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。     

河北省唐山地区丰台—野鸡坨断裂第四纪活动性——来自14C和磁性地层年代学的证据

丰台—野鸡坨断裂为唐山地区主要断裂之一，西侧为鸦鸿桥凹陷，东侧为唐山凸起，断裂两侧第四系厚度之差巨大。本文依据该断层两侧钻孔对其第四纪以来活动性进行初步的探讨。通过对丰台—野鸡坨断裂上下两盘PZK14和PZK20孔磁性地层学研究，并结合钻孔岩石地层，及浅部光释光和¹⁴C测年结果，建立第四纪地层格架。结果表明：两孔底部“泥包砾”为新近纪沉积；PZK14孔下更新统底界埋深为387 m，中更新统底界埋深为114 m，上更新统底界埋深为71 m，全新统底界埋深为6 m；PZK20孔下更新统底界埋深为155 m，中更新统底界埋深为73 m，上更新统底界为36 m，无全新世地层。丰台—野鸡坨断裂活动在早更新世时表现为逐渐增强的特点，活动速率由早期的5.4 cm/ka增加到13.9 cm/ka。中更新世断裂活动基本处于停滞状态，活动速率为1.0 cm/ka。晚更新世以后，断裂重新活动，且更加剧烈，活动速率达到了54.5 cm/ka。     

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。     

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400 m深CGZ5孔、大港区500 m深TPZ1孔岩心的岩石地层、磁性地层、~(14)C测年、微体古生物研究表明,2个钻孔底部分别进入到定年3.6 Ma的高斯(Gauss)正极性带和定年4.5 Ma的吉尔伯特(Gilbert)极性带上部;位于西侧沧县隆起的CGZ5孔2.58 Ma古地磁M/G(松山/高斯,Matuyama/Gauss)极性带界线位于225 m,位于东部黄骅坳陷西斜坡的TPZ1孔该界线位于208 m;0.78 Ma的B/M(布容/松山,Brunhes/Matuyama)极性带界线分别位于55 m和68.6 m。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55 m和63.4 m。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14.8 m和16.5 m。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74 m和340 m。西部CGZ5孔显现整个中更新统缺失,东部TPZ1孔中更新统仅厚5.3 m。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。     

练江平原第四系的时代

基于钻孔柱状图将练江平原区第四系划分为9个基本层,通过对WYZK-06孔岩心的系统测年,标定了第四系的年代。第四系底部地层时代为中更新世,厚度约40 m,为陆相沉积。中更新统底部地质年龄为(325±32)ka,属中更新世中晚期;顶部为一套厚达10 cm左右的稳定花斑黏土层。上覆地层为上更新统,反映中更新世与晚更新世之间有较长时间的沉积间断。中更新统分布局限于普宁—两英之间,上更新统和全新统占据平原的大部分地区,表明练江平原是在中更新世发生局部断陷,在晚更新世以来开始接受大面积沉积。     

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。     

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。     

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。     

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。     

长江三角洲北翼泰州地区早更新世地层序列的厘定

以泰州地区TZK10孔沉积物的岩石地层、磁性地层学为基础,重新厘定了该地区第四纪以来的年代地层框架。研究结果显示,下更新统和中更新统的界线位于84.45 m,第四系与新近系的界线位于205.23 m,根据沉积速率外推获得该钻孔的底界年龄约为3.4 Ma。通过钻孔间的岩石地层及磁性地层对比,将启东组上段修订为启东组,启东组下段修订为海门组的上段,海门组的上段和中段合并为海门组的中段。结合已有的钻孔资料,总结了长江三角洲北翼早更新世地层的特征,沉积物以细颗粒的黏土为主,局部段为砂砾层,早更新世研究区经历了河流冲积平原—冲洪积平原—泛滥平原的演化过程;埋藏深度为160～200 m的砂砾层可作为区域上海门组中段的标志层,沉积时代为1.77～1.9 Ma。     

洞庭盆地S3-7孔第四纪年代地层

洞庭盆地的形成与演化对长江中游乃至中国中部的地质环境变迁具有重要意义,但区内的第四纪年代地层研究一直不足.以洞庭盆地沉积中心——沅江凹陷的典型钻孔S3-7孔(孔深255.1 m)为研究对象,在详细的沉积物岩性描述和岩石地层划分的基础上,系统地进行了古地磁、ESR、AMS14C等测试,并建立了S3-7孔的年代地层序列.通过与其他两口典型钻孔的对比分析,初步建立了研究区的区域年代地层格架,结果显示洞庭盆地沉积中心下更新统底界位于各钻孔底部240~300 m,中更新统底界位于90~95 m,上更新统底界位于28~50 m,全新统底界位于1.5~3.1 m.平均沉积速率和分段线性方程的结果表明洞庭盆地覆盖第四纪区岩石地层单位的时代为:华田组的地质年龄为2 590~1 600 ka BP,湘阴组的地质年龄为1 600~920 ka BP,洞庭湖组的地质年龄为920~120 ka BP,安乡组的地质年龄为120~11 ka BP,全新统的地质年龄为11 ka BP至今.      

珠江三角洲晚更新世地层三维结构重建及其指示意义

更新世以来沉积环境演变对探讨珠江三角洲发育形成、古地理环境的变迁具有重要意义。在收集、整理9425个钻孔数据基础上,文章重新厘定了钻孔中更新统地层,利用ArcGIS和GoCAD重建了珠江三角洲更新统地层和基底断裂的三维结构。结果表明：地层沉积中心分布说明了更新统石排段和西南镇段地层分布、内部结构受到了NW、 NE以及近EW向三组断裂的控制;更新世西江、北江和东江等主要古河谷的发育位置与珠江三角洲盆地基底较深的位置基本吻合,且沿着构造线发育形成平行岭谷地貌,但与现今河道位置不同。西南镇段沉积时沉积中心、分布范围以及厚度与石排段有所不同,反映了珠三角基底断块发生了不均匀沉降。     

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。     

金沙江中游云南龙街粉砂层沉积环境演化特征

沿金沙江攀枝花三堆子至武定县白马口段河谷两岸分布一套以灰黑色、灰黄色、灰白色粉砂、粘土质粉砂和粘土为主的湖相地层,尤以云南省元谋县龙街盆地内最为发育,被称为龙街粉砂层。通过龙街YA钻孔和龙街、白泥湾剖面的磁性地层学和光释光年代学的研究,探讨龙街粉砂层的时代与归属。龙街YA钻孔地层厚度101.18m,其中龙街粉砂层厚92.96m,上覆7.5m的红棕色细砂和砂砾石层,下伏厚度大于0.72m的灰绿色含角砾粗砂。综合分析YA钻孔的磁性地层学和光释光年龄,认为获取龙街粉砂层的沉积时代为150~30ka BP,属于晚更新世。通过地层沉积特征变化,反演晚更新世以来湖泊的形成及沉积环境变化,探讨晚更新世以来区域新构造的活动阶段及其对河流演化过程的控制作用。     

廊坊地区中晚更新世以来沉积地层与环境演化

对廊坊地区LFK-1钻孔沉积岩心进行了系统的岩性、年龄以及沉积相的分析。研究发现:该钻孔剖面主要揭露了中更新统以来的沉积地层变化,以湖泊相和三角洲相沉积为主,其中,中更新统杨柳青组为三角洲相沉积,晚更新世以来为湖泊相沉积,进入全新世湖泊面积减小直至消失。其中,全新统厚14.2m,上更新统欧庄组厚179.3m,中更新统杨柳青组厚56.1m。廊坊地区晚第四纪沉积环境经历了从三角洲-湖泊-湖泊干涸的演化过程。其演化过程与深海氧同位素所反映的气候变化过程呈正相关。     

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。     

南海东北部陆坡天然气水合物钻探区生物地层与沉积速率

2013年我国首次在南海东北部东沙陆坡实施天然气水合物钻探,并获取块状等可视天然气水合物样品.为了解钻区地层、天然气水合物产出带(the zone of gas hydrate occurrence)或天然气水合物储层的地层时代和沉积速率特征,对其中5个站位(GMGS05、GMGS07、GMGS08、GMGS09和GMGS16) 的岩心沉积物进行钙质超微化石、有孔虫生物地层学和沉积速率变化的研究.钻孔取心最大深度为213.55 m.共识别出第四纪中更新世以来3个钙质超微化石事件和2个有孔虫事件,确定了钻探区所钻达最老地层为中更新统;天然气水合物产出带的地层时代为中更新世-全新世约0.44 Ma以来.钻区0.12 Ma以来的沉积速率介于36.9~73.3 cm/ka之间,平均值高达54.2 cm/ka,0.44 Ma以来平均沉积速率为47.4 cm/ka,表明东沙海域天然气水合物钻探区位于一高沉积速率堆积体上,高沉积速率更有利于天然气水合物的成藏,该结论与前人研究结果一致.      

大同盆地朔州地区晚第四系划分及古环境分析

大同盆地自形成以来,学者们对其西南部的朔州拗陷盆地的第四纪地层特征、气候及环境变化研究甚少。通过对大同盆地朔州市区实施的两个地质钻孔和收集的钻孔资料分析,结合22个土样的电子自旋共振及光释光测年结果,对研究区晚第四纪地层时代进行了划定,厘定了上、中、下更新统的地层界线。研究表明,区内上、中更新统以河流、洪积相沉积为主,下更新统以河流、湖相沉积为主;通过对12个样品的孢粉测试结果,揭示了研究区早更新世晚期以来的气候环境演变特征。在早更新世晚期和晚更新世晚期气候湿度相对较大,其余时期气候偏干,同时从早更新世晚期开始,朔州盆地内古湖泊开始收缩;最终建立了晚第四纪地层剖面,对本区地层划分具有重要的指导意义。