北京平原地区地质系统

经过几代人的工作,北京平原地质工作取得了丰硕的成果,在基础地质、水文地质、工程地质和环境地质等领域都有重要进展。本文通过北京平原三维地质结构分析,认为北京平原的地下水资源、工程地质、地面沉降、地裂缝灾害等地质问题均受三维地质结构控制,各种地质现象都处在一个统一的地质系统之内。第四系三维结构控制着第四系孔隙水资源的赋存、平原的工程地质特征和地面沉降的分布和演化;基岩的三维结构控制基岩裂隙水、岩溶水资源和地热资源的赋存状态;平原隐伏断裂对平原的地貌、基底形态起控制作用,对地裂缝,地面沉降等地质灾害的形成和发展有重要影响。这些由三维地质结构控制的地下水子系统,隐伏断裂子系统以及工程地质、地面沉降等地质问题,共同组成了北京平原区地质系统。     

北京平原区新5孔岩心特征及地层初步划分

北京平原由一套巨厚的冲洪积物构成,岩性岩相变化迅速,难以依据钻孔的岩性组合建立代表整个平原区地层层序,随着测年技术飞速发展,为建立长序定年提供了可能。本文通过观察该孔松散层岩心,按照沉积物颜色、沉积环境、沉积旋回和沉积构造等特点,将岩心划分为8个特征岩性段。同时,古地磁测试结果显示,0～96.6 m为布容正极性世,96.59～246.8 m为松山反极性世,246.8～413.6 m为高斯正极性世;通过孢粉分析并结合华北地区新生代气候演化历史对比,孔深246.5 m处可作为Q/N的分界线,534.5 m作为N/E的分界线,803.4 m可以作为E/K分界的参考。以磁性地层学和气候地层学为主,以岩性地层学为辅的原则,对新5孔岩心进行了详细研究,初步对新5孔岩心进行了新生代地层层序划分,将第四系划分为晚更新统、中更新统和早更新统。Q/N定位于248.4 m处,N/E定位于511.9 m处,E/K定位于804.1 m处。     

北京城湖泊的成因

北京平原历史时期湖泊众多,第四系的地质结构决定了这些湖泊的分布规律和成因.北京城分布的湖泊主要受永定河冲洪积扇的三维结构控制.通过对北京城沉积物分布类型、结构与古今湖泊的展布特征的分析,发现北京城湖泊的分布具有明显的规律性.依据地质结构的差异,北京城存在一条清晰的地质界线,界线以西为富含地下水的单一砂砾石层,界线以东为含地下水较少的粘土、粉砂互层的阻水结构.该界线成为划分不同成因类型湖泊的界线.该界线以西分布的湖泊:昆明湖、福海、紫竹院湖、玉渊潭、莲花池等以泉水洼地成因为主;界线以东的湖泊:什刹海、北海等以古河道残留水体成因为主.研究表明:北京城湖泊的分布受地质结构的制约,具有一定的规律性,城市的规划建设应遵循自然规律.开展北京城湖泊的研究对城市发展,防灾减灾和合理利用水资源都有重要的意义.     

北京市平原区下伏泥砂砾石层特征及成因探讨

北京市平原区下伏的泥砂砾石层发现较早,但对其成因一直存在着争议。本文通过对最新钻探资料的分析,经系统的古地磁样品测试,发现泥砂砾石层最早形成于上新世,距今约三百万年,这一时期的砾石层分布最广,厚度很大。此后更新世、全新世也有砾石层形成,但分布范围和厚度都显著减小。资料表明,上新世北京地区气候比较温暖湿润,不存在形成冰川沉积物的条件,此外第四纪的泥砾石层的分布和层位也与第四纪冰期的划分不能对应。北京市平原区下伏泥砂砾石层具有泥石流成因的基本特点,综合各种资料分析,应主要是洪水泥石流成因。     

北京平原第四系的三维结构

北京平原地处山区与华北平原的结合部位,是山前第四纪冲洪积扇发育区.由于山前冲洪积扇内部结构复杂,相变迅速.海相、湖相的工作方法不能满足要求.本文通过对北京平原第四纪沉积特征的分析,提出北京平原由第四纪冲洪积扇群和沉积凹陷几个地质单元组合而成.在此基础上总结了近几年在山前冲洪积扇区的工作经验,提出了以冲洪积扇和沉积凹陷为地质单元,以建立基准孔网,结合钻孔和物探资料,并通过绘制剖面组进而构建第四系三维结构的方法.利用该方法建立了北京平原第四系的三维结构模型.了解北京平原第四系的三维结构对研究水文地质、工程地质和环境地质都有重要意义,可以为城市规划、城市建设提供重要的资料.     

物探方法在城市地质勘查中的应用

物探方法在城市岩土工程勘察、地质灾害防治和地质环境研究中,具有明显优势和重要作用,取得了良好应用效果。本文扼要介绍了有关城市地质的物探方法。     

北京凹陷北缘第四纪凹陷盆地沉积速率变化特征与顺义断裂活动性的响应关系

北京凹陷受黄庄—高丽营断裂与南苑—通县断裂共同控制,形成于古近—新近纪。凹陷北缘在第四纪由于顺义断裂的强烈活动解体,形成2个新的凹陷,后沙峪凹陷和俸伯凹陷。文章在后沙峪凹陷内开展了钻孔ZK19的第四纪磁性地层研究,结合光释光测年结果获得钻孔ZK19早更新世、中更新世、晚更新世和全新世地层底板埋深分别为434 m、128 m、29.9 m和1.35 m。通过与俸伯凹陷内钻孔ZK12-2进行沉积地层厚度与沉积速率的对比分析,探讨了顺义断裂第四纪以来的活动特点,从而对北京凹陷北缘盆地演化进行了探讨。研究表明,顺义断裂在第四纪早更新世的强烈活动最终造成了北京凹陷北缘盆地的解体;中更新世,顺义断裂相对于黄庄—高丽营断裂活动性不甚明;晚更新世,顺义断裂相对于黄庄—高丽营断裂再次强烈活动,加速了北京凹陷北缘盆地的分化;全新世,顺义断裂强烈活动并造成了地表地裂缝的发育和建筑物的破坏。     

红色花岗岩中的赤铁矿及岩石中赤铁矿的人工合成

通过对红色花岗岩的研究,发现红色花岗岩的成色矿物为赤铁矿。赤铁矿主要赋存在长石等矿物的解理缝及其显微缝隙中,赤铁矿的含量越多,颜色越红。本文对赤铁矿的成因作了简要分析,认为红色花岗岩中的赤铁矿大多为高氧逸度条件下的产物。由此设计了在花岗岩中人工合成赤铁矿的技术方法,对重要技术参数做了说明。通过在花岗岩中人工合成赤铁矿,可使普通浅色（灰白、浅肉红色）花岗岩改变为红色,对提高普通花岗岩的利用率有一定意     

基于磁性地层和沉积地层特征对北京市南口—孙河断裂活动性评估

南口—孙河断裂是北京平原区一条重要的活动断裂,也是渤海—张家口断裂带的组成部分。本文通过开展钻探和样品测试(古地磁和14C测年)分析工作,利用沉积相分析和磁性地层学技术方法建立钻孔沉积地层的磁极性年代序列,并对南口—孙河断裂北段进行第四纪以来活动性进行分析和研究。结果表明:南口—孙河断裂北段第四纪以来的活动性变化特征表现为早更新世早期(2.58～0.99 Ma)活动性由强转弱,在早更新世末期(0.99～0.78 Ma)再次转强;中更新世(0.78～0.126 Ma)活动性转弱;晚更新世至全新世(0.126 Ma至今)活动性再次加强。这一规律与北京西山隆升基本特征吻合,活动性总体表现"强-弱-加强"的特点。     

北京平原地区第四纪地质研究新进展

北京平原地处山前冲洪积扇分布区,区内湖泊密布,河流纵横,沉积环境多样。由于第四系三维结构的复杂性,对第四系进行地层划分有一定的难度。前人根据不同的资料对北京平原第四系进行过地层划分,建立了泥河湾组、周口店组、马兰组等多个岩石地层单位。这些地层单位主要是依据沉积凹陷钻孔岩心中的孢粉、有孔虫、介形虫等化石和少量的古地磁数据划分的,实际上仍是年代地层单位。由于这些地层单位划分依据不统一,识别标志不清晰,因此难以得到广泛的共识。近十余年来,随着资料的积累和对第四系三维结构的认识提高,特别是古地磁测年技术的普及,为北京平原第四纪地层的划分奠定了基础。本文依据40余个钻孔的古地磁测试数据,初步厘定了下更新统底界、中更新统底界、上更新统底界3个等时面。依据工程地质勘察、水文地质钻孔、考古发掘和泥炭调查等资料编绘了平原区全新统等厚度图。