西隧县午城柳树沟，为—套红黄色、较致密的黄土—古土壤堆积，含钙质结核，厚约50m，产长鼻三趾马—真马动物群，如中国长鼻三趾马、三门马、短脚次兔、复齿拟鼠兔等。在午城黄土中，黄土与古土壤的间距较小，它们之间的颜色差异不大。

早更新世—中更新世离石黄土（Qp₂）命名剖面位于山西离石县的陈家崖，岩性为一套棕黄色的土状堆积，厚约75m。其中的下离石黄土大部分为早更新世晚期的沉积，而上离石黄土才是中更新世的沉积。下离石黄土与上离石黄土的特点有所不同，上离石黄土的古土壤与黄土的间距比下离石黄土大，而且较厚的黄土层夹较厚的古土壤层，古土壤与黄土层的颜色差别较大。在上离石黄土中产周口店动物群的成员。

晚更新世马兰黄土（Qp₃）命名地点为北京斋堂马兰峪，在黄土高原形成于晚更新世晚期的黄土统称马兰黄土。马兰黄土为灰黄色的土状堆积，粒度较粗，质地疏松，分布最广，厚约10m，是末次冰期的产物，含方氏鼢鼠、北京斑鹿等化石。

全新世黄土（Qh）也称新黄土，覆盖在表层，其间含有一层弱成壤的土壤层（全新世大暖期形成）。