在长江河口两翼广泛分布第一硬土层（FHSL），研究其形成机制及工程地质特性对工程建设具有很好的指导意义。根据调查资料（钻孔935个，累计进尺42128 m）和试验资料，首次精确确认了长江河口北翼第一硬土层分布界线，研究了第一硬土层的形成年代、粒度特征、地球化学特征和工程地质特性等。研究表明：第一硬土层形成年龄约为20 ka B.P.～11 kaB.P.（多个光释光和14C测年资料）；硬土层含水率随着深度的增加有着增大的趋势，表明气候自下向上逐渐变凉和变干；第一硬土层的颗粒级配、粒度分布频率曲线和C-M沉积图等特征显示第一硬土层主要由粉砂、极细砂和粘土粒级组成，样品的粒度频率曲线主要呈单峰分布，反映出物质沉积前所受搬运营力性质单一，土体颗粒沉积以均匀悬浮占绝对优势，沉积环境是一种相对稳定的低能环境。第一硬土层的发育受气候控制，大致可以分为3个阶段：第1阶段（约20 ka B.P.～15ka B.P.）为沉积与成土交替作用时期，且以沉积作用为主，硬土层剖面厚度主要受该阶段控制，至末次盛冰期结束；第2阶段（约15 ka B.P.～11 ka B.P.）为暴露成土期，这时洪水不能形成越岸沉积，加积作用基本停止，硬土层厚度不再明显增加，已形成的第一硬土区域受到频繁变迁的分合河网的侵蚀切割，形成多条不规则古河道和台地，硬土层逐渐脱水成陆，经历了风化成壤的过程；第3阶段（约11 ka B.P.至今）为淹埋期，随着全新世的到来，气候变暖，海平面不断上升，硬土层被其上覆的海相沉积层掩埋，成岩作用开始直到现今。土体易溶盐含量较高，为典型氯盐渍土类型，自下而上具有从低变高的趋势，为海相层覆盖硬土层以后成岩过程造成的。