哈尔滨地区罗家窝棚组地层的沉积学、矿物学及地球化学特征:对沉积环境的指示

罗家窝棚组是哈尔滨地区的第四纪下限地层,其岩性是紫红色砂砾石,被认为是冰碛物堆积。早期的区测资料对其进行了岩性描述,对于其它地层属性,特别是地球化学属性的认识尚未涉及。为此,本文选择黑龙江五常拉林镇罗家窝棚村层型剖面作为研究对象,首次对其沉积学、矿物学、元素地球化学展开综合研究,以揭示其沉积过程和沉积环境。结果表明,这套砾石分选和磨圆较差,风化程度很高,无定向性排列,砾石成分以陆源碎屑岩(砂岩和粉砂岩,44.2%)和花岗岩(37.4%)为主,其次为凝灰岩(11.2%),石英质、闪长岩、流纹岩和玄武岩等少量出现。重矿物组成以赤/褐铁矿占绝对优势(87.5%),其次是白钛石(5.0%),其它重矿物含量较少。元素地球化学揭示,罗家窝棚组中的细颗粒碎屑以及泥质基质经历了很强的化学风化过程,是初次循环的结果。砾石岩性和地球化学组成共同揭示了这些碎屑主要来源于长英质母岩,但中性和铁镁质母岩也有少量贡献。综合沉积学、矿物学和地球化学地层属性,本文认为罗家窝棚组地层是在炎热气候条件下的洪积物堆积,而非寒冷气候条件下的冰碛物。这项研究对于哈尔滨地区第四纪地层的划分和早更新世构造—地貌—气候—水系演化等地质事件的重建具有重要意义。     

呼伦贝尔巴彦塔拉砂砾石剖面沉积物组成和锆石U-Pb年龄——对沉积环境和区域岩浆构造事件的指示

【目的】砂砾石沉积物的沉积学、地球化学、锆石U-Pb年代研究对于地层划分、水系演化以及揭示山体的构造隆升历史和区域构造岩浆事件等具有重要意义。然而,呼伦贝尔巴彦塔拉砂砾石剖面薄弱的认知限制了其地层划分以及区域地表过程的深入理解。【方法】为此,对该剖面进行了沉积学、重矿物、地球化学和锆石U-Pb年代学分析。【结果】（1）沉积学、重矿物、地球化学特征和地貌证据以及锆石U-Pb年龄综合分析显示,巴彦塔拉砂砾石剖面沉积物主要是来自大兴安岭北段的中—酸性岩浆母岩,是初次循环的结果,沉积物堆积后经历了中等程度的化学风化;（2）结合宏观和微观角度（重矿物和地球化学指标等）,并与大兴安岭东麓白土山组标准剖面对比,认为巴彦塔拉砂砾石剖面沉积物是在温暖偏干的氧化环境下形成的冲—洪积物堆积,其地层单位可以划分为白土山组;（3）构造背景判别图解表明构造背景为被动大陆边缘,碎屑锆石U-Pb年龄在100～200 Ma和250～350 Ma的年龄峰值记录了大兴安岭北段在古亚洲洋的闭合和古太平洋的俯冲、回退的区域构造背景下触发的多期岩浆构造事件。【结论】该研究为大兴安岭地区第四纪地层的划分和早更新世区域地表过程的重建...     

大兴安岭东麓平安镇白土山组的地层属性——对物源和沉积环境的指示北大核心CSCD

白土山组是松嫩平原地区的第四纪下限,早期对该组的认识仅限于岩性,其矿物学和地球化学属性尚未涉及。为此,本文以吉林白城平安镇白土山组标准剖面为研究对象,基于沉积学、矿物学和地球化学地层属性,揭示其化学风化、沉积循环、物源和沉积环境。结果表明,白土山组砾石砾径以20~80 mm为主,分选差,磨圆度较好,弱—中等风化程度,呈颗粒支撑,基质为砂—粉砂和泥。砾石成分以凝灰岩为主,流纹岩和石英质岩石次之,含少量花岗岩和沉积岩砾石。重矿物组成以白钛石、绿帘石和钛铁矿为主,锆石、磁铁矿、锐钛矿和赤褐铁矿次之,其他矿物含量<1%,个别样品出现软、硬锰矿。沉积学、重矿物及地球化学证据共同表明沉积物来自大兴安岭的中—酸性岩浆母岩,经历了中等程度化学风化,是初次循环的产物。综合沉积学和地球化学指标,本研究认为平安镇白土山组是在温暖偏干的氧化环境下形成的冲-洪积物堆积。此项研究对大兴安岭东麓地层划分及对重建松嫩平原的沉积环境具有重要意义。     

宜昌砾石层重矿物组合特征及物源示踪分析

广泛分布于宜昌至枝江—松滋一带的宜昌砾石层,对江汉平原乃至长江中游的地层划分、地貌演化、古环境变迁以及长江的形成与演化等研究具有重要意义。本研究在课题组前期研究的基础上,以本区内最具代表性的6个剖面为研究对象,对0.125~0.063mm粒级粉细砂质沉积物的重矿物特征进行了分析,结果显示宜昌代表性剖面砾石层细颗粒粉砂质沉积物的重矿物组合基本一致:锆石—绿帘石—白钛石—赤褐铁矿—钛铁矿—磁铁矿。源-汇分析表明,重矿物组成所指示的源区原岩类型除了三峡地区的还有长江三峡以西的金沙江、岷江、嘉陵江及乌江流域;经与长江及江汉平原西缘各河流的重矿物组合比较发现,宜昌砾石层的稳定重矿物组合特征与现代长江河漫滩和低矮阶地沉积物的重矿物组合一致。综合分析认为宜昌砾石层是于早更新世长江贯通三峡时形成的冲积扇,结合前人对宜昌砾石层形成时代的研究,推断三峡贯通的时间应该在1.0Ma BP左右。     

淮北煤田南部新生界底部松散沉积物沉积特征及古地理意义

通过对淮北煤田市部新生界底部松散沉积的沉积特征研究，初步得出结论，位于同一煤田的宿县矿区和临涣矿区的沉积物结构和矿物成份特征差别较大，导致这一差别的主要原因是物源区与岩性的不同，以及古地理条件的差别．在临涣矿区，以石英、长石和少量碳酸盐矿物组合以及以锆石、电气石为主的重矿物组合，反映了来自于矿区北部的中性闪长岩岩体的风化。而以含大量灰岩砾石，和以石英、燧石为辅的碎屑组成则说明了宿县矿区东部、北部奥陶系地层和煤系地层本身遭受了强烈风化。沉积物的复杂结构特征和矿物成份特征反映了基岩地貌南低北高，源区遭受的强烈物理风化作用以及在短距离内快速搬运和多源沉积特征。     

安徽铜陵地区早、晚石炭世地层之间砾岩的发现

通过一系列地层剖面的测制,在铜陵、南陵、泾县地区早、晚石炭世地层之间发现了沉积石英质砾岩和岩屑砾岩,肯定了本区在早、晚石炭世之间曾经历一次海平面下降和风化剥蚀作用,致使早石炭世地层在许多地方残缺不全,由于石英质砾岩与岩屑砾岩在岩性、沉积特征、成因等方面有明显的不同,分别称为浙溪组下段和浙溪组上段。早期的石英质砾岩由于受到后期的冲积扇沉积环境的影响,在一些剖面上表现为缺失。岩屑砾岩的沉积厚度、砾石大小等在纵、横向上变化较大,明显受古地理、古气候、古构造的控制。     

西班牙陆架晚更新世—全新世沉积物极高分辨率层序地层模型

在西班牙大陆边缘的一个地区完成了晚更新世－全新世沉积物地震剖面的层序地层分析，共识别出四类沉积背景：（１）低速沉降斜坡（２）高速沉降（２ｍ／千年）斜坡；（３）大西洋被动边缘“Ｒｒｉａ”型地貌；（４）具沉降作用的断层崖地貌体系。     

湖南常德南斗姆湖地区早更新世砾石层砾组分析与沉积特征研究

为了查明洞庭盆地西缘早更新世砾石层沉积特征及沉积环境,在1:5万地质调查基础上,对常德南斗姆湖地区几处第四系砾石层剖面进行了较系统的测量与统计。结果表明: 砾石成分主要来源于寒武纪或前寒武纪地层。砾石分选系数S_a 为1.16~1.64,部分测点S_a>1.40,反映砾石形成时水动力很强,部分砾石层为快速堆积。砾石扁度F为2.06~2.32,大于2.0,砾石以扁平状为主。砾石普遍弱—中等风化,部分砾石强风化,反映砾石在沉积搬运过程中存在风化暴露。砾向分析显示古水流主要来源于SWW—NW向,表明砾石层形成时期古地貌与现有地貌有较大差异。剖面对比得出,区内砾石层是在冲洪积扇基础上发育的以辫状河相为主的沉积体。对研究区砾石层沉积相及古地貌的新认识,为区内金刚石原生矿床的找矿工作提供支撑。     

山西榆社盆地新近系马会组砾岩层砾组特征及其地质意义

通过对山西榆社盆地新近系中新统马会组砾岩层的分布特征、剖面特征和砾组特征分析,结合盆地内部和四周山区的岩性特征分析,阐述了砾岩层本身的性质、成因、来源和搬运方式等,探讨砾石沉积时盆地的水动力条件、气候环境、地貌特征和构造条件等。研究表明,马会组砾岩层为榆社盆地新近纪河湖相沉积的底砾岩,其中所含的3层砾岩在成因、来源、搬运和沉积环境上具有较好的一致性。马会组砾岩层为多期次、多来源、非稳定的冲湖积成因,为湖泊水进期的沉积物,指示干冷向温湿转变的气候环境;砾石的主要来源是盆地内部的基底地层及其东缘、北缘和西缘的山区;砾石遭受了较强的物理化学作用,还存在一定的生物作用;含量较少的花岗岩砾石经受了较长距离的搬运,其他岩性砾石经受了近—中距离的搬运。榆社盆地为喜马拉雅运动二幕晋东地区山地相对抬升形成的山间盆地,砾石沉积时已形成了中间低、四周高的盆地雏形。     

北京王府井东方广场文化遗址的古地貌研究

1996年在北京王府井东方广场发现了晚更新世晚期的文化遗址。遗址发掘地地层总厚度约24m。下部sin为粘土质粉砂层,中部6m多为砾石层和含砾砂层9上部约13m为粉细砂层及粘土层。对砾石层以上的13m厚的典型沉积地层柱状剖面连续系统地采样数百个;进行了粒度、化学、抱粉和年代学的分析和测定,结果表明主要是冲积扇相,顶部约lin为泛滥平原相。从剖面上看,遗址区冲积扇地貌发育分为三个阶段：90000～40000aB．P．间为冲积扇发育旺盛期,沉积类型属扇顶亚相;40000—14000aB．P．间为中等冲积扇发育时期,沉积类型为扇中部位辫状河分汉河道微相、泛滥滩地微相、砂岛微相类型;14000aB．P．     

东北平原东部天恒山钻孔的粒度特征及其对地层划分的指示

东北平原东部荒山剖面是我国东北地区的第四纪典型剖面,但针对该剖面的地层划分和成因的研究尚存在不同看法,对其开展详细的粒度特征研究有望对该剖面的地层划分和地层成因提供进一步的认识。通过天恒山（THS）钻孔对该区地层进行高分辨率的粒度特征研究,并与黄土高原典型黄土进行对比。研究结果显示哈尔滨组地层平均粒径、中值粒径以及粒级百分含量等大幅度波动,呈现黄土-古土壤地层旋回变化特征,黄土层粒度粗,古土壤层粒度细,与黄土高原典型第四纪黄土的粒度特征一致。荒山组地层则呈现小幅度波动,沉积动力较稳定。哈尔滨组和荒山组的粒度频率分布、C-M图及粒度参数（平均粒径、标准偏差、偏度、峰度）等特征均存在显著差别,指示二者的沉积动力过程明显不同。基于以上粒度特征,结合沉积相特征和已有划分方法,THS钻孔中-晚更新世地层自上而下可划分为哈尔滨组和荒山组,并将哈尔滨组地层判定为风成堆积,将荒山组地层判定为河湖相沉积。      

香港陆架第四纪海平面变化

用高分辨率地震剖面和钻了连续取样方法研究香港地区覆盖于风化在岩之上的近滨第四纪沉积,可将其分为４个组。位于最底部的为赤Ｌｉｅ角组,岩性主要为河相的砂和泥,沉积年龄大多数早于距今１３０００ａ,即处于中更新世（氧同位素第６期）海平面低水位期;地层顶面具有特征的河或潮间侵蚀面。赤Ｌｉｅ角组之上覆地层为代表海侵环境的细粒相沉积物（深屈组）,形成于海平面标高与现有相当的Ｅｅｍ间冰期（５期ｅ阶段）。在香港东南     

长江镇江段第四纪沉积物重矿物特征及其指示意义

选取长江下游世业洲的第四纪钻孔资料,研究了重矿物的垂向分布特征,以此探讨长江镇江段第四纪以来的沉积类型以及物源演变。结果显示,该区自中更新世开始接受沉积,依次形成河床相、边滩相、漫滩相、河口三角洲相。重矿物自下而上分为2个组合段,分别对应更新世和全新世。更新世地层以角闪石、蓝晶石、石榴石等作为特征矿物,且不稳定矿物含量高于稳定矿物,表明沉积物以近源居多;全新世特征矿物为辉石和钛铁矿,稳定矿物含量高于不稳定矿物,重矿物种类与现代长江中上游类似,表明此阶段沉积物以远源物质为主。     

巢湖东部含山凌家滩遗址地层元素地球化学特征研究

通过对安徽巢湖东部含山凌家滩遗址的野外调查、地层采样和元素地球化学分析,结合年代学和文物考古成果,综合研究表明:1)元素迁移的剖面特征总体反映了凌家滩遗址地层由下至上脱硅富铝铁程度渐弱的趋势,符合亚热带地区风化成土的脱硅富铝化过程及特征;2)晚更新世末堆积的红褐色黏土层顶部是凌家滩人生活的古地貌面,早中全新世沉积速率较低,一方面与适宜期高温高湿的气候条件有关,另一方面也与间歇性的构造抬升运动有关;汉代和明清时期,由于受到晚全新世气候向干冷变化的影响,发生了一定规模的风成堆积;明清文化层虽然受到人类活动的影响,但在元素地球化学特征上依然反映出气候变化的因素;3)凌家滩遗址剖面下部的晚更新世沉积地层是以粉尘、风化型黏土为母质的风化层,它的特征介于下蜀黄土和风化壳黏土之间;遗址地层晚更新世沉积的岩性和化学组成代表的风化强度都超过了该区正常的下蜀黄土地层和其中的弱古土壤层。     

祁连山党河盆地二道泉剖面新近纪沉积物磁性矿物与古水流及其对盆地水系演化的启示

二道泉剖面(39°01′34″N,95°52′49″E)位于党河盆地腹地,呈北南向展布,长790 m,党河盆地位于祁连山腹地,是研究青藏高原北部构造沉积与地貌演变的理想地区。本研究在野外地层观测、古流水重建及砾石组分分析的基础上,对党河盆地中西部二道泉剖面新近系白杨河组顶部-玉门砾岩底部河湖相沉积物进行磁化率测量与等温剩磁实验分析。结果显示,剖面沉积物的磁性矿物主要有磁铁矿和赤铁矿,其中赤铁矿相对含量较高。通过对比发现剖面中黄色调粗粒沉积物中的赤铁矿含量显著高于红色调细粒沉积物。砾石成分和向南的古流向结果显示,白杨河组晚期至玉门砾岩早期地层沉积物主要源自于二道泉剖面北部的野马南山地区。磁化率及沉积相揭示出源区物理风化作用逐渐增强,赤铁矿是从源区直接搬运沉积的,而非自生形成;这一过程未受外界气候环境的影响,赤铁矿多为碎屑,岩石颜色发黄。综合分析认为,二道泉剖面疏勒河组到玉门砾岩组早期沉积时党河盆地发育一条规模逐渐变大、水动力逐渐变强的由北向南流动的河流,现今流向为北西向的党河水系可能最早在新近纪玉门砾岩沉积中期以后才形成。     

江西象山地质公园丹霞地貌成景地层沉积环境分析

随着旅游地学的兴起和地学科普的需求,红层与丹霞地貌正在吸引着越来越多的关注。赣东北贵溪市象山地质公园发育以赤壁丹崖为特色的丹霞地貌景观,成景地层为上白垩统圭峰群河口组以砾岩为主的红色碎屑岩,冲刷侵蚀界面、粒序层理和交错层理等沉积构造发育,这为沉积环境分析提供了良好的判断标志。对该套成景地层进行厘米级实测,另外选择2处砾岩露头进行砾石统计以获取碎屑颗粒粒径、岩性、磨圆度和风化程度等信息。在实测厚度为40余米的地层柱状图上,识别出7种岩相类型,即正粒序砾岩、逆粒序砾岩、无沉积构造砾岩、平行层理砾岩、交错层理砾岩、聚集状砾岩、砂岩。砾石以中砾(2~5 cm)为主,磨圆度低,风化程度中等,成分以凝灰岩为主(58%~665%),其次为石英、花岗岩、砂岩。砾石成分和砾向分析结果说明,盆地南部早白垩世凝灰岩提供了主要的碎屑物质。根据野外实测红层剖面和砾石统计分析,认为成景地层为冲积扇沉积体系的产物。河口组红层沉积时期,盆地边缘断层活跃,间歇性强降雨事件导致冲积扇朵叶上洪泛河流搬运的沉积物供应充足,最终在剖面上形成砾岩和砂岩频繁互层及其厚度横向不稳定的现象。在中国东南地区晚白垩世总体干燥的古气候背景下,河口组中河流作用主导的冲积扇沉积体系可能指示了古气候向湿润转变,降水增加,相对丰富的水系将粗碎屑搬运到盆地区发生沉积。     

松嫩平原东部中、晚更新世地层界限：光释光年龄及元素变化

松辽平原东部受第四纪差异性构造活动影响,形成特殊的更新世沉积地层。由于第四纪划分方案和地域差异,松辽平原东部中、晚更新世界限仍处于不确定状态。通过黑龙江省方正剖面的研究、中更新统顶部(149.6±10.4) ka光释光年龄和主要氧化物、微量元素、稀土元素分析以及区域剖面对比,认为将松辽盆地东缘中、晚更新世的界限年龄置于140 ka更适合地层实际情况。中更新世地层以河湖相、河流相和洪积相沉积物为主,完整的晚更新世地层应该包括下部的沼泽漫滩相黏土、亚黏土和上部亚砂土、黄土沉积。黑龙江省荒山剖面哈尔滨组下部可能由于相变而缺少沼泽漫滩相的沉积物。方正剖面与榆树东岗组剖面地层可以对比。中、晚更新世沉积环境发生了明显变化,主要氧化物、微量元素和稀土元素含量在中、晚更新世的地层界限处都发生了明显的突变。     

长江三角洲晚新生代沉积物磁性特征和磁性矿物及其指示意义

笔者通过对长江三角洲平原晚新生代钻孔SG7孔沉积物的粒度和磁性分析,揭示磁性矿物类型随时间的演变,探讨新构造运动、气候、海平面等对本区沉积物源、沉积环境的耦合作用。研究结果显示,上新世磁性强弱相间,且达到全剖面最强,磁性矿物为磁铁矿、磁赤铁矿、针铁矿和黄铁矿,反映本区气候暖湿,发育山间湖泊,沉积物主要来自周边白龙港玄武岩的风化产物;早更新世早期,磁性为全剖面最弱,以磁铁矿为主,反映在构造沉降作用下,发生物源改变,即主要来自贫铁的中酸性浅成岩或喷出岩,同时沉积物主要为冰期的河道相沉积,反映山间河流/冲积扇环境;早更新世晚期至晚更新世末,磁性显著增强且和沉积物粗细变化一致,粗颗粒沉积物中磁性矿物以变质岩来源的粗粒磁铁矿为主,细粒沉积物中磁性矿物见针铁矿、赤铁矿和黄铁矿,反映古地理环境逐渐向冲积平原、滨海平原演变;自晚更新世晚期出现细粒磁赤铁矿和磁铁矿,反映长江上游物源的加入。全新世沉积物磁性较更新世泥质沉积物显著增强,反映长江河口、三角洲环境。     

准南西段侏罗系——白垩系物源特征及沉积背景

准噶尔盆地南缘西段侏罗系—白垩系储层油气勘探潜力巨大,但目前有关其物源条件及沉积背景认识极为有限,严重制约了后续储层的有效预测和勘探。据此,通过对侏罗系—白垩系储层碎屑矿物及砾石成分特征、重矿物类型及组合特征、古水流特征、地层岩性比例特征等进行深入对比分析,并在此基础上结合区域构造演化对各地层沉积物源体系及其演化进行详细探讨。研究结果表明:侏罗系—白垩系储层物源主体受控于北部和南部再循环沉积岩系山体,但仍受北部扎伊尔山和南部中天山结晶变质岩系山体源区的影响,其影响程度自早侏罗世到早白垩世逐渐降低。下组合沉积期南部、北部物源同时存在,且研究区存在混源特征,但不存在统一且稳定的沉积中心。早侏罗世沉积物源背景相对稳定,原始沉积边界距现今最远;自中侏罗世开始受控于车莫古隆起演化影响,北部物源得以加强,同时地层发育不均衡并存在剥蚀现象;自晚侏罗世开始直至早白垩世,周缘沉积岩系山体隆升范围和幅度不断加大,并阻隔结晶变质岩系山体供源路径,沉积边界也随之逐渐萎缩,但这一时期北部物源可为优势物源,且研究区整体处于“填平补齐”状态,即齐古组沉积期可存在沟谷—残丘地貌特征,而下白垩统清水河组沉积前研究区整体呈准平原化状态。     

云南省南涧地区下白垩统南新组砾岩层 砾组特征及其物源意义

该文通过对哀牢山构造带西侧云南省南涧地区下白垩统南新组砾岩层的砾性、砾度、砾态和砾向等的详细研究与分 析,结合盆地基岩地层特点和周边构造带的岩性组合特征,发现南新组砾岩总体上具有砾石成分复杂、分选性较差、磨圆程 度中等-较好（次圆状-圆状）、风化程度较低等特征;探讨了砾岩层本身的性质、物质来源,以及砾石沉积时盆地的水动力条 件、气候环境、古地貌特征和构造条件。认为南新组砾岩层为半干旱-干旱古气候条件下的一套冲积扇-辫状河相粗碎屑沉 积,具有快速堆积的特点;砾岩层沉积前砾石遭受了较强的物理化学作用。根据盆地基岩及周边地层岩性特点和砾石扁平面 倾向统计,砾石的主要来源是盆地内部的基底地层及其东缘的哀牢山构造带。