第四纪地层岩性特征

（一）第四纪地层岩性特征综述

珠江三角洲是由西江、北江、东江、潭江、流溪河5条大河三角洲共同组成的复合型三角洲。20世纪70年代以来，中国科学院南海海洋研究所、广州地理研究所、中山大学地质地理系、华南师范大学地理系、广东省地质局等单位的学者，分别从不同的角度对珠江三角洲的第四纪地层和沉积环境展开了研究，获得了一系列重要成果。其中以黄镇国等（1982，1984）的三旋回说，以及赵焕庭（1982）和原地质矿产部第二海洋地质调查大队联合原地质矿产部海洋地质研究所（1987）等研究提出的两旋回说最具代表性。

黄镇国等（1982，1984）根据14C年代、沉积相和沉积旋回，以及306个代表性剖面的地层对比，认为珠江三角洲经历了古三角洲、老三角洲和新三角洲3个发育期，即从低海面阶段（Qp1－13）到第一次海进阶段（Qp1－23），从第二次全球性低海面阶段（Qp33—Qh1）到第二次海进阶段（Qh1－1），从局部海退阶段（Qh1－2）到继续海进阶段（Qh3）。将该区第四纪地层划分为6组，分别以典型的地层命名，从老到新列述如下。

1．石排组（Qp1－13）

岩性为含深度炭化腐木的陆相砂砾或粗砂，实测样品的14C年代为距今（37 000±1480）～（30 000± 2800）a。孢粉组合以反映较冷气候的中亚热带的栗属和栎属占优势，此组地层属于玉木亚间冰期前段的低海面时期形成的河流相堆积。

2．西南组（Qp1－23）

岩性主要为含咸水或半咸水生物标志的粉砂黏土，与下伏的石排组呈平行不整合，实测样品14C年代为距今（28 240±2000）～（23 170±980）a。根据14C年代和以热带或南亚热带的苏铁属、龙眼属和水松属等占优势的反映温暖气候的孢粉组合，推断此组滨海相地层是在玉木亚间冰期后段海进条件下的沉积，而未受海进的地区则沉积了河流相的砂和粉砂。

3．三角组（Qp33—Qh1）

岩性以深风化黏土或冲积砂砾层为特征，前者为西南组在陆相环境时的风化产物，后者属于河流沉积，与西南组平行不整合或与基岩不整合。本组地层的孢粉含有较多的暖温带成分如柏属和枫杨属，也反映气候比前期冷，相当于海退期。推测其年代为距今（12 000～11 000）a。

4．横栏组（Qh1－1）

岩性为淤泥或砂层，与前一组地层的深风化黏土或砂砾层呈平行不整合。滨海相淤泥样品14C测年为距今（8050±200）～（5020±150）a，5个冲积中细砂（取其中的腐木）14C测年为距今（6300±330）～5500a。孢粉分析结果表明，主要成分为热带与亚热带的苏铁属、拷属和水松属等，反映了当时的较暖气候，相当于大西洋期（Qh1－1）。

5．万顷沙组（Qh1－2）

该组主要由陆相浅风化黏土和含有轻度炭化腐木的中粗砂或砂砾等沉积组成。水平相变为海相淤泥。本组地层滨海相样品的14C年代为距今（4940±250）～（2510±90）a，冲积相样品14C年代为距今（3950±100）～（2540±120）a。风化黏土和砂砾层为局部海退的产物。孢粉组合中以亚热带和暖温带成分如栗属、金缕梅科和枫杨属等占优势，反映了较冷的气候，相当于亚北方期。

6．灯笼沙组（Qh3）

该组主要由含有各种咸水或半咸水生物标志的三角洲相淤泥或粉砂所组成，实测滨海相样品14C年代为距今（2350±90）～（1260±90）a，冲积相样品14C年代为距今（2350±110）～（2050±100）a。根据14C年代和苏铁属、水松属和水龙骨科等所反映的较暖和的孢粉组合，推测此组地层可能是距今约2500a以来的亚大西洋期的继续海进期的沉积。

两旋回说认为珠江三角洲第四系是晚更新世以来两次海侵海退的过程中发育形成，是新、老两期三角洲的叠覆。

赵焕庭（1982）认为珠江三角洲有新、老两个三角洲的沉积旋回，每个沉积旋回包括一套三角洲沉积层序，两套三角洲地层之间呈不整合接触。

（1）老三角洲——礼乐组：下段为晚更新世早期河流相沉积，其离地表一般为30～40m，不整合地覆于基岩风化壳之上。大致平行于现代分流河道，呈树枝状分布。主要为黄白色、灰白色砂砾层，未胶结，底部为砾石层，砾径为1．5～2．5cm，磨圆度好，向上渐变为以中粗砂为主的碎屑层，厚1～3m。局部淤泥质砂层中含半咸水的化石硅藻，上部砂层中含有海相贝壳淤泥。

上段为晚更新世中期三角洲沉积，其离地表一般为10m，与下段连续沉积，或不整合覆于基岩风化壳之上，空间上呈不连续面状分布，下部主要为河口湾相或三角洲前缘水下斜坡亚相的粉砂质淤泥，含有近江牡蛎壳。局部夹有河口砂坝亚相的透镜状砂体，上部为分流河道亚相充填的砂层，横向变化为三角洲平原相腐木淤泥层，离地表一般为9～13m，其14C年龄距今2．3万～3．7万年。上段厚度较大，厚度变化也较大，由海向陆变薄，在新会县大鳌超过25m，中山县小榄一带为20～25m，新会礼乐一带约为10m，南海、顺德一带约5m。

上段的顶部普遍遭受过风化作用，为褐红色与白色相间的杂色黏土、亚黏土，具铁质斑纹，有时含有铁核、植物碎片，称作礼乐组风化层，其厚度为0．5～5m，顶面呈波状起伏。

（2）新三角洲——桂州组：即现代三角洲，超覆于礼乐组及其风化壳之上。下段为河口湾相的青灰色、灰黑色有机质淤泥，含有大量近江牡蛎、泥蚶、有孔虫壳等。下段的底部淤泥层中含一定数量的砂砾。青灰色含淤泥砂砾层中的腐木14C年龄为（6150±150）a，为中全新世海进后沉积。

中段为三角洲前缘沉积相灰黑和灰白色粉细砂或灰黑色粉砂质黏土，含有咸淡水交汇环境的蛤壳、淡水贝壳、脊椎动物遗骨和陆生植物遗体，随着三角洲前缘推移的早晚，在不同地点保留有新石器时代中晚期或历史时期的文物。贝壳等14C年龄为（4900±500）～（2495±145）a，本段厚度一般为3～7m。

上段为三角洲平原沉积相，有多种亚相，大面积为洪泛平原黄褐色粉砂亚黏土堆积，含陆生动植物化石。其下部有沼泽相有机淤泥堆积，或为腐木泥炭层，离地表1～3m，偶见哺乳动物骨骼化石。其上部为泛滥平原相，即表层1～3m厚，上游常埋藏有新石器遗址，而在中下游常埋藏有历史时代文物。河床亚相主要为砂层，也含其他粒级的碎屑。测得的腐木14C年龄为（2170±90）a、（2050±100）a。

原地质矿产部第二海洋地质调查大队和原地质矿产部海洋地质研究所（1987）根据该队所打的28口浅井及前人钻探的数百口浅井的资料综合对比，也认为珠江三角洲第四系是在两次海侵的基础上发展起来的，他们将珠江三角洲第四系划分为2个地层组、6个地层段：晚更新统称为中山组，可细分成上、中、下3段，全新统为顺德组，也可分出3个地层段。它们是距今4万年以来受晚第四纪两次规模较大的海侵和一次大的海退影响而生成发展起来的，它们构成了两套较大的沉积旋回，前者为一套水进型溺谷湾沉积，后者为一套湾内充填型三角洲沉积。

另外，陈培红（1987）、李平日等（1989）也对珠江三角洲第四纪地层进行了研究，他们把珠江三角洲第四纪的底界推进到了中更新世（Qp2）。

李平日等（1989）在大量年代学、古生物学、沉积学和地球化学测试的基础上，发现广州地区第四系岩性从老至新出现3个下粗上细的韵律组：中更新世海进初期以河流作用为主的海陆交互相卵石沉积和海进盛期以海积作用为主的海陆交互相砂砾石沉积；晚更新世中期前段的冲洪积砂砾石沉积和中期后段海积的黏土、粉砂质黏土；晚更新世晚期冲积、冲洪积的砂砾石沉积（局部地区为风化黏土）和全新世海积的淤泥、淤泥质黏土。并将第四系进行了划分，从下往上依次为：中更新统白坭组（Qp2bn），上更新统中段下部石排组（Qp1－13s＾p），上更新统中段上部西南组（Qp1－23x），上更新统上段三角组（Qp33s），下全新统杏坛组（Qh1xt），中全新统下段横栏组（Qh1－1hl），中全新统上段万顷沙组（Qh1－2w）和上全新统灯笼沙组（Qh3dl）。这一划分方案综合了陈培红（1987）对中更新统的认识，并在黄震国等（1982，1984）认识的基础上，把杏坛组（Qh1xt）从三角组（Qp33—Qh1）中划分了出来。实践证明，这个方案对断层活动性调查评价较为适合。

在珠江三角洲地区，对第四系划分目前仍没有一个统一的方案。表2－3为佛山地质局在前人工作的基础上对珠江三角洲地区第四系的认识。

（二）珠江三角洲第四纪主要地层格架及岩性特征

在前人研究的基础上，为了查清珠江三角洲地区第四纪地层格架的岩组特征，利用前人及自有的13个钻孔岩芯组成了纵横穿越珠江三角洲的两个大剖面：ZK12、ZK11、ZK5、ZK1、ZK2、ZK4、ZK13、ZK9这8个孔由北往南从三角洲的顶端四会到滨海珠海，ZK8、ZK3、ZK4、ZK6、ZK7、ZK10这6个孔由西往东从西江边江门一直到东江边东莞，两个连井剖面相交于ZK4孔（图2－5）。并根据钻孔岩芯沉积特征、微体古生物分析，以及14C、光释光测年等资料，结合南中国海海平面变化记录，利用层序地层学的原理，将珠江三角洲地区第四系由上到下分为4个层（图2－7、图2－8），其中全新统3层，比较典型。由于这一时期海平面低，该地区发育河流等陆相沉积和暴露风化层，地层不连续，因此我们在钻孔剖面中暂不分层，留待典型剖面中细分。

表2－3 珠江三角洲地区第四系综合地层表

图2－7 珠江三角洲纵向连井剖面

图2－8 珠江三角洲横向连井剖面

第Ⅰ层：这一层位于珠江三角洲第四系的顶部，为人工堆积层，是伴随着珠江三角洲地区经济社会发展的产物，杂乱堆积，常见碎砖等成分，分布不均，厚度一般数米。

第Ⅱ层：这一层为全新世以来发生的河流等陆相沉积，钻孔中以河流砂，河漫粉砂、黏土等沉积为主，覆盖于末次冰期低海平面时发育的风化黏土层、全新世海侵沉积层之上，局部穿插于海侵沉积之中（如ZK3孔），主要分布于三角洲顶部和东、西两侧，呈边缘厚，向中间逐渐尖灭；测年数据一般为5000～2500a，结合测年数据，该层为万顷沙组（5000～2500a）。

第Ⅲ层：该层为全新世海侵层，是末次冰期后，海平面上升形成的海相沉积，钻孔中以灰色黏土、粉砂质黏土、黏土质粉砂为主，边缘见滨岸砂，底部见黑色泥炭等，上覆第Ⅰ层人工堆积物，或第Ⅱ层河流等陆相沉积（主要发育于边缘部分），分布上与第Ⅱ层基本相反，厚度纵向上由三角洲顶端向海方向逐渐增加，横向上由东、西两侧向中间逐渐增加；测年数据一般为7500～5000a，结合测年数据，该层为灯笼沙组。

第Ⅳ层：该层为更新世河流等陆相沉积或风化暴露层，主要发育于末次冰期低海平面时期，该层上部多发育风化杂色花斑黏土，与上覆地层呈不整合接触，下部河流相发育，见河流砾石、砂等，不整合于下伏基岩之上，分布上无明显规律，主要受基底地形和河流等的控制。