实习十一 环境资料的阅读与分析
地层剖面的沉积相和沉积环境分析实际上是对单个地层剖面（或单井岩心）资料进行沉积特征及沉积相分析，是沉积古地理研究的基础，同时也是一项复杂的工作，必须熟悉各种环境沉积的主要特征，充分利用各种成因标志资料进行综合分析，以便尽可能地得出较为可靠的判断和解释。在野外露头剖面沉积相分析中要重点考虑地层中最直观、易收集的沉积环境标志，包括岩性特征、沉积构造、古生物标志等，同时还要注意运用瓦尔特相律，分析剖面的垂向序列、时空分布及演化规律，然后与典型的沉积环境（沉积相）模式和沉积特征（鉴别标志）相对比，进而确定研究对象的沉积相（亚相、微相）类型。
一、常见沉积环境的鉴别标志
依据自然地理条件或地貌特征及沉积物综合特征，可将沉积环境划分成三个组，即陆相组、海相组和海陆过渡相组。依据三个环境组中次级自然条件及沉积物特征划分至沉积环境类型（表3-1），沉积环境又可进一步细分为亚环境，亚环境还可以划分至微环境。在相分析时，应尽量划分至最小的级别。下面就常见沉积环境的鉴别标志做简要介绍。
表3-1 沉积环境（沉积相）分类体系
（一）冲积扇
（1）岩性。冲积扇沉积的岩性变化大，多数冲积扇以砾石沉积为主，砾石间充填砂、粉砂和黏土级碎屑。接近扇根处以砾、砂岩为主，至扇端，砂、粉砂和黏土的含量增高。在冲积扇沉积中，常有碳酸盐、硫酸盐等矿物，如方解石、石膏等。总体上看，沉积物颜色常偏红，尤其是其中的泥质沉积物。
（2）结构。沉积物粒度粗，以含大量砾石为特征，成熟度低。砾石磨圆一般较差，砾、砂、泥相互混杂接触。泥石流沉积物常呈基质支撑结构，筛积物、河床和片流沉积主要为颗粒支撑结构。
（3）沉积构造。层理发育程度较差，常显示块状层理或不显层理，细粒泥质沉积物可见薄的水平层理，粗碎屑沉积有时亦可见不太明显和不太规则的交错层理，细层倾向扇缘，倾角多为10°～15°。粗碎屑沉积中常见冲刷-充填构造，主要发育在扇根附近。砂质沉积局部可见水流波痕。砾石若有定向排列，则呈“向源倾斜”，倾角为30°～40°。泥岩可见干裂、雨痕、流痕等。
（4）生物。冲积扇中几乎不含动植物化石，也很少含有机质。
（5）垂向序列。扇向源区退积，形成下粗上细的退积正旋回层序（图3-1），否则相反。在扇体的不同部位，其沉积层序也不相同。
图3-1 冲积扇沉积的正旋回沉积序列
（二）河流
（1）岩性。以碎屑岩为主，次为黏土岩，碳酸盐岩较少出现。碎屑岩以砂岩和粉砂岩为主，一般不稳定组分高，成熟度低，以长石砂岩、岩屑砂岩为主，个别也出现石英砂岩，泥质胶结居多，间或有钙、铁质胶结。砾岩多出现在山区河流和平原河流的河床沉积中，多为复成分。黏土矿物以高岭石居多，伊利石较少。
（2）沉积构造。交错层理发育，以板状和大型槽状交错层理为特征。细层倾斜方向指向砂体延伸方向，倾角15°～30°，自下而上细层及层系的厚度变薄、粒度变细，细层具粒度正韵律，层系厚度很少超过1m，一般为30cm或更薄。在一期河流沉积中，大型板状、槽状交错层理发育在下部，小型的发育在上部，波状层理发育在顶部。常见不对称波痕，也可见砾石的叠瓦状排列，扁平面向上游倾斜，倾角为10°～30°。一期河流沉积的底部常具明显的侵蚀、切割及冲刷构造，并常含泥砾及下伏层的砾石。
（3）生物。化石少，并且一般保存不好，常是破碎的植物枝、干、叶等。硅化木为河床亚相的指相化石，河漫沼泽沉积中可见炭化植物屑或完整的植物化石。时代较新的河流相地层中可见到脊椎动物化石。
（4）垂向序列。具有特征的“二元结构”序列，自下而上表现为下粗上细的间断性正韵律或正旋回，每个旋回底部发育有明显的底冲刷、叠瓦状排列的砾石，下部具有大型板状、槽状交错层理及平行层理的砂岩，上部具有小型交错层理、波状层理、爬升层理，顶部常具暴露大气的标志，如钙结核、干裂等。曲流河垂向序列“二元结构”上、下部单元厚度近于相等（图3-2），而辫状河不仅沉积物粒度较曲流河沉积粗，而且下部单元厚度明显大于上部单元，甚至上部单元缺失（图3-3）。
图3-2 曲流河沉积层序
（据Klein，1972，Allen，1970；转引自《沉积构造与环境解释》编写组，1984，略修改）
（三）湖泊
（1）岩性。以黏土岩、砂岩和粉砂岩为主。砾岩少见，仅分布于滨湖区。砂岩一般比海相的复杂，各种类型都有出现；与河流沉积相比，成分成熟度高，石英含量可达70%以上。黏土岩分布广泛，由湖岸向湖心增多。形成于较深水还原环境的湖相黏土岩常含丰富的有机质。碎屑湖泊沉积中也可出现化学岩和生物化学岩，如灰岩、泥灰岩、硅藻土、油页岩等，其厚度及分布较为局限。
（2）沉积构造。以水平层理最为发育，有时亦见块状层理。在近岸区可见交错层理、爬升层理等。对称波痕发育，也见较多不对称波痕，波峰走向绝大多数与滨岸平行，不对称波痕的陡坡向岸倾斜。干裂、雨痕、生物扰动构造亦常见到。
（3）生物。化石丰富是碎屑湖泊沉积的重要特征。常见的生物化石种类有介形虫、双壳类、腹足类等，无海相化石。藻类也是湖泊中较常发育的生物。轮藻为淡水环境所特有，蓝绿藻、硅藻和部分绿藻也是常见的类型。其中蓝绿藻与海相见到的呈叠层状构造的不同，常呈树枝状或分离的结核团块状构造；红藻在湖相中未曾见到过。此外，陆生植物的根、干、叶、孢粉等的大量出现也是湖相的重要特征。
（4）垂向序列。多呈反韵律，多出现由深湖至滨湖的下细上粗的反旋回序列，以此区别于下粗上细的间断性正旋回河流相沉积。
图3-3 加拿大魁北克省泥盆系辫状河沉积的垂向层序
（据Cant ＆ Walker，1976）
（四）三角洲
（1）岩性。以砂岩、粉砂岩、黏土岩为主，在三角洲平原沉积中常见有暗色有机质沉积，如泥炭或薄煤层等。无或极少砾岩和化学岩。碎屑岩的成分成熟度和结构成熟度比河流的高。
（2）沉积构造。层理类型复杂多样，河流中沉积作用和海洋波浪、潮汐作用形成的各种构造同时发育。如砂岩和粉砂岩中见流水波痕、浪成波痕、板状和槽状交错层理，泥岩中发育水平层理。此外还发育有波状层理、透镜状层理、包卷层理、冲刷-充填构造、变形构造、生物扰动构造等。
（3）生物。海生和陆生生物化石的混生现象是三角洲沉积的重要特征，窄盐性生物极少，广盐性生物较多；陆生动植物碎片主要为异地搬运埋藏。一个完整的三角洲垂向序列中，海生生物化石多出现在下部，向上逐渐减少，但陆生生物化石向上增多，甚至在顶部出现沼泽植物堆积而成的泥岩或煤层。
（4）垂向序列。最常见的是下细上粗的反旋回层序（图3-4）。在层序顶部，三角洲平原分支河道沉积为下粗上细的正旋回，反映的是三角洲在横向上的相序递变，与河流相沉积的间断性正旋回有显著的不同。
（五）河口湾
（1）岩性。以分选、磨圆较好的细砂和泥质沉积为主。砂质沉积物中常夹有泥质薄层，代表停潮时流速最小时的沉积，是判别潮汐河口环境的重要标志之一。
（2）沉积构造。常发育多种层理构造，既有潮汐环境中常见的羽状交错层理、脉状、波状、透镜状层理，也可见到河流作用形成的板状交错层理、槽状交错层理等。同时层面发育各种类型的波痕，如削顶的、修饰的、双脊的、单峰的、对称和不对称的、小型和巨型的波痕等。波痕的走向受到干扰的现象极为普遍。生物扰动构造也较为发育，由陆向海数量和类型增多，尤其是在泥质沉积物中生物潜穴和寄居构造较为普遍。
图3-4 河控三角洲的沉积序列
（据孙永传和李蕙生，1986）
（3）生物。见较多的受限制的或半咸水动物群，常见介形虫、腹足类、双壳类等广盐性生物。生物个体由陆向海变多变大，并可见树干和植物碎片等。
（4）垂向序列。发育向上变细的沉积序列（图3-5）。层序下部由大型单向交错层理组成；中部由大型及小型双向交错层理构成；上部层系厚度明显减小，发育脉状、波状、透镜状层理及小型槽状交错层理。
（六）淡化潟湖
（1）岩性。以钙质粉砂岩、粉砂质黏土岩、黏土岩为主，粗碎屑岩极少见。可见方解石、铁锰结核、二氧化硅沉积矿物。当潟湖底部为还原环境时，可形成黄铁矿、菱铁矿等自生矿物。岩石常因分散状黄铁矿的浸染而呈暗色或黑色。若为碳酸盐沉积时，则以泥晶、微晶石灰岩及白云岩、含泥石灰岩为主，高能环境下形成的颗粒灰岩较少见。
（2）沉积构造。常见水平层理和块状层理，交错层理不发育。层面构造可见对称或不对称波痕，偶见干裂。虫孔少见。
（3）生物。化石种类单调，适应淡化水体的广盐性生物如腹足类、双壳类、苔藓类、藻类等数量大为增多。正常海相生物在淡化潟湖中常发生畸变，如出现个体变小、壳体变薄、具特殊纹饰等反常现象。
图3-5 砂质潮汐水道沉积序列
（据克利夫顿，1982；转引自孙永传和李蕙生，1986）
（七）咸化潟湖
（1）岩性。以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，并可夹有盐渍化和石膏化的砂质黏土岩，几乎无粗碎屑岩沉积，可出现石膏、盐岩夹层。若为碳酸盐沉积时，则主要是灰岩、白云岩，并夹石膏及盐岩层，可出现天青石、硬石膏、黄铁矿等自生矿物。
（2）沉积构造。多见水平层理及逆性变形层理，交错层理不发育。盐类沉积中可见周期性溶解作用所引起的溶解面，可见盐类假晶及干裂。
（3）生物。属种单调，表现为分异度低而丰富度高。广盐性生物发育，特别是腹足类、双壳类、介形虫等；缺乏狭盐性生物。当盐度增高至一定限度时（一般不超过5%～5.5%），大部分生物即行灭绝。
（八）潮坪
（1）岩性。浑水潮坪以黏土岩、粉砂岩、细砂岩为主，砾岩极少见。潮下带的潮汐通道内以砂为主，形成水下沙坝、沙滩，并常富含生物介壳和泥砾。潮间带自下而上形成沙坪、混合坪和泥坪。潮上带发育沼泽，可有泥炭沉积；干旱气候下的潮上带可形成盐沼盐坪，有石膏等蒸发盐类沉积。
（2）沉积构造。层理类型多样。潮下带的潮汐通道内可见大型流水交错层理、羽状交错层理等。沙坪上常见羽状或人字形的双向交错层理；混合坪上多具有脉状、波状、透镜状层理；泥坪上多见水平纹层或水平波状纹层。在潮坪上，尤其是在沙坪和混合坪上常出现流水波痕和浪成波痕，以及由流水和波浪同时或先后作用而成的叠加类型和波痕。泥坪和混合坪可发育有透镜状层理、干裂、雨痕、冰雹痕、鸟眼、泥皮、足迹、爬痕、虫孔等。干燥气候条件下的泥坪上可见石膏及盐类晶体。再作用面也是潮坪沉积的重要沉积构造标志，尽管它也可出现在非潮汐环境，但仍是潮汐环境较为特征的构造标志。
（3）生物。以种类少而数量多、海相和陆相混生为特征，半咸水生物或广盐性生物大量发育，分异度低。潮上带常被植物覆盖，藻类生物较为发育，如藻叠层及藻席等。泥坪上生物较多，扰动强烈；混合坪上生物较少；沙坪上更少，偶尔可见生物粪粒聚集成层。
（4）垂向序列。以向上变细的海退（进积型）正旋回序列（图3-6）最为常见。
图3-6 进积型碎屑潮坪相模式
（据莱茵森，1979；转引自《沉积构造与环境解释》编写组，1984）
（九）无障壁海岸
（1）岩性。以质地较纯的石英砂最常见，稳定组分含量高，重矿物相对较富集，圆度、分选较好，成分成熟度和结构成熟度都较高。
（2）沉积构造。临滨带槽状和板状交错层理发育，临滨下部可见水平层理及生物潜穴。前滨带发育大型冲洗交错层理，为无障壁海岸沉积最典型的标志；沿层理面见有水流线理或剥离线理；并且层面上还常发育各种浪成波痕、菱形波痕、细流痕以及其他层面构造。
（3）生物。常见数量不等的各门类海相生物及碎片，有时在滨线一带可形成薄的介壳层，它们多属不同生态环境的生物所构成的生物组合，生物介壳一般都具有破碎、磨损和圆化现象。
（4）垂向序列。多为进积型下细上粗的反旋回沉积序列（图3-7）。
图3-7 进积型砂质海岸沉积序列模式
（据《沉积构造与环境解释》编写组，1984）
（十）浅海
（1）岩性。主要为黏土岩、粉砂岩、细砂岩，砾岩较少，不稳定成分少，具有较高成分成熟度和结构成熟度。沉积颗粒的圆度及分选较好，但比海岸相稍差，填隙物多为化学胶结物。除此外还有大量化学岩及生物化学岩，如碳酸盐岩，部分铁、锰、铝、磷沉积岩等。海绿石、鲕绿泥石等铁硅酸盐矿物是浅海陆棚的特征自生矿物。“竹叶状灰岩”为碳酸盐岩浅海特有岩性。
（2）沉积构造。可发育对称或不对称波痕及交错层理，丘状交错层理是浅海环境特有的沉积构造。水体较深处水平层理发育，尤其黏土岩中薄而清晰的水平层理发育。生物扰动构造、冲刷面、虫孔、虫迹常见，但没有干裂和雨痕。
（3）生物。发育种类和数量众多的狭盐性生物，如珊瑚、海绵、苔藓虫、层孔虫、藻类、腹足类、双壳类、腕足类、棘皮类、有孔虫、头足类等。
（4）垂向序列。浅海背景沉积形成的沉积序列以发育水平层理或块状层理的泥和粉砂为主。但事件水流可以暂时使静水沉积的面貌发生改变而形成强水动力事件沉积，从而在垂向序列中出现事件沉积穿插于背景沉积之中的特点。如果事件水流强度大且发生频繁，可以形成以事件沉积为主，背景沉积夹于其间的垂向序列。常见的事件水流有风暴流、潮汐流和海流，其中以风暴流形成的事件序列（图3-8，图3-9）最为常见。
图3-8 风暴流沉积的理想沉积序列模式
（据Kreisa ＆ Bambach，1982；转引自王良忱和张金亮，1996）
图3-9 具粒序层的风暴沉积层序
（据Brenchey，1985；转引自王良忱和张金亮，1996）
（十一）半深海
（1）岩性。主要为悬浮沉积物、浊积岩和等深积岩。悬浮沉积物主要是含浮游生物化石的泥岩、硅质岩和灰岩；浊积岩主要是具鲍马序列的碎屑岩和碳酸盐岩；等深积岩主要是砂岩。
（2）沉积构造。悬浮沉积物中生物扰动构造常见，泥质沉积不显层理，可见虫迹。在无生物扰动的情况下，可出现水平纹层。浊积岩中鲍马序列发育，可见粒序层理、平行层理、交错层理和水平层理及块状层理。等深积岩中可见交错层理，生物扰动构造。
（3）生物。化石主要以腹足类为主，还可见双壳类、腕足类、放射虫、有孔虫等。浊积岩中可见浅水底栖有孔虫、钙藻化石和大型介壳化石等。
（4）垂向序列。悬浮沉积形成的沉积序列以发育水平层理的泥岩、硅质岩和灰岩为主，浊积条件下常形成进积型反旋回沉积序列（图3-10），等深流沉积情况下常形成具逆-正递变层偶的等深积岩序列。
图3-10 海底扇反旋回的沉积序列
（据Walker，1984；转引自王良忱和张金亮，1996）
（十二）深海
（1）岩性。主要为富含浮游生物的硅质岩和黏土岩，常见锰结核、浊积砂岩和灰岩，偶见底流砂岩和冰积砾岩。
（2）沉积构造。以水平层理和块状层理为主，浊积岩中可见粒序层理、平行层理、交错层理和水平层理及块状层理。冰积物中可见落石构造。
（3）生物。以浮游生物为主，常见抱球虫、翼足虫、放射虫和硅藻。底栖生物稀少，种类单调，不能形成底栖生物的显著堆积。
（4）垂向序列。常见泥岩和硅质岩的加积序列，可有浊积序列、底流序列或冰积物等穿插其中。
（十三）碳酸盐岩
碳酸盐岩的沉积环境模式比较复杂，威尔逊模式（图3-11）是最常用的一种，该模式下各环境单元的鉴别特征见表3-2。
图3-11 威尔逊碳酸盐沉积相模式
（转引自刘宝珺等，1985）
二、实习内容
根据所提供材料，分析××地区上古生界××组剖面和××地区寒武系沉积剖面的沉积环境，并在图上合理表示。
三、实习目的与要求
（1）掌握地层剖面沉积环境的分析方法。
（2）识别和总结所分析剖面的各种沉积相特征。
（3）掌握沉积相剖面柱状图的表示内容和表示方法。
四、分析方法步骤与注意事项
（1）认真阅读并熟悉提供的资料，了解该剖面的相序单元及其构成。
（2）根据实际资料与各种沉积相模式特征的对比，确定各单元的沉积环境（沉积相），分析方法一是由大到小进行分析，即：
1）先由生物标志确定环境组，是属于陆相、海相、过渡相；
2）根据岩性特征、沉积构造等特征确定沉积相类型及其沉积环境，分析中要注意各单元的剖面结构特征（沉积单元是向上变细，还是向上变粗），并与各种沉积相模式特征进行对比，同时，还要注意能够反映沉积环境的成因标志的指相意义；
表3-2 碳酸盐沉积相带特征
3）确定沉积相后再根据其沉积特征综合分析确定沉积亚相和沉积微相。
（3）将分析结果表达在沉积柱状图上。
（4）在分析和做图的过程中要注意以下几个问题：
1）所给剖面柱状图（图3-12）中有2个沉积间断面，应将该剖面分为三段，分别进行分析；
2）所给剖面柱状图（图3-13）为连续沉积，应进行整体分析；
3）在分析过程中注意瓦尔特相律的运用；
4）注意图面表达的规范和清晰。
五、实习资料和作业
（一）实习资料
（1）××地区上古生界××组地层沉积剖面柱状图（图3-12）。
（2）××地区寒武系沉积剖面柱状图（图3-13）。
（二）作业
在剖面柱状图上分析沉积相和亚相（图3-12，图3-13），编写实习报告，要求阐明剖面涉及的各沉积环境的主要特征（即确定各种相、亚相、旋回性、沉积界面、沉积演化的依据）。
实习报告三 地层剖面沉积环境分析
学号______ 姓名______ 成绩______
1.在图3-12的剖面柱状图上分析沉积相和亚相
图3-12 ××地区上古生界××组地层沉积剖面柱状图
沉积学及古地理学实习指导书
2.在图3-13的剖面柱状图上分析沉积相和亚相
图3-13 ××地区寒武系沉积剖面柱状图
沉积学及古地理学实习指导书
一、实习目的和意义
第四纪地质图是第四纪地质研究的重要综合图件，包含了大量的第四纪地质、地貌、新构造运动、古环境等内容。本次实习的目的是使同学了解第四纪地质图的编制过程，第四纪地质图的表示内容和表示方法，第四纪地质图的读图步骤，如何从第四纪地质图中获得各种第四纪地质信息，重建研究区第四纪时期的地质发展历史。
二、实习内容和要求
（1）了解第四纪地质图的有关知识以及第四纪地质图的编制过程。
（2）了解第四纪地质图内容的表示方法。
（3）读《泸江两岸第四纪地质图》，写出该区第四纪地质发展简史。
（4）实习用具：铅笔、橡皮、三角尺。
（5）要求学生独立完成实习作业。
三、实习步骤与方法
（1）首先听教师讲解第四纪地质图的相关内容。
（2）在教师的带领下读第四纪地质图。
（3）分析泸江地区的第四纪地质发展史。
四、第四纪地质图的编制
（一）第四纪地质图的编图程序
第四纪地质图的编制是根据研究任务、研究内容和比例尺的大小进行的。不同的研究内容和不同比例尺的第四纪地质图所要求的野外工作和室内工作的程度不同，采取的编图手段也有所差异。大比例尺的第四纪地质图必须到野外进行填图完成，而小比例尺的第四纪地质图可借助于遥感影像，并结合部分的野外工作完成。第四纪地质图的编制程序大体可分为前期的资料收集和分析阶段，中期的野外填图和遥感解译阶段，以及后期室内的样品分析、图件完善和清绘阶段。
在前期的资料收集阶段，对编图区及其邻区的第四纪地质、新构造、地貌、测年、古环境等方面的资料进行详细的收集，并对资料进行分析。了解编图区的地貌特征，第四纪地层的分布和成因类型特征，第四纪地层的划分，新近系与第四系的界线，在对这些问题有了认识的基础上建立该区初步的第四纪地层层序，编写编图计划和任务书，确定编图原则和编图内容，拟定填图单位和图例。
野外填图和遥感解译阶段是最关键的阶段，尤其对较大比例尺的第四纪地质图编制来说尤为突出。在野外，可采用地貌学和地质填图的方法，在地形图（底图）上勾画不同时代和成因的第四纪地层界线，同时观察其成因类型标志，区分地貌单元。通常情况下，作为填图底图使用的地形图的比例尺比最终成图的比例尺大一倍，以确保精度。在野外必须将第四纪与基岩和第四纪各时代的地层界线、同一时代不同成因类型的界线，如实地填在底图上，此外还应将同一成因类型内的岩相变化的转折带或过渡带用虚线表示在图上。在野外工作过程中，还要进行遥感影像解译标志的核查，取年代、成因类型分析、古环境分析等样品。
在室内进行地质年龄、动力因素、古环境样品的测试和分析，进一步确定在野外划分的第四纪地层各单元的年代、成因类型是否合适，根据编图要求和比例尺确定最终的第四纪地层单元。确定第四纪地层及其他地质内容的表示方法，制定统一的图例系统。图例系统既要简单又要明了，符号与地层的岩性有一定的关联。最后清绘图件，完成报告的编写。
（二）第四纪地质图的基本内容
在第四纪地质图上，地层时代、沉积物的成因类型和岩性特征是要表示的三个基本内容。另外，前第四纪基岩露头、新近系露头、新构造、区域第四纪主要事件（第四纪海岸线、湖岸线、冰川位置、古冻土地貌、古地震地点、火山喷发地点等）、动植物化石点、人类文化遗存点、重要的砂矿点及各种取样点等内容，可根据比例尺和精度的要求都应在第四纪地质图中表示出来。
前第四纪地层由于地层倾斜，不同时代的地层在地表都有出露，而第四纪地层的产状通常是水平的，在河谷、盆地或平原中，早期地层常伏于晚期地层之下，早期地层在地表通常没有露头，只有在一些被冲沟切割开后，在冲沟的壁上出露不同时期的地层，但由于第四纪地层松散，所构成的沟壁往往是陡直的，实际出露的宽度很窄，因此要在平面上同时表示不同时代的地层往往非常困难。因此，为了把不同时代的地层也表示出来，可把陡壁上不同时代的地层沿沟壁适当地加以扩大，但根据填图的精度原则，在平面图上扩大的宽度不得超过1 mm。
在第四纪地层表层上，有时分布有近代沉积物，它们覆盖了较老的第四纪沉积物，因此给制图带来了一定的困难。为了反映其他更重要的地质内容，可以把意义不大、厚度较小（一般小于0.5m）、分布零星的“覆盖层”剔除，当然剔除后的图面结构还要具合理性。
时代相同的地层，在横向上不同成因类型之间的过渡关系时常见到，在编图时应根据岩性岩相特征在过渡地带用虚线把二者分开。
（三）第四纪地质图基本内容的表示方法
1.第四纪地层时代
按照目前的规定，第四系采用二分法，即更新统（Qp）和全新统（Qh）。更新统再划分为下更新统（Qp1）、中更新统（Qp2）和上更新统（Qp3）。有时，在统一级单位上还要划分次一级的单元，通常是下更新统采用三分，即Qp1-1、Qp1-2、Qp1-3；中更新统也是三分，即Qp2-1、Qp2-2、Qp2-3；上更新统二分，即Qp3-1、Qp3-2；全新统三分，即Qh1、Qh2、Qh3。当某一地层贯穿了两个时代，而又无法分开时，可表示为“Qp1＋2、Qp2＋3”等方式。如果图区内沟谷不发育，地表又没有露头，只是通过钻孔探明表层之下存在较早的第四纪地层时，则可以用复式图例来表示。例如，下伏层为下更新统、上覆层为中更新统时，可用Qp1＋2表示，或直接在钻孔位置上画双层圆圈，外圈注明Qp2 ，内心则为Qp1。未划分的第四系用“Q”表示。
2.第四纪地层成因类型
第四纪地层的成因类型有不同的表示方法，有代号法、线段法、颜色法等（图1-18）。
图1-18 金河朵美段第四纪地质图
1—全新世晚期（Qh2al）冲积砾石、砂（河漫滩）；2—全新世早期（Qh1al）冲积砾石、砂、粘土层（第一级阶地）；3—晚更新世晚期（Qp3-2al）冲积砾石、砂、粘土层（第二级阶地）；4—晚更新世早期（Qp3-1al）冲积砾石、砂、粘土层（第三级阶地）；5—晚更新世晚期（Qp3-2pl）洪积砾石、粘土层（第一期洪积扇）；6—中更新世（Qp2al）冲积砾石、粘土层（第四级阶地）；7—中更新世（Qp2pl）洪积砾石、粘土层（洪积台地）；8—早更新世（Qp1l）湖积粘土、粉砂层；9—前第四纪地层
代号法 这种方法应用广泛，在第四纪地质图、地貌图等都采用。 具体的各种成因类型的代号见下表1-14。
表1-14 第四纪沉积物成因分类
续表
在第四纪地质图中常常把成因类型和地层时代结合在一起表示，如中更新世冲积层用“Qp2al”表示，如果是中更新世中期的洪积物则表示为“Qp2-2pl”。
线段法 用不同的线段或线段的组合表示不同的成因类型（图1-18）。 这种表示方法非常直观，在第四纪地质图上能非常清晰地把不同成因类型区分开来。这种方法在论文、书中使用广泛。
颜色法 用不同的颜色区分不同的成因类型，彩色的第四纪地质图多采用这种方法。如：冲积层用橄榄绿色，坡积层用黄色，洪积层用橘黄色，残积层用紫色等等，可参考国内外习惯，或国家标准。总体而言，第四纪地层的颜色比较浅，通常浅于老地层的颜色。当有混合成因类型时，相应的底色表示主要成因，次要成因类型用相应颜色线条加于底色之上，如以冲积物为主的洪冲积层，用橄榄绿色作为底色，加上橘黄色的线条来表示。对于成因类型相同时代不同的地区，用颜色深浅加以区别，时代越老，颜色越深。
3.第四纪地层岩性
在第四纪地质图上，第四纪地层的岩性通常是用花纹来表示的，其原则是花纹尽量接近岩性的本身，如河漫滩的岩性多为砾石和砂，就可用小圈“○”表示，或用“○”和“·”组合表示，湖积物可用“-”线条表示，沼泽沉积物可“――”断线表示，洪积物、冰碛物可用“△”表示。
4.其他
如人类化石点、人类活动遗迹、动植物化石点、古地震点、火山地点、砂矿点、钻孔、泉、地表上大的水系及重要的高程点等都用专门符号来表示，有时还标注有数字说明。
（四）第四纪地质图的图例系统
图例能够反映第四纪地质图的主体内容、研究程度、第四纪发展历史，因此，图例的设计、编排都非常重要。从图例的设计和安排上也能反映出编图原则及编者的主题思想。第四纪地质图图例安排的一般原则是：先地层时代，后成因类型，再岩性，最后是专门性的图例。
1.时代图例的排列方法
时代图例的排法有两种：一种是依上下顺序排列图例，从最新地层开始，从上向下依次排列老时代的地层，然后是第四纪未分地层，最后是基岩。这种图例排列方式放在图右侧。另一种是依左右顺序排列图例，最新地层的图例排在左边，向右依次排列老时代的地层，其次是第四纪未分地层，最后是基岩。该图例排列方式放在图下方。
2.成因类型图例的排列方法
成因类型图例的排列比较复杂，一般把同一时代的成因类型按照其形成的地貌位置（从分水岭到河谷，或由山区到平原到湖、海）依次排列。如：先排残积，其后依次是坡积、洪积、冲积、湖积，最后是海积。对冰川、风与岩溶等成因类型的图例，在不同地区，根据其所处的地貌部位插入适当的位置。岩性图例的排列常是先碎屑沉积物，再化学沉积物，最后是生物沉积物。对于碎屑沉积物按其颗粒由粗到细排列。
3.其他图例的排列方法
其他图例类型比较复杂，无固定顺序，但一般是按照植物化石、动物化石、人类化石、石器、地震点、水文点、取样点、高程点、等高线、钻孔、剖面线等顺序排列。
（五）第四纪地质图的阅读与分析
第四纪地质图的阅读步骤与一般地质图的阅读方法相同。
首先从读图名、图幅代号和比例尺开始，了解图的地理位置和图的类型，由比例尺的大小了解图幅的面积和图的精度；然后阅读图的出版时间、资料来源和编图单位，了解图幅的编制时间、所引资料的新老程度，以便于查阅原始资料；再阅读图例，了解图区的第四纪地层时代、成因类型、地貌单元等，这是一个重要的步骤；最后阅读图内的内容，了解第四纪地层和成因类型的平面分布情况，地貌特征，各时代地层之间的关系，各时代地层的岩性特征，第四纪地层与前第四纪地层的关系，新构造特征。
在阅读和分析第四纪地质图时，应从以下几个方面重点分析：
地貌分析 图区的地貌分析是了解第四纪地质图的基础。 首先要分析图区的区域地貌特征，通过地形等高线、制高点、山脊和水系的分布特征，了解区内地貌的基本轮廓。再进一步分析不同地貌单元中的基本地貌形态、地貌成因类型及其组合关系。地貌特征是反映新构造运动的良好标志。
沉积物岩性分析 依据图例的岩性花纹或符号，仔细阅读图内沉积物的主要岩性组成及其时空分布特征，尤其是不同岩性分布规律，它包含了图区的沉积环境变化和动力条件变化的信息。
沉积物成因类型和沉积环境分析 先从图例和图面了解各种单成因类型时空分布规律，在此基础上，结合地貌和岩性特点进行成因类型的组合分析，弄清成因类型的时空分布和变化规律，从而进一步获取沉积环境、古气候及新构造运动的信息。这是分析图区地质发展史的基础。
地层时代分析 首先根据图例在了解图幅内所有的第四纪地层时代基础上，根据地层接触关系、地貌相互关系，分析不同时代的第四系在空间上的分布规律，明白不同时代地层之间的覆盖、切割、过渡关系。在此基础上，根据地貌、岩性和成因类型，研究第四纪地层的形成过程。这是分析图区的第四纪地质发展史的基础。
地质发展史分析 分析图区的第四纪地质发展史是阅读第四纪地质图的最终目的，也是最重要的一个环节。实质上是将从图区所有了解到的第四纪地层、地貌、新构造、沉积历史、环境变迁，进行高度概括和总结，再现其发展过程。第四纪发展史，主要包括地貌、环境和新构造演化三个方面。
五、作业
认真阅读《泸江两岸第四纪地质图》（图1-19），编写该区的第四纪地质发展史。
图1-19 泸江两岸第四纪地质图
（转引自曹伯勋，1995，有修改）
1—全新统（Qhal）河漫滩冲积砂层；2—上更新统（Qp3-2al）第一阶地冲积砂砾、黄土；3—上更新统（Qp3-2dl）第一坡积砾石、黄土；4—上更新统（ Qp3-1al ）第二级阶地冲积砂砾、黄土；5—上更新统（ Qp3-1dl ）第二坡积黄色亚粘土；6—中更新统（ Qp2al ）残余冲积砂砾；7—中更新统（ Qp2-2pl ）洪积黄土（第一洪积扇）；8—中更新统（ Qp2-1pl ）洪积亚粘土夹砂砾（第二洪积扇）；9—下更新统（ Qp1pl ）洪积亚粘土、砂砾（第三洪积扇）；10—下更新统（Qp1l）湖相沉积粘土、砂、砾石；11—第四纪（Qeld）残坡积角砾；12—上新统（ ）湖泊沉积红色粘土；13—前新近纪（ AnN）基岩；14—标高点；15—等高线（ m）；16—钻孔及编号；17—图切剖面方向
一、目的
通过阅读实际资料，了解环境监测的基本内容以及污染防治和生态保护的一些措施，增强环境保护意识。
二、实习内容
1.北京的大气环境
1998年以来，北京市实施了12个阶段控制大气污染措施，空气质量得到了明显改善。北京市执行国家为保护公众健康而制定的大气质量二级标准，把污染指数表示标准值定为100，即在100(含)以下符合国家标准，101以上为超标。污染指数100对应的SO2、NO2和可吸入颗粒物浓度(日平均值)分别为0.15、0.08和0.15mg/m3。污染指数100可通俗地解释为:一粒小米的质量大约为2.4mg;以可吸入颗粒物为例，污染指数100对应于0.15mg/m3，这相当于在面积为7m2、高2.4m的房间内，空气中总共含有约一粒小米质量的可吸入颗粒物。
1998年北京市二级和好于二级的天气只占全年总天数的28.4%;2002年占55.6%;2004年达到62.5%，比1998年翻了一倍还多。
“十五”期间北京市环保投资达到720亿元，2006年全市环保投资约200亿元。2006年市区空气质量二级和好于二级的天数达到241天，占全年的66%，比1998年多141天。四级和五级中重度污染天数从1998年的141天减少到2006年的24天，下降83%。主要大气污染物浓度全面下降，2006年SO2、NO2、CO和可吸入颗粒物分别比1998年下降58%、11%、33%和21%。2004年，市区SO2年均浓度20年来首次达到国家标准。
“十五”期间北京市加强重点工业大气污染源治理，淘汰落后生产工艺，对高耗能企业停产搬迁，有效降低了能耗。北京地区华能等五大电厂基本完成了脱硫改造任务。在通常情况下，烟囱越高，近距离排放浓度才会越低。然而，华能北京热电厂新建的一座“巨无霸”烟塔，身高虽只有120m，可排放的SO2落地浓度居然比240m的大烟囱还要低。烟囱不高而排放达标的原因是每台锅炉都装有烟气监测站，并且采用的是国际先进水平的烟塔合一技术。目前，该热电厂多项烟气排放指标在国内是领先的，其中SO2排放浓度<50mg/m3，已达到国际先进水平。
在过去几年北京市万元GDP的能耗由2000年1.31t标煤，下降到2005年0.80t标煤，降幅为38.9%，万元GDP能耗水平为全国平均水平的65%，仅高于广东省的0.79t标煤，位居全国各(省、市)第二位。
针对机动车迅速增长的情况，北京在加快城市轨道建设、实施公交优先战略的同时，不断加大机动车污染控制力度。对新车实行更严格的机动车排放标准，1999年实行国Ⅰ机动车排放标准，2002年实行国Ⅱ机动车排放标准，2005年实行了国Ⅲ机动车排放标准，各阶段标准的执行时间比全国平均提前两年。
这些都表明北京市的大气环境得到了明显改善。
为进一步贯彻落实《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》，改善北京市大气环境质量，实现“新北京、新奥运”的战略构想，市政府决定在巩固前十二个阶段治理成果的基础上，2007年继续坚持标本兼治原则，实施第十三阶段控制大气污染措施。
2007年3月28日，北京市政府通过了《第十三阶段控制大气污染措施》，主要内容简介如下:
1.空气质量和SO2排放总量控制目标
2007年市区空气质量二级和好于二级天数达到67%，全市SO2排放总量削减10%。各区县政府要将空气质量和SO2排放总量控制目标纳入本地区社会经济年度发展计划，制订并发布大气污染控制措施和SO2削减年度实施方案，切实加以落实，确保实现既定目标。
2.采取综合措施，减少污染物排放
在控制煤烟型污染方面，要改善能源结构，尽量减少用煤，扩大使用清洁能源(天然气、煤气等)。一是继续实施中心城区剩余的1105台20t以下燃煤锅炉改用清洁能源。到年底，中心城区1.6万台燃煤锅炉改造将全部完成。二是2008年西城、东城要组织对2万户平房进行“煤改电”，减少低空污染。三是组织推进五环路内城乡结合部地区原煤散烧替代工作。四是在清洁能源不能到达的地区，本着总量控制和排放达标的原则，远郊区县实施燃煤锅炉集中供热或联片供热整合，并配套建设高效除尘、脱硫设施和密闭式煤仓。
在机动车污染控制方面，机动车所有权的单位和个人要加强车辆的管理、保养和维护，确保排放达标。一是严格新车污染排放，做好2008年新车执行国IV机动车排放标准的准备工作。二是加快承担着公共服务任务的高排放黄标车的淘汰，年内淘汰更新老旧公交车2580辆、出租车5000辆;行政事业单位和公交、环卫、邮政等行业要对黄标车进行淘汰和治理。三是全面开展加油站、油罐车和油库油气回收治理，减少挥发性有机污染物的排放。四是加大群众反映强烈的夜间大货车和农用车尾气排放的查处力度。
在工业污染控制方面，一是电力行业，京能、高井、华能、国华、京丰五大燃煤电厂要完成烟气高效除尘、脱硫、脱硝工程。二是冶金和化工行业，首钢按照国家发改委的批复，压缩400万吨钢铁生产能力，彻底解决卢沟桥地区钢渣污染问题;燕山石化要实施苯酚丙酮废气治理等工程;化二股份公司、东方石化公司有机化工厂力争实现原址停产。三是建材行业，北新建材集团关停石膏板生产线。加快水泥企业废气粉尘治理;研究制订相关政策，促进水泥行业结构调整和资源整合，减少粉尘排放。
在扬尘污染控制方面，一是要求企业按照建设工程施工环保标准进行施工，严格控制扬尘污染。二是建设部门要组织监理部门对施工单位扬尘污染控制进行监理，并对监理部门的履职情况进行监督考核。三是加强对施工工地和道路遗撒的执法监督。四是市政管理部门在重要道路组织推行吸尘、洒水、清扫一体化的作业方式。各单位要落实“门前三包”责任制，实现四环路内和郊区城镇地区“黄土不露天”。
在推进生态保护和建设方面，继续实施京津风沙源治理、荒山造林、裸露农田扬尘治理、城市绿化、砂石坑整治、废弃矿山生态修复等工程，提高环境承载力。
实施重度污染天气应急措施，及时发布重度污染天气预警公告，提醒公众采取自我防护措施。根据污染特征，有针对性地采取一系列控制措施，最大限度地减轻污染。
深入开展科研，继续进行北京及周边地区大气污染控制等研究工作，为大气污染防治综合决策和制订奥运会空气质量保障方案提供科学依据。
鼓励减排，实施限批。有关部门要研究制订经济激励政策，鼓励污染源单位在确保达标排放的基础上进一步减排污染物。对未完成污染物排放总量减排任务的地区和单位，环保部门要依法限制审批其新增污染物排放总量的建设项目。
3.加大宣传力度，鼓励公众参与
加大宣传力度，加强信息公开。积极宣传“绿色奥运”理念，定期举行新闻发布会，组织对北京大气污染防治工作取得的成果和存在问题进行全面深入报道，向社会开放“北京空气质量自动监测系统”，使全社会更多地了解北京大气污染防治工作的进展情况。鼓励市民“从我做起、从身边做起”，积极参与保护环境，加大对环境违法行为的曝光力度，充分发挥社会和新闻舆论的监督作用。
截至2007年10月下旬，北京市第十三阶段控制大气污染措施进展顺利。
2.北京的水环境
北京的水资源是短缺的，北京是典型的缺水型城市，因此更要对可贵的水资源加大保护力度，对造成的污染加大治理力度。
北京将分层次治理水污染。第一个层次是对于北京北部，地势较高，基本上是北京来水的地方，饮用水源都集中在这里，要加强水土保持，开展清洁小流域建设，保持该地区的水质符合饮用水标准。第二个层次是继续开展城市河湖的生态治理，还清水质。
为保护水源地，有关部门从源头治理抓起，构筑“生态修复、生态治理、生态保护”三道防线，确保水源不受污染。
关于生态修复，三年来，在人口相对稀少的高山陡坡地区，通过引导和扶持两万多农民搬迁，依靠大自然的自我修复能力，营造适宜的水保林、经济林，恢复生态，涵养水源。
关于生态治理，在人口相对密集的丘陵低山地区，为村庄建设污水收集管线和污水处理设施，把再生水用于灌溉、冲厕，还于河道。三年来，水源区已有1/3的村庄完成了污水治理和农厕改造;设立垃圾收集设施和封闭式垃圾箱，基本实现了垃圾集中收集处理;农业种植结构有所调整，减少了化肥农药的施用量。
关于生态保护，是对流域内的水源、河道进行生态保护性治理，根治污水入河。通过拆除违章建筑，进行封河育草，将禁沙、减尘与生态治理相结合，将利用雨洪、涵养水源与安全防洪相结合，使北京的翠湖、野鸭湖、汉石桥、清河口等一批湿地形成了良好的生态系统。
以蓄存着首都生命之水的密云水库来说，几年来撤销了水库内的53亩网箱养鱼，拆除了库区内1.1×104m2的经营用房，一级保护区内的8家社会单位全面杜绝污水排放，3万亩库滨区和上游10万亩水稻实现了退耕还草和退耕还林，监测水质的站点由最初的15个增加到41个，同时还成立了73人的水政监察队伍，与密云县公安、工商、环保等部门开展联合执法，制止各种水事违规行为。
尽管北京连续多年的干旱使密云水库上游来水减少，2004年水库蓄水一度减到6.5×108m3，但是水务部门采取了一系列行之有效的措施，加之实施地表水联合调度，在保证正常供水的情况下，水库蓄水回升。2006年蓄水量达到11×108m3。如今蓄水量仍在10×108m3以上，水质始终保持在二类标准，为优质的饮用水。
北京市为完成六环以内的河湖治理任务，实现碧水绕京城的目标，采取了生态治理河湖的三方面措施。一是截污治污，把还清水质作为第一要务。首先是加快污水处理厂的建设。北京规划在城区建设14座大型污水处理厂，目前已建成9座，日处理污水能力达到248×104m3，污水处理率能够达到90%;还有5座正在加紧建设中。其次是消灭污水口，全市共有2300多个污水口，至2007年5月已经消灭了2000多个。
二是增加水量，优化调度河湖水源，扩大使用再生水，使水循环起来。每年集中向河湖补充清水，2007年仅从密云水库调水就达2000×104m3。同时，将再生水作为河湖的第二水源，尤其要加大对中水的再生利用。此外，巧妙利用雨水，可以起到蓄清、排污的功能。为使河水流动起来，部分河道将下游河水用管道提升到上游，增强了水循环。
三是实施水质改善。为保护河湖水质，采用景观生态浮床等生物技术种植水生植物，投放鱼苗、河蚌等生物，降解水体中的污染物，增强水体的自净能力。
碧水绕京城就是要使北京呈现水清、岸绿、流畅、部分河道通航的灵秀景致。“碧水”的主要标准:一是对重要的景观渠道和供水渠道，要求达到水功能标准;二是对排水河道，要求达到水清、不黑不臭，能够恢复生物的多样性。
《北京市“十一五”时期基础设施发展规划》中明确提出，将在2010年实现六环路以内城市河湖水质基本还清。至2007年底，从北京水资源保护与水环境建设的情况看，这个目标有望提前实现。在2007年12月，有关部门负责人表示，目前北京饮用水环境总体安全，水资源严重污染局面得到了有效遏制;北京水污染防治工作有效，全市地表水水质总体保持稳定;21个有水湖泊中，有13个符合相应功能水质标准要求，达标水面面积为79%;在上半年监测的16座有水水库中，有14座符合相应功能水质标准要求;已基本完成六环路内城市水系的治理任务，能够确保2008年奥运会的水环境良好。
三、作业与思考题
1.作业
根据下面所给出的条件，从环保的角度出发，对即将建设的一座城市进行规划，并说明规划布局的理由。
图实11-1是供城市规划用的一张地形图。将要建设的城市位于一条河谷中，这里在春、夏、秋季刮东风，冬季刮北风，并且还发育不少的断层(黑粗线)。请把下列建筑群及一些设施进行规划，做出合理的安排，要求达到环保的最佳状态。
主要的建筑及设施有:①化工厂(废水少、重烟型);②农药厂(少烟、重废水型);③垃圾填埋场;④食品厂;⑤中心供暖区;⑥居民区;⑦商业区;⑧污水处理厂;⑨自来水厂;⑩学校;瑏瑡街道的主体方向。
2.思考题
(1)城市大气污染主要有哪些污染源?大气污染会产生什么后果?如何控制大气污染?
(2)水污染有哪些污染源?怎样防治水污染?
图实11-1 供城市规划用的地形图
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