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上海古溺谷的特征与工程应用 高大铭 陈振荣 吕全荣 (上海市政工程设计研究窿 上海 200092) (华东师范大学 上海 200062) 在第四纪时期，长江口与上海地区由于受古气候环境和地质构造的影响，经历了六次海 侵、海退。在江、湖、海的交替作用下，经历了沉积、冲刷或切割、再沉积的反复作用过程，沉积 了l50～400m的沉积物，其中亦存在七期古河道遗迹。影响最大的是更新世末全新世初几 乎覆盖全区的第六期埋盖古河道即上海古溺谷(以下简称古搦谷)。古溺谷的形成，使全新世 沉积层显得复杂与多变。它们有主流河道沉积和支流河道沉积之异，支流古河道溺谷相沉积 在研究区内广泛分布。对古溺谷沉积层，前人在岩相层序、古气候的变换、古环境的变迁、沉 积分区及工程地质条件与单元层的划分等方面均作了一定程度的研究。其侧重点有两个方 面：一是环境沉积学运用“c测年、孢粉、微体分析等手段对地层进行研究；二是工程界以土 的颗粒分析、土的物理力学性质、以及现场测试等角度对单元层进行研究。如何把古地理环 境研究与工程地质条件分析有机地结合，使全新世沉积物的分层与其工程地质单元层的划 分做到准确、合理统一，为此，本课题着重进行以下两个方面的研究： (1)古溺谷沉积层的层序与工程地质单元层划分的研究。 (2)古溺谷沉积层工程地质特征的研究。 本文研究范围为黄浦江以西的上海市区。 1古溺谷沉积环境及单元层的划分 1．1 古溺谷沉积环境 在全新世早期的海侵过程中，上海地区的古河道普遍成为溺谷，随之相应地发育溺谷相 沉积。由于各古河道在区域上所处的位置不同，故溺谷相沉积的发育程度并非一致。其中长 江古河道在晚更新世末期切割最深，又面临东海，因此，它接受的沉积最早，发育最为完整。 当时古气候环境的变化，在其沉积相中纪录最详尽，可作为上海地区全新世主流古河道溺谷 相的典型剖面。而在陆域范围内展布的支流古河道溺谷相沉积，由于其古河道在区域上所处 的地理位置与主流古河道不同，切割深度亦浅，因此，沉积相特征与主流古河道溺谷相沉积 m～一45 尚有差异，主要表现为：①溺谷相沉积的底板高程较浅，一般为一30 m。②沉积相 底部未见含细砾的砂层，而在古河床边缘见有一灰绿色牯性土层，仅北部地段牯性土底下尚 出露一层粉性土，层内古有少量贝壳(蓝蛤、拟沼螺)，显示出当时河流作用强度较弱。 显然，上述两类古河道溺谷相沉积，虽处于同一个区域和相同的古气候条件下，但它们 问所处的古地理位置不同，外海传人的海水动力条件不一样，因此，古河道经受的水动力作 用强弱不一，这必然导致两类古河道溺谷相沉积的差异。 1．2古溺谷沉积单元层的划分 目前工程界对地基土土层划分是以物理学性质指标结合沉积相为依据，而环境沉积学 对沉积体的划分是以古气候、古地理环境和“c铡年等为依据。鉴于上海陆域地区全新世古 地理环境复杂，沉积分异剧烈，若仅按岩性和物理力学指标划分地层，往往会出现不同地域 之间沉积层的难以对比，难以解释某些层位突然缺失或出露。因此无论是古长江主河道还是 陆域支河道，当进行对比时，皆应将它作为同一海侵过程中形成于不同地段的沉积层。所以 只有在了解沉积层形成环境的基础上，才能作层序之间相互对比。我们知道古长江溺谷相沉 积层大致可分成三大层，而目前工程地质界．对上海地区陆域范围内支流古河道溺谷相沉积 层，按上海《岩土工程勘察规范》(DBJ08—37—94)的规定进行划分，其结果也可分为三层： 第一单元层即⑤。层，第二单元层即⑤：层，第三单元层即⑤。层。可见上述两种分层法， 对全新世古河道溺答相沉积的分层基本是一致的。 第一单元层即⑤：层，主要由粉性土组成，其上覆层为Qj滨海稻泽相⑤，层灰色粘性土 121，甚至更 层，顶板埋深20～30m，层厚不一，一般为5～10m，局部地段底板可达40～50 深。该层大致可分为上、下两部分，上部以灰色粘质粉土层为主；下部以灰色砂质粉土层为 主．层中往往夹有薄层状软粘性土，并含有天然气和植物碎片。 第二单元层即⑤，层，主要由灰色粘性土组成，为典型的古溺谷遗迹。顶板埋深