【導讀】冰積土和風積土等。綜合諸多辭典、規(guī)范、書報和編者現(xiàn)場觀察，上述種類成因土的堆積方。質(zhì)成分與原母巖相同或相似。碎屑堆積物從地表往深處由細到粗，沒有層理雜亂無章。經(jīng)過水平位移（搬運），顆粒（碎塊）呈明顯的棱角狀，一般有較大的孔隙。低洼處則厚度較大。殘積土的厚度另一方面決定于其母巖性質(zhì)和風化的程度，一般巖漿巖地。區(qū)殘積土較厚，如花崗巖區(qū)常大于10m；而沉積巖地區(qū)殘積土較薄，如砂巖區(qū)常小于5m。石灰?guī)r區(qū)紅粘土的物質(zhì)成分與母巖截然不同，所以不少人認為紅粘土不是石灰?guī)r直。接的風化殘積物。在高大的山坡，坡積物多呈坡積裙形態(tài)，自裙頂?shù)饺骨熬夘w粒由粗變細，逐漸由碎石、面上可看到具有韻律性成層堆積，成層的坡積物具有與斜坡一致的層理。韻律結(jié)構(gòu)在坡積裙。在坡積裙的邊緣部分，主要由層理級不明顯的粉質(zhì)粘土組成，沉積厚度不大。常與殘積物呈過渡關(guān)系，而在坡積裙的前緣也常與沖積物、洪積物互層。述的坡積裙小，分帶性無或不明。

　　

【正文】 Fe2+而變成綠色。 原生色的特點是在一層內(nèi)（即在較大的范圍內(nèi)）的顏色常常是穩(wěn)定不變的、均勻 的一種顏色，而次生色常沿裂隙孔洞分布，呈不規(guī)則的網(wǎng)狀、斑點狀、斑團狀，常與層理不一致，甚至可切割穿過層理和各種夾層，并在風化帶發(fā)育。在對顏色描述時一定要注意過些特點，把原生色和次生色分辨出來。另外在自然界中原生色和次生色常是混合的，描述顏色時要把視域放寬，要注意整體顏色和局部顏色，分出混合色（整體色）、個別巖塊（土塊）局部色，尤其是要注意特殊礦物和特別結(jié)構(gòu)構(gòu)造的顏色。 （ 5） 色素和巖土顏色與它們的記錄描述 68 地層的顏色主要決定于組成它們的物質(zhì)成分的色素。地層中的色素有 含有某種色素的離子和有機質(zhì)，有色素的離子主 要有鐵（ Fe）、錳（ Mn）、鉻 (Cr)、鈷 (Co)、鈦 (Ti)、鎳 (Ni)、釩 (V)，其次是鎢 (W)、鉬 (Mo)、鈾 (u)、銅 (Cu)等。這些色素物質(zhì)在巖土中含量往往很少，只有百分之幾，甚至千分之幾。就可把巖土變成各種顏色。 鐵在自然界中有兩種電價，一是兩價（低價）鐵離子的礦物多呈綠色和褐色，如普通角閃石、綠泥石等；二是三價（高價）鐵離子 Fe3+，含有這種離子的礦物多呈紅色和棕色，如褐鐵礦、赤鐵礦等。如巖土中二價鐵和三價鐵同時存在，巖土的顏色決定于它們的比例，圖 是根據(jù)托姆林遜（ Tomlinson）資料制成表示 Fe3+： Fe2+與粘土頁巖顏色由紅色 → 綠色 → 黑色的關(guān)系。也有人，如楊諾夫（Э Hя HOB）據(jù) Fe3+： Fe2+的比例列出沉積巖的顏色： （ 1） Fe3+： Fe2+ ＞ （棕紅色、紅棕色）； （ 2） Fe3+： Fe2+ = ～ 呈紫色、磚紅色與棕色； （ 3） Fe3+： Fe2+ ＜ ； （ 4） Fe3+： Fe2+ 近于 0，呈黑色。 二價鐵（ Fe2+）的百分含量 圖 Fe3+和 Fe2+含量比例與巖石顏色的關(guān)系 注：〇 —— 紅色頁巖； + —— 絳紅色頁巖 △ —— 綠色頁巖； ■ —— 黑色頁巖 本圖引自前蘇科學院地質(zhì)研究所和前蘇地礦部地質(zhì)研究所《沉積巖研究法》第一卷（略有改動） 含 Fe2+離子的礦物在還原環(huán)境下形成，含 Fe3+離子的礦物在氧化環(huán)境下形成。廣西地處南亞熱帶和北熱帶，紅土化作用強烈，在廣西到處可見這樣的地質(zhì)剖面：上部為紅色風化帶，下為灰色的原母巖，如南寧盆地地質(zhì)剖面上為紅色（含 Fe3+）風化帶，下為灰色（含 Fe2+）的泥巖；桂林地質(zhì)剖面上為紅色紅粘土 （含 Fe3），下為灰色石灰?guī)r（含 Fe2+）；梧州地質(zhì)剖面 69 上為紅土（含 Fe3）， 下為灰色的花崗巖。 有機質(zhì)常使地層顏色成為灰色或黑色。區(qū)廣泛頒布的石灰?guī)r、第三紀的泥巖、第四紀淤積的粘土具有灰白色、黑褐色、甚至黑色，就是 因為它們所含的有機質(zhì)含量不同所致 .白色的石灰?guī)r既不含色素的離子 ,也不含有機質(zhì) .據(jù)本講義編者在玉林、貴港對灰?guī)r化學成分全分析，有機質(zhì)（碳質(zhì)）含有千分之幾是可使灰?guī)r變成黑褐色。 在廣西各種殘積層、河流高階地紅色粘土中常有黑紅、黑褐、褐紅色的結(jié)核、硬團、團塊，在巖溶區(qū)巖面附近常有紫色紅粘土，這些顏色與鐵質(zhì)或錳質(zhì)和鐵錳混合質(zhì)有關(guān)。 在鉆孔野外記錄對地層顏色描述時，除要細致觀察顏色的特征、準確描述地層顏色外，還要深入了解地層顏色產(chǎn)生的原因和形成的地質(zhì)環(huán)境，以便能更好地做為地層顏色的描述，并從地層顏色的描述中掌握更多的地層有關(guān)信息。 地層狀態(tài)的描述 （ 1）地層狀態(tài)是指地層表現(xiàn)的形態(tài)，狀態(tài)的涵義非常廣，它可從地層外觀（外表狀態(tài)）到內(nèi)部微小結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)狀態(tài)）。據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（ GB500212020）巖石和土的分類及鑒定，地層的狀態(tài)應包括： 1）產(chǎn)出狀態(tài)（埋深、分布、厚度及各層的相互組合等）； 2）堅硬狀態(tài)（風化程度和風化帶的劃分等）； 3）風化狀態(tài)（風化程度和風化帶的劃分等）； 4）結(jié)晶狀態(tài)（結(jié)晶程度，晶體大小、形狀、排列組合和相互連結(jié) —— 即結(jié)晶的巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造）； 5）顆粒狀態(tài)（顆粒大小、形狀、排列、級配和粒間的連結(jié) —— 即非結(jié)晶的沉積巖和松散沉積物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造）； 6）濕度狀態(tài)（巖土體含水程度及與其相關(guān)特征）； 7）密度狀態(tài)（巖土體單位體積的質(zhì)量及與其有關(guān)特 征）； 8）土體狀態(tài)（土體產(chǎn)狀和完整性等）； 9）巖體狀態(tài)（巖體產(chǎn)狀和完整性等）； 10）其它狀態(tài)： a）稠度狀態(tài)（液塑限、液性指數(shù)等）； b）含生物狀態(tài)（含動植物有機質(zhì)特征）； c）特殊成分狀態(tài)、特殊結(jié)構(gòu)狀態(tài)。 （ 2）地層狀態(tài)描述兩點說明 1）《巖土工程勘察》（ GB500212020）在巖土鑒定和描述條文里，只對粘性土有“狀態(tài)”描述的要求，其它各種巖土層均無“狀態(tài)”描述的要求（見該規(guī)范 9～ 11 頁）。顯然規(guī)范所 70 說的“狀態(tài)”只指粘性土在可塑范圍的稠度狀態(tài)（如堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流 塑），是狹義的地層狀態(tài)。 本講義編者認為粘性土的堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑是地層狀態(tài)的一種，它們應在《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標準》 JGJ8792鉆孔野外記錄表“狀態(tài)”一欄中記錄，但本講義所說的上述種種狀態(tài)也應是地層“狀態(tài)”也應在這一欄中記錄。否則上述種種地層狀態(tài)中一些狀態(tài)就沒有歸宿，他們既不可能在地層名稱、地層顏色、地層濕度、地層密度、地層成分及其它描述，不符合地質(zhì)科學的學科分類原則。 2）《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標準》 JGJ8792在鉆孔野外記錄表中，把濕度狀態(tài)和密度狀態(tài)單獨獨立出來，另辟“濕度”和“密度 ”專欄描述。為了統(tǒng)一標準，為了統(tǒng)一地層描述，本講義對“濕度”和“密度”也單獨作注釋。 （ 3）地層產(chǎn)出狀態(tài)描述 在同一鉆孔中呈多層厚薄不等的沉積韻律出現(xiàn)時，應根據(jù)各層厚薄比例進行“互層”、“ 夾層 ” 、“夾薄層”描述，當薄層與厚層的厚度比大于 1/3 時，宜定為“互層”；厚度比為 1/3～1/10 時，宜定為“夾層”；厚度比小于 1/10 的土層，且多次出現(xiàn)時，宜定為“夾薄層”。 （ 4）地層堅硬狀態(tài)描述 地層的堅硬狀態(tài)一般是指第四紀以前形成的巖石的堅硬程度，在特殊情況下由鐵質(zhì)膠結(jié)的厚度較大的第四紀的碎石層和砂層也可用堅硬程度 來描述。定量的地層堅硬程度抽樣描述應根據(jù)巖石室內(nèi)單軸抗壓強度大小和巖石破壞的特征等來進行；鉆孔野外記錄地層堅硬程度描述是定性的描述，根據(jù)在野外用錘擊巖芯和用水浸泡巖芯的反應情況，根據(jù)肉眼對巖石特征的鑒定，參照表 巖石堅硬程度等級的定性 分類原則來進行，定性地分出堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖。 （ 5）地層風化狀態(tài)描述 任何地層（地層）出露或接近地表，受水、生物和大氣的作用都被風化，有的被完全風化成松散土，與母巖完全不一樣，承載能力很低，有的受輕微風化，與母巖相差無幾，承載力很高，所以鉆孔野外記錄一 定要對地層風化作詳細的描述，判定它們的風化程度。由于地層風化本身很復雜，不同的規(guī)范對風化的認識標準又不一致，導致鉆孔野外記錄也難以統(tǒng)一。本講義綜合《巖土工程勘察規(guī)范》（ GB500212020）、《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB5028799）、《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（ JTJ02485）相關(guān)的規(guī)定，對地層風化狀態(tài)描述作如下注釋： 1）地層（巖土）風化程度分級 a）未風化（或新鮮）； b）微風化； c）中等風化（弱風化）； 71 d）強風化； e）全風化； f）殘積土。 殘積土 f）已不是風化系列，但為 了對比而把列上。 2）鉆孔野外記錄對地層風化狀態(tài)的描述依靠肉眼對巖芯的觀察和對鉆進過程的分析，描述的內(nèi)容如下： a）顏色風化變化的描述，重點是描述巖石表面（尤其裂隙表面）及由表及里的顏色變化。顏色對風化比較敏感，風化變化常由顏色變化開始。通常情況下未風化巖石不論地層整體，還是巖塊、礦物、裂隙表面的顏色都比較均勻，而且由表及里顏色都一樣，都保持著原生顏色，只有大裂隙表面偶爾見褪色；微風化巖石整體、礦物、開裂巖塊、裂隙表面有輕微退色，一般比原色淺，但里面仍保持原色；中等風化（弱風化）巖石整體、礦物、開裂巖塊、裂 隙表面有明顯的變色，與原色有較大區(qū)別，但斷口仍保持新鮮巖石的色澤；強風化巖石整體、礦物、開裂巖塊、裂隙表面現(xiàn)象絕大部分已變色，只有局部巖塊和比較深厚的內(nèi)層保持原色；全風化巖石已全部變色，光澤消失；殘積土已無法確認母巖原色，在廣西北熱帶、南亞熱帶的殘積土多呈棕紅、褐紅、黃紅色。 b）礦物風化變化的描述，包括原有礦物的變化和次生礦物的產(chǎn)生。一般情況下未風化巖石所有的原生礦物均保持原有的新鮮狀態(tài)，微風化巖石部分易于風化的礦物（如長石）表面已有風化變軟變色的痕跡；中等風化（弱風化）巖部分礦物已分解風化成土，如長石已 部分分解風化成白色的粘土，表面已模糊不清，但成土的數(shù)量小于 35%；強風化巖礦物已顯著分解成土，成土的數(shù)量已超過 35%，多者可達 50%～ 75%，除石英外，長石、云母、角閃石等鐵鎂礦物都已風化蝕變；全風化巖除石英外，所有的礦物都已分角成土，成土的數(shù)量可達 75～100%。殘積土已經(jīng)成土不再是巖石，除石英外再找不到原生巖石礦物的特征，但它們的風化產(chǎn)物未經(jīng)明顯的搬運。 c）結(jié)構(gòu)構(gòu)造風化變化描述，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造風化變化主要表現(xiàn)在它們結(jié)構(gòu)連結(jié)上，即它們的整體連系上，從而也表現(xiàn)在它們的強度上。一般說未風化巖石，保持著原母巖的 結(jié)構(gòu)連結(jié)，在整體上、強度上與母巖基本一致；微風化巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造也基本保持原巖的特征，基本未發(fā)生變化，但已有一些微小的不連續(xù)面；中等風化（弱風化）巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造已發(fā)生了變化，原始的結(jié)構(gòu)構(gòu)造雖還不完整清楚，但已被風化裂隙分割，巖體已被切割成巖塊，也即整體上還保持巖石的連續(xù)性 ， 仍具完整的骨架（ 或心石 ） ，但巖體的強度也顯著降低；強風化巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造已受到了嚴重的破壞，大部分已受到了破壞，整體上不再保持著連續(xù)的骨架（或心石），巖體已較破碎，巖體強度已完全不同母體；全風化巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造已受到了完全的破壞，已完全被崩解和 分解成松散散體，不再呈有原結(jié)構(gòu)的連結(jié)性，但尚未遭到顯著 72 的搬運，仍殘留有原始的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。 鉆孔野外記錄員可根據(jù)上述地層的顏色、礦物和結(jié)構(gòu)構(gòu)造在風化過程中的變化，對照表 巖石風化野外特征，對地層風化作描述，并對地層風化程度分類。但由于影響地層風化的因素很多，諸如母巖、氣候、地貌、生物、地殼運動和人類的活動等，上述地層風化狀態(tài)的描述以及地層風化程度分類尚有不少缺點，在廣西來說它不能很多地描述石灰?guī)r、白云巖和第三紀泥巖的風化： 1）石灰?guī)r、白云巖的礦物絕大部分是方解石和白云石，結(jié)構(gòu)構(gòu)造多數(shù)是有一定程度結(jié)晶的、含生 碎屑的厚層狀、巨厚層狀。方解石、白云石即使全部崩解、分解成溶液也不能產(chǎn)生殘留在原地的次生礦物（如粘土），結(jié)構(gòu)構(gòu)造即使全部破壞形成溶洞也沒有殘留原有痕跡。從上述風化描述中，無法找到石灰?guī)r、白云巖全風化的存在，甚至強風化的特征也難找到?！稁r土工程勘察規(guī)范》 GB500212020 已注意到這一點，在條文說明中，建議“用類似 ‘ 中等風化 —— 強風化’‘強風化 —— 全風化’等語句表達 ” 石灰?guī)r的風化，甚至有人認為，采用了這類的表達，也無法說明石灰?guī)r的風化特征。 2）廣西第三紀泥巖形成于陸相湖盆地，礦物成分本身就是次生的粘土礦 物，形成的溫度壓力條件與第四紀風化的溫度壓力條件相差不大，它抗風化能力較原生礦物大，再加上沉積后的成巖時間短和上覆蓋層薄壓力和溫度低等原因。泥巖既處于成巖狀態(tài)，也處于風化狀態(tài)；泥巖既是“巖”也是“土”。泥巖的性質(zhì)可說是由“土”成“巖”過程形成的，也可說是由“巖”風化成“土”過程形成的?？傊畬V西第三紀泥巖的風化狀態(tài)描述較困難對它風化程度的劃分意義不大?！?巖土工程勘察規(guī)范 》 GB500212020 也已注意到這一點，該規(guī)范認為“泥巖和半成巖，可不能行風化程度劃分”，見表。 （ 6）結(jié)晶狀態(tài)的描述 《巖土工程勘察規(guī) 范》 GB500212020 第 條規(guī)定“巖石的描述應包括??主要礦物、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造??對巖漿巖和變質(zhì)巖應著重描述礦物結(jié)晶大小和結(jié)晶程度”。除巖漿巖和變質(zhì)巖的礦物具有結(jié)晶外，沉積巖中的某些化學沉積巖，如石灰?guī)r、白云巖中的石灰石和白云石也為結(jié)晶礦物，本講義所述的結(jié)晶狀態(tài)描述包括巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖所有的結(jié)晶狀態(tài)描述。 1）巖石礦物的結(jié)晶程度是指巖石中結(jié)晶物質(zhì)與非結(jié)晶物質(zhì)（如玻璃物質(zhì)）的含量比。巖石按結(jié)晶程度分為全晶質(zhì)的（巖石全由結(jié)晶的礦物組成，如花崗巖）、半晶質(zhì)的（巖石中既有結(jié)晶礦物，也有非結(jié)晶礦物，如 流紋巖）和非晶質(zhì)的（巖石全非結(jié)晶的物質(zhì)組成，如黑曜巖）。 2）巖石礦物結(jié)晶的晶體由大到小可分為顯晶、微晶、隱晶：顯晶是指礦物的晶體較大，＞ ，肉眼能分辨；微晶是指礦物的晶體細小， ～ ，肉眼無法分辨，要用偏 73 光顯微鏡才能分辨；隱晶是指礦物的晶體極細小，＜ ，在偏光反應能與非晶質(zhì)（玻璃質(zhì)）分別出來。在肉眼可見的顯晶中，一般又按晶體粒大小分為：粗粒 —— 粒徑大于 5mm，中粒 —— 粒徑 5～ 1mm，細粒 —— 粒徑 1～ 。 3）巖石礦物結(jié)晶的形狀由各礦物的結(jié)晶習性決定，常有粒狀、柱 狀、板狀、片狀、針狀、纖維狀、放射狀等。 4）結(jié)晶巖石的結(jié)構(gòu)是指巖石礦物的結(jié)晶程度、晶體顆粒大小、形狀特征，以及晶粒間的相互關(guān)系，結(jié)晶巖石的構(gòu)造是指巖石礦物結(jié)晶集合體間的相互關(guān)系。因