渤海湾西岸沧县隆起中更新世地层间断*

渤海湾西岸天津平原南部静海区400m深CGZ5孔、大港区500m深TPZ1孔岩心的岩石地层、磁性地层、¹⁴C测年、微体古生物研究表明,2个钻孔底部分别进入到定年3.6Ma的高斯(Gauss)正极性带和定年4.5Ma的吉尔伯特(Gilbert)极性带上部;位于西侧沧县隆起的CGZ5孔2.58Ma古地磁M/G(松山/高斯,Matuyama/Gauss)极性带界线位于225m,位于东部黄骅坳陷西斜坡的TPZ1孔该界线位于208m;0.78Ma的B/M(布容/松山,Brunhes/Matuyama)极性带界线分别位于55m和68.6m。结合微体化石分析、3期海侵地层的确定以及岩石地层特征,可判断CGZ5孔和TPZ1孔上更新统底板分别位于55m 和63.4m。依据末次盛冰期低水位域潴育化黏土层位,确定全新统分别厚14.8m和16.5m。上述2孔之间的黄骅坳陷板桥主凹陷中CQJ4孔,B/M和M/G界线分别位于74m和340m。西部CGZ5孔显现整个中更新统缺失,东部TPZ1孔中更新统仅厚5.3m。推测这一地层间断可能是由于渤海海盆在中更新世初期发生快速断陷,在河流到海盆的高差加大的背景下,河流输送物大部流入海盆,海盆边缘的沧县隆起和相邻的滨海平原发生了过路作用。在“源到汇”古地理状况变迁过程中形成的东部大平原,中更新世的沉积动力学背景需要进一步研究。     

渤海湾西沧县隆起第四纪以来沉积差异性研究

沧县隆起是渤海湾盆地的重要组成部分。通过对沧县隆起上施工的350m深ZKT1钻孔沉积特征、测年(AMS14C和OSL)及磁性地层研究,并与CGZ5、BZ2孔磁性地层及海侵层对比,结果发现:沉积岩层M/G(松山/高斯,Matuyama/Gauss)极性带界线埋深存在较大沉积差异,B/M(布容/松山,Brunhes/Matuyama)极性带界线趋于一致,3期海侵层基本稳定;早更新世沧县隆起不同部位存在沉积差异,继承了古近纪以来的断陷沉积;中更新世-晚更新世沧县隆起准平原化,整体处于同一稳定下沉的沉积演化环境;晚更新世以来,发生三期区域性层位较稳定的海陆交互作用,形成滨海冲积平原。本文可为渤海湾地区新构造活动性研究及区域古地理恢复与地质演化提供参考。     

北京平原区南部PGZ01孔第四纪地层划分及其环境意义*

对北京平原区南部大兴榆垡镇420m 深的PGZ01孔岩心进行了岩石地层、磁性地层、¹⁴C测年、介形类组合和孢粉组合研究。结果表明:(1)Matuyama(松山)/Gauss(高斯)和Brunhes(布容)/Matuyama(松山)极性界线分别位于280m和78.35m处,钻孔底部已经进入Gauss正极性带;取280m处Matuyama/Gauss极性界线作为第四系下限,显示可能的永定河泥石流-冲积扇在第四纪之前即到达了北京平原南部,但是华北平原上新统标志岩石地层单元--厚层棕红色黏土在Olduvai(奥尔都维)极性亚带之上即已出现。(2)结合AMS¹⁴C测年,尝试将约60m以上地层的氧化-还原状况,与对古季风影响反映灵敏的沿海平原钻孔同样深度地层进行对比,继而确定上更新统和全新统的底界深度分别位于56.60m和18.95m。(3)MIS5(海洋同位素阶段)以来的特征沉积物,与沿海平原钻孔地层有很好的可比性,同时也有8~4ka期间史前大洪水的影响。本研究为廊(坊)固(安)凹陷西北边缘区第四纪地层划分对比、古地理环境演化、活动断裂以及区域差异构造沉降研究,提供了重要的年代地层格架,对理解晚更新世以来古季风变化的环境效应有重要的启迪。     

北京平原区南部PGZ01孔第四纪地层划分及其环境意义

对北京平原区南部大兴榆垡镇420 m深的PGZ01孔岩心进行了岩石地层、磁性地层、14C测年、介形类组合和孢粉组合研究。结果表明:(1)Matuyama(松山)/Gauss(高斯)和Brunhes(布容)/Matuyama(松山)极性界线分别位于280 m和78.35 m处,钻孔底部已经进入Gauss正极性带;取280 m处Matuyama/Gauss极性界线作为第四系下限,显示可能的永定河泥石流—冲积扇在第四纪之前即到达了北京平原南部,但是华北平原上新统标志岩石地层单元——厚层棕红色黏土在Olduvai(奥尔都维)极性亚带之上即已出现。(2)结合AMS14C测年,尝试将约60 m以上地层的氧化—还原状况,与对古季风影响反映灵敏的沿海平原钻孔同样深度地层进行对比,继而确定上更新统和全新统的底界深度分别位于56.60 m和18.95 m。(3)MIS5(海洋同位素阶段)以来的特征沉积物,与沿海平原钻孔地层有很好的可比性,同时也有8~4 ka期间史前大洪水的影响。本研究为廊(坊)固(安)凹陷西北边缘区第四纪地层划分对比、古地理环境演化、活动断裂以及区域差异构造沉降研究,提供了重要的年代地层格架,对理解晚更新世以来古季风变化的环境效应有重要的启迪。     

长江三角洲北翼ZKA02孔第四纪多重地层划分研究

本文通过对长江三角洲北翼东台地区ZKA02孔岩石地层、磁性地层、生物地层和年代学数据的分析研究,结合区内其他钻孔的对比,确定了该孔第四纪年代地层序列。结果表明:该孔第四系底界埋深297.36 m,地质年龄为2.58 Ma,置于松山/高斯极性时(M/G)分界处;中、下更新统界线埋深168.97 m,与布容/松山极性时界线(B/M)吻合,时代为0.78 Ma;中、上更新统界线埋深98.90 m,上更新统底部与本钻孔MIS5底部大致相当,时代为120 ka BP;上更新统与全新统界线埋深11.08m,年龄约为12kaBP,深海氧同位素I阶段(MIS1)与末次盛冰期(LGM)界面为全新统底界。本孔的微体古生物分析进一步揭示了3层海相沉积层,分别对应MIS5 (74—128 ka)、MIS3 (24—60 ka)、MIS1(现在—12ka)。该结果较好地印证了中国东部沿海地区晚更新世以来发育的3次大规模海侵事件,同时也为本地区晚更新世以来的地层划分提供了必要的数据支撑。     

天津南部平原区3.6 Ma以来沉积环境演化——以沧县隆起ZKQ1孔为例

沧县隆起是渤海湾盆地的重要构造单元之一,对该区地层长尺度的沉积环境演化分析可为盆地演化、水工环地质勘查以及区域古地理研究等提供基础资料。本文通过对沧县隆起上的ZKQ1孔岩芯详细的沉积特征研究和综合测井、测年（AMS¹⁴C、OSL、古地磁）等研究工作,结果表明：①B/M界线位于62.80 m;M/G界线位于130.60 m;钻孔底界年龄不早于3.6 Ma;上更新统、全新统底界分别位于50.30 m、13.10 m。②沧县隆起3.6 Ma以来的沉积环境演化为晚上新世（<3.6—2.58 Ma）由泛滥平原→湖相三角洲→曲流河演变;早更新世以泛滥平原为主,夹湖沼和分支河道;中更新世存在沉积间断;晚更新世—全新世表现为三期河海交互作用沉积演化时期。     

河北平原廊固凹陷ACX03孔晚上新世以来地层与沉积*

基于河北平原廊固凹陷东北部ACX03孔(深300.0 m)浅部¹⁴C年龄和磁性地层,建立钻孔第四纪地层格架,依据ACX03孔岩心沉积物、测井曲线和微体古生物特征划分沉积层段并分析沉积环境。研究结果表明: ACX03孔B/M(布容/松山)、M/G(松山/高斯)极性界线分别位于83.8 m、220.2 m,孔底年龄约3.2 Ma,划分13个沉积层段。上新统(220.2~300.0 m)为河道、河漫滩夹湖泊沉积,下更新统(85.2~220.2 m)为河道、湖泊、河漫滩沉积,中更新统(61.5~85.2 m)为分支河道夹河漫滩及河间洼地—湖沼沉积,上更新统(23.2~61.5 m)为河漫滩、分支河道沉积,全新统(0~23.2 m)为泛滥平原、河曲—牛轭湖沉积。对比ACX03孔与邻近钻孔第四纪地层认为,河北平原廊坊—固安一带早更新世差异性沉降最强,之后一直到全新世越来越弱。     

河北平原廊固凹陷ACX03孔晚上新世以来地层与沉积

基于河北平原廊固凹陷东北部ACX03孔(深300.0 m)浅部14C年龄和磁性地层,建立钻孔第四纪地层格架,依据ACX03孔岩心沉积物、测井曲线和微体古生物特征划分沉积层段并分析沉积环境。研究结果表明:ACX03孔B/M (布容/松山)、M/G (松山/高斯)极性界线分别位于83.8 m、220.2 m,孔底年龄约3.2 Ma,划分13个沉积层段。上新统(220.2～300.0 m)为河道、河漫滩夹湖泊沉积,下更新统(85.2～220.2 m)为河道、湖泊、河漫滩沉积,中更新统(61.5～85.2 m)为分支河道夹河漫滩及河间洼地—湖沼沉积,上更新统(23.2～61.5 m)为河漫滩、分支河道沉积,全新统(0～23.2 m)为泛滥平原、河曲—牛轭湖沉积。对比ACX03孔与邻近钻孔第四纪地层认为,河北平原廊坊—固安一带早更新世差异性沉降最强,之后一直到全新世越来越弱。     

江苏兴化ZK10孔第四纪多重地层研究

通过对江苏兴化ZK10孔岩石地层、生物地层、磁性地层及年代地层的研究,确定了该孔第四纪年代地层序列:1第四纪底界置于松山/高斯极性世分界处,埋深212m,距今2.58Ma。下更新统包括五队镇组下段、中段及上段的中下部,对应孢粉组合Ⅰ-1和Ⅰ-2。2早、中更新世界线与布容/松山极性世界线吻合,距今0.78Ma,埋深约120m,位于孢粉Ⅰ-2与Ⅱ带的分界处。中更新统包括五队镇组上段顶部、小腰庄组下段及上段的中下部。五队镇组是包含下、中更新统的跨时岩石地层单位。3中、晚更新世界线埋深81.5m,120ka BP左右,置于孢粉带Ⅱ与Ⅲ-1的分界处,与小腰庄组和灌南组分界线基本吻合。上更新统包括小腰庄组上段上部及灌南组。小腰庄组是包含中、上更新统的跨时地层单位。上更新统包括Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅳ和Ⅴ孢粉带。4晚更新世与全新世界线埋深12.25m,距今10ka BP左右,位于Ⅴ与Ⅵ孢粉带分界处。全新统为淤尖组,对应孢粉Ⅵ带。     

长江三角洲SZ04孔磁性地层研究及其意义

文章对位于长江三角洲南翼平原区西部的SZ04孔进行了详细的磁性地层学研究。结合绝对测年,并与标准极性柱对比认为269.2 m岩芯清楚的记录了布容(Brunhes)、松山(Matuyama)、高斯(Gauss)极性带,及贾拉米洛(Jaramillo)、奥尔都维(Olduvai)等亚极性带和布莱克(Black)地磁漂移,其中B/M、M/G界限深度分别为100 m和155 m;SZ04孔底部碎屑沉积物形成的年龄大于5.23 Ma。研究发现,钻孔沉积物磁化率、岩石地层特征在特殊的时代界限附近有明显变化可进行区域对比。分析表明,第四纪以来长江三角洲地区一直存在持续的构造沉降,且沉降中心持续往南东方向移动,构造沉降运动的发生和发展存在三个重要的期次分别为2.58 Ma,0.78 Ma和0.125 Ma。     

华北平原冀中坳陷东部SFQ1钻孔磁性地层年代学及其地质意义

可靠的地层年代标尺对于研究华北平原晚上新世以来沉积物记录的沉积环境演化、新构造运动及古气候演化具有重要意义.本文通过测定冀中坳陷东部的SFQ1钻孔岩芯古地磁,建立高分辨率磁性地层年代框架,并探讨其地质意义.结果表明:SFQ1孔中更新统底界埋深为71.0 m(布容期B/松山期M界线),下更新统底界埋深为197.8 m(松...     

上新世以来北京平原NBT1孔记录的地层沉积及构造指示

磁性地层学结合宇宙成因核素、AMS 14 C测年为晚新生代可靠的长序地质年代框架建立提供了有效快捷手段。在北京平原东南部钻取的NBT1全取芯钻孔进行了详细的磁性地层学研究,400 m钻孔335 块样品识别出10个正极性和9个负极性时段,记录了布容(Brunhes)、松山(Matuyama)、高斯(Gauss)、吉尔伯特(Gilbert)极性时,孔底进入到4. 2 Ma的Gilbert负极性时。以岩性组合、26 Al/10 Be、AMS 14 C年代学为基础,结合测井沉积〖JP2〗相分析,判断钻孔上新世晚期地层底界位于319. 60 m,第四系下更新统、中更新统、上更新统底界分别位于214. 80 m、〖JP〗70. 60 m、59. 25 m。在上新世约4. 2~3. 5 Ma发育了6期明显的冲洪积扇的快速沉积过程,第四纪早更新世以曲流河沉积体系为主,中更新世以湖沼沉积为主,夹分支河道沉积,沉积厚度相对较薄,晚更新世以分支河道- 湖沼沉积为主,其顶部末次盛冰期浊黄橙色硬质黏土发育。钻孔包含了3个沉积速率较高（>150 m/Ma）的时期,分别为3. 58~3. 33 Ma、1. 945~1. 778 Ma和0. 126~0. 010 Ma,与上新世以来青藏高原隆升扩展及华北地区晚更新世构造活化在时间上具有一致性,揭示了华北地区的沉积构造演化对青藏高原隆升具有一定响应。     

第四纪以来天津北部燕山隆升与山前盆地的形成*

文中报道了天津市北部燕山山前地带共4个高岩心采取率钻孔的沉积学、地层学、年代学和微体古生物综合研究。420个热退磁样品的磁倾角曲线显示,具147 m厚松散地层的标准孔Z3孔下部地层属于2.58 Ma的松山(Matuyama)极性带。随着地壳沉降,只是从早更新世,冲积扇侧缘泥质沉积物才开始充填了底砾岩层之上的沉积空间,形成广义的山前盆地中的泛滥平原;与传统上视为上新统特征沉积的红棕色黏土类似的亮黄橙-黄橙色-亮红棕色黏土,延续出现到早更新世中期,当时区域沉降中心位于距离山前断裂不足4 km处。0.78 Ma以来的布容(Brunhes)极性带厚57.8 m。谨慎地依据120 ka的布莱克(Blake)亚时确定上更新统后,可见中更新统大部缺失,与天津市区沧县隆起和北京永定河冲积平原南部所见此时的地层间断十分相近。3个钻孔的7个¹⁴C测年数据证实,距离山前断裂不足2 km的钻孔45 ka以来的地层最厚达41 m;显示自MIS3初始期,沉降中心向北迁移更靠近山前断裂,且在构造断裂作用下形成了新的狭义的山前盆地。研究区可见15 ka富有机质黏土及上覆泥炭,表明末次冰消期开始的气候转暖首先影响到华北平原山前地区。此项工作为研究晚新生代以来“源到汇”过程中渤海湾西岸的沉降提供了一个基准点。     

渤海湾西岸BZ1钻孔的磁性地层学研究

文章对位于渤海湾西岸黄骅坳陷内的BZ1钻孔进行了详细的磁性地层学研究。结果表明,204.51m的岩芯记录了布容正向极性时(Brunhes)、贾拉米洛(Jaramillo)和奥尔都维(Olduvai)极性亚时,钻孔底部年龄约为2.21Ma。本项研究结果为该区约2.21Ma以来的古环境和相关研究提供了可靠的地层年代框架。与沧县隆起区的BZ2钻孔地层结果对比表明,两个构造单元的沉积物厚度在布容期以来差异较大,即在此期间黄骅坳陷相对沧县隆起下沉40余米,表明1Ma前后发生的新构造运动导致黄骅坳陷区构造下沉速率显著增加。     

渤海海峡BHS01孔沉积物磁性地层学研究

磁性地层学研究是建立渤海地区第四纪沉积序列地层年代框架的主要技术手段之一。通过对渤海海峡地区BHS01孔(孔深121.3 m)进行详细的磁性地层学研究,结果表明:BHS01孔岩心记录了布容(Brunhes)正极性时至松山(Matuyama)负极性时底部,包括贾拉米洛(Jaramillo)和奥尔都维(Olduvai)正极性亚时。早、中更新世界线即布容(Brunhes)正极性时/松山(Matuyama)负极性时界限(B/M)深度位于该钻孔的46.4 m处。根据沉积速率,推测钻孔底部121.3 m处的年龄约2.25 Ma。综合沉积物的岩性、磁性及沉积速率变化特征,将BHS01孔沉积物记录的区域沉积过程自下而上划分为3个阶段:阶段Ⅰ(2.25～1.46 Ma)以河流相沉积为主;阶段Ⅱ(1.46～0.78 Ma)为稳定的湖泊相沉积;阶段Ⅲ(0.78～0 Ma)发育海陆交互相沉积。这一研究为该钻孔提供了可靠的年代标尺,为渤海海峡及邻区第四纪地层的划分对比和沉积演化过程提供了新的依据。     

第四纪以来天津北部燕山隆升与山前盆地的形成

文中报道了天津市北部燕山山前地带共4个高岩心采取率钻孔的沉积学、地层学、年代学和微体古生物综合研究。420个热退磁样品的磁倾角曲线显示,具147 m厚松散地层的标准孔Z3孔下部地层属于2.58 Ma的松山(Matuyama)极性带。随着地壳沉降,只是从早更新世,冲积扇侧缘泥质沉积物才开始充填了底砾岩层之上的沉积空间,形成广义的山前盆地中的泛滥平原;与传统上视为上新统特征沉积的红棕色黏土类似的亮黄橙—黄橙色—亮红棕色黏土,延续出现到早更新世中期,当时区域沉降中心位于距离山前断裂不足4 km处。0.78 Ma以来的布容(Brunhes)极性带厚57.8 m。谨慎地依据120 ka的布莱克(Blake)亚时确定上更新统后,可见中更新统大部缺失,与天津市区沧县隆起和北京永定河冲积平原南部所见此时的地层间断十分相近。3个钻孔的7个14C测年数据证实,距离山前断裂不足2 km的钻孔45 ka以来的地层最厚达41 m;显示自MIS3初始期,沉降中心向北迁移更靠近山前断裂,且在构造断裂作用下形成了新的狭义的山前盆地。研究区可见15 ka富有机质黏土及上覆泥炭,表明末次冰消期开始的气候转暖首先影响到华北平原山前地区。此项工作为研究晚新生代以来"源到汇"过程中渤海湾西岸的沉降提供了一个基准点。     

罗布泊地区第四纪岩石地层、磁性地层和气候地层

罗布泊地区的AK1孔,是目前为止该区唯一的、最深的钻孔,深465.55m。依据AK1孔的岩性特征、热释光年龄、古地磁极性倒转、磁化率变化和Fe2O3含量的研究,将该地区第四纪地层划分如下:全新世为灰色—浅灰绿色色系,与晚更新世的界线划在深8.80m处,年龄值为11.5kaBP;晚更新世为杂色色系,与中更新世的界线在牙买加反向极性亚带的底界面上,深66.25m,年龄值为0.20MaBP;中更新世为褐黄色—土黄色色系,与早更新世的界线划在布容正向极性带—松山反向极性带的界面上,深235.00m,年龄值为0.73MaBP;早更新世为灰色色系,与上新世的界线在松山反向极性带—高斯正向极性带的界面上,357.50m深,年龄值为2.48MaBP;上新世为土黄色与灰色交替色系,顶部为厚8.78m的土黄色粘土层,与下更新世底部厚25.27m的灰色粗砂和含砾粗砂层相接,界限清晰。本区第四纪岩石地层、磁性地层和气候地层的底界,完全一致。因此,它是一条具有全球等时性的界线,可用以与世界其他地区的第四纪地层进行对比。     

长江三角洲北翼ZKA4钻孔剖面第四纪磁性地层特征及其意义

对长江三角洲北翼南通地区ZKA4钻孔岩心进行了磁性地层学研究,结果表明,302.7 m的岩心记录了布容正向极性时（Brunhes）、松山负向极性时（Matruyama）和部分高斯正极性时（Gauss）。在系统古地磁样品采集、处理和测试的基础上,应用磁性地层、AMS 14C加速器测年等方法,结合岩性特征,对ZKA4钻孔剖面进行了详细地层划分,分别确定了下更新统、中更新统、上更新统和全新统的埋深及沉积厚度,其中Q/N界线位于291.72 m处,Qp1/Qp2、Qp2/Qp3、Qp3/Qh界线分别定位于189.39 m、132.44 m和26.14 m处。本项研究结果为该区域第四纪地层划分对比、古地理环境演化及岸线变迁等相关研究提供了可靠的地层年代框架。     

鲁北平原南部QK4钻孔岩心特征及第四纪地层划分

第四纪地层格架的建立对区域地层对比及古地理环境演化研究具有重要意义,区域上晚更新世以来的地层已被广泛研究,但对完整的第四纪地层格架研究不足。为此,对鲁北平原QK4钻孔(深度285.98 m)进行了古地磁、AMS ¹⁴C、OSL、测井、岩石地层等研究。在系统的古地磁采集(398件)、处理和测试的基础上,认为岩心记录了布容正极性时(Brunhes)、松山负极性时(Matuyama)、高斯正极性时(Gauss)及其中的部分极性亚时。在磁性年代框架的基础上,结合AMS ¹⁴C、OSL、测井及岩石地层特征,对钻孔揭露的第四纪地层进行了划分,确定了全新统、上更新统、中更新统、下更新统的底界分别位于4.11、23.49、118.70、147.35 m,钻孔揭露的地层从上向下依次为新生界黑土湖组、大站组、平原组和明化镇组。研究结果建立了鲁北平原南部第四纪地层格架,为该区第四纪地层划分对比、古地理环境演化等提供了可靠的岩石学、年代学、古地磁学证据。     

从天津CQJ4孔探讨中国东部海侵层的年代问题

天津CQJ4钻孔磁性地层研究结果表明,该孔第四系底界（258Ma）位于340m处,中更新世底界, 即B/M界线位于74m处。微体生物分析显示该孔岩芯记录了三个海侵层,分别位于42~120m、164~302m和5655~5800m,与渤海湾西岸其他钻孔对比,这三期海侵对应于“第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海侵层”。古地磁研究表明布容极性期内该孔记录了4次极性漂移,分别对应于Blake（120~110ka）、Jamaica（215~205ka）、Calabrian Ridge 1（325~315ka）和Calabrian Ridge 2（525~515ka）。结合钻孔岩芯磁性参数与深海氧同位素的对比,推测这三个海侵层的年龄分别为120~70ka、240~180ka和500ka左右,可以与中国东部沿海地区的“第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ海侵层”相对应。这一对比方案与目前较普遍接受的沿海平原晚更新世以来三期大海侵的认识,在层位对比上明显冲突,但“晚更新世以来三期大海侵”之说,尚难以解释晚更新世底界与中更新世底界（B/M界线）过近的问题。