哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土变化规律与成因

哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土变化规律与成因

林树杰,于飞

林树杰；于飞（哈尔滨市勘察测绘研究院，哈尔滨150010）

摘要：本文通过作者10余年的工作经验及所学的专业知识，总结了哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土的变化规律，并对形成这种变化规律的原因进行了分析。

关键词：淋滤；黄土；周期；整合接处；上层滞水；湿陷性

中图分类号：[TU42]文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）09-0069-01

0引言

在工程地质学中我们如果能正确的把握一个地区地层的变化规律，那么我们在这个地区工作时就会有的放矢，无论是在工程建筑上的地层评价，还是在野外工作中都可以起指导性的作用。这样我们就会少走很多的弯路。为我们节省大量的人力物力。下面通过我对哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土层的了解，总结一下哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土的变化规律，简要说明一下形成这种规律的原因。

1哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土的变化规律

哈尔滨地区岗阜状平原上部沉积了较厚的粉质粘层，深度随地面标高的变化而变化，厚度从十几米至几十米。颜色与物理力学性质也随深度呈有规律的变化，一般来说5米左右为一个变化的周期。颜色由上至下由深变浅，即由黑褐色向浅黄色过度，通常黑褐色层1米多，黄褐色层2米左右，浅黄色层2米左右。物理力学性质也随之变化，黑褐色层土的天然密度为1.90g/cm2,孔隙比为0.7左右，压缩性为0.3MPa-1左右，压缩模量为4MPa左右，一般为可塑状态。黄褐色层土的天然密度为1.92g/cm2,孔隙比为0.6左右，压缩性为0.2MPa-1左右，压缩模量为6MPa左右，一般为硬塑状态具有柱状解理（人们常称之为蒜瓣土）含有大量的钙质与氧化铁。浅黄色层天然密度为1.87g/cm2，孔隙比为0.8左右，压缩性为0.4MPa-1左右，一般为可塑状态，压缩模量为3MPa。下一周期土层又重复上一周期的变化规律。相同周期内的土层之间为渐变关系，周期与周期之间的土层呈突变关系即由浅黄色直接变为黑褐色。

2哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土有变化规律的原因

通过我十几年的工作经验结合所学的专业知识，我认为哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土有变化规律与土层的成因及哈尔滨第四纪的大地构造运动分不开的。哈尔滨地区大地构造单元属松辽向斜中国陆台的一部分，经海西及早期燕山运动之后，台向斜的轮廓已经形成。白垩纪初期，四周地区上升，台向斜开始全面下沉，整个白垩纪以接受堆积为主，因而沉积了巨厚的陆相堆积和内陆湖相堆积地层，喜马拉雅运动开始后，台向斜继续受到影响，使白垩纪第三纪地层产生了局部隆起（因此哈尔滨在部分地区见不到第三纪地层），后又继续下沉，接受新的堆积。因此哈尔滨地区有较厚的第四纪沉积地层。但这种下沉是不连继的。我们知道对于连继下降的地区沉积所形成的沉积物来说，沉积物之间是整合接处的，因此沉积物之间是一个渐变的过程，而由于阶段性的下降，沉积物之间才会出现突变的现象。而从哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土有变化规律，并且各变化周期间为突变过程，因此我认为这种突变过程是由哈尔滨大的构造单元间歇性下降而产生的也就是说周期间有一个沉积间断。而对于同周期地层之间的性质变化我认为主要是由沉积物有自身性质、气候及生物作用所形成的。哈尔滨位于东经125°42′-130°10′，北纬44°04′-46°40′（正处于我国的西风带）而且哈尔滨西面为连片的沙地与砂漠因此我认为哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土是由风的吹扬作用堆积而成的。应具有黄土的特性，既颜色为灰黄-棕黄色；以0.05-0.005mm粉土颗粒为主，平均含量达50％以上，结构疏松，孔隙度大，矿物成份繁多，以石英、长石为主，盐类矿物次之，还有较多不稳定矿物；垂直节理发育，层理不明显。哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土同一周期中，只有最下层的一层粉质粘土与黄土的性质相近，这又是为什么呢？我认为粉质粘土形成时都具有黄土的特性，而当沉积间断时，由于哈尔滨市地处北温带，降水主要集中在6-9月，全年平均降水量569.1毫米。气候属中温带大陆性季风气候。哈尔滨的气候相对湿润，降水也较为丰富，粉质粘土的透水性较好，降水一部分通过地表径流进入河流，一部分则渗入地下，表层土中还有较多不稳定矿物由于淋滤作用，被带入下一层，再由蒸腾作用水分被带走，周而复始，就形成了中间层土，土体干硬质密，垂直解理更加发育，且含有大量易溶物质的土层。表层由于氧化作用及生物做用，使表层土失去了黄土的原有性质，土层的颜色也变的更深了土中的粘粒含量更大，透水性也变得更差。由于结构疏松，孔隙度大，还有较多不稳定矿物遇水易产生湿陷性，并且以粉土颗粒为主，孔隙度又大，不稳定矿物遇水流失，使其透水性更好，下伏层又是透水较弱的土层这样就形成了一个贮水构造，哈尔滨地区岗阜状平原存有上层滞水的地段通常是以此层为贮水层。

我们了解了哈尔滨地区岗阜状平原上部粉质粘土变化规律与成因我们就可以根据这种规律解释各种地质现象，根据地形变化了解在这一地区工作时可能出现的各种状况，并对各种状况做好相应的应对措施。