燕山运动的“绪动”——燕山事件

燕山运动是中生代期间发生在中国东部的一次最重要构造变动,它打破了华北克拉通数亿年的稳定格局,形成了一系列北东向深大断裂,并引发了剧烈的岩浆活动。然而,由于褶皱变形不显著,构造运动的主要不整合面难以确定,所以对燕山运动的起始时间和形成机制长期以来存在较大争议。本文通过对燕山运动概念历史的考证、北京西山和平原区地层序列的对比,结合华北地区其他晚中生代盆地的发展演化过程,认为燕山运动的起始时间应为中侏罗世含煤碎屑岩沉积之后、同造山砾岩形成之前。该运动所产生的深大断裂成为中国东部的构造骨架,成为而后大量岩浆上升的通道。根据构造变形的特点,结合材料力学的原理,认为燕山运动是中国东部遭受来自外部快速打击的后果,是以脆性变形为主的构造运动,并将该快速打击事件定义为燕山运动的“绪动”或“燕山事件”。     

北京平原顺义ZK12 2钻孔剖面第四纪磁性地层学研究

对北京平原顺义凹陷内的ZK12-2钻孔岩芯进行了详细的磁性地层学研究,结果表明,719m的岩芯记录了布容正向极性时(Brunhes)、贾拉米洛(Jaramillo)极性亚时、奥尔都维(Olduvai)极性亚时和高斯正极性时(Gauss)。在系统古地磁样品采集、处理和测试的基础上,应用古地磁法、光释光法,结合岩芯特征,对ZK12-2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分布深度及地质年代,将Q/N定位于706m处,Q1/Q2、Q2/Q3、Q3/Q4分别定位于170m、66.5m、10m处。本项研究结果为该区第四纪地层划分对比、古地理环境、活动断裂相关研究提供了可靠的地层年代框架。     

城市地质调查中第四纪松散沉积物的分类研究

第四纪沉积物与人类关系非常密切,是城市地质调查的主要对象。城市地质调查是多专业,跨学科的综合性调查,对第四纪沉积物的分类应考虑第四纪地质、工程地质和水文地质调查专业的需求。本文通过对第四纪地质、工程地质和水文地质等专业第四纪沉积物分类特点的分析研究,提出了北京城市地质调查中第四纪松散沉积物的分类方案。     

北京将建平原区地下水环境监测网北京平原区第四纪地层分区探讨(Ⅰ)

简要回顾了北京平原区第四纪地层划分的历史,指出了建立和使用中的一些问题.为精细表达和刻画北京平原第四纪地层特征,在全国地层区划的基础上,提出了北京平原区第四纪地层细分的目的,考虑因素和分区原则,最后针对若干问题进行了讨论并提出了处理建议.     

燕山运动“绪动/A幕”的本意及其锆石 U-Pb年代学制约

"燕山运动"提出已有90余年。该概念从产生之日到现在一直存在着巨大争论。本文首先回顾了该概念的原始含义及其存在的逻辑问题。翁文灏将燕山运动分为三个阶段:"绪动"阶段、即A幕;火山幕、或称为中间幕;B幕。"绪动/A幕"的本意指上火山岩系下部砾岩与煤系地层之间的不整合事件。需强调翁文灏所谓的上火山岩系包括了主体的火山岩和火山岩之下的砾岩。这套砾岩在辽西为海房沟组、在北京西山为龙门—九龙山组。翁文灏认为砾岩产生于燕山运动的"绪动/A幕",但"绪动/A幕"与"火山幕"的关系翁文灏认为难以阐述清楚。翁文灏在提出燕山运动(Yenshan movement)之后、丁文江提出了燕山期运动(Yenshanian movement)的名词。后续的研究者多因循"燕山期运动"的思想,但在中文表述中几乎只使用"燕山运动"的文字表述,这造成了逻辑上理解的差异,二者显然是不同的概念范畴,需予以区分。理清原始概念之后,本文通过位于北京西山雁翅镇田村、淤白村附近的钻孔和探槽,揭露出北京西山九龙山组底部的一套厚约12m火山凝灰岩。凝灰岩之下发育一套砾径可达2m、碳酸岩质的砾岩,与其下寒武纪地层呈不整合接触,代表"绪动/A幕"的不整合面。凝灰岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学测试揭示了154Ma和161Ma两期年龄,前者限定了九龙山组的底界年龄,后者可能代表了"绪动/A幕"发生的最早火山响应。最后本文依据不整合面穿时性特点指出位于龙门—九龙山组砾岩之下的不整合面在空间上应收敛于髫髻山组火山岩之下的不整合面。而龙门—九龙山组砾岩与髫髻山组火山岩具有同时异相的空间特征。     

北京温榆河的成因

温榆河是北京平原北部一条重要的河流。温榆河两岸地质背景复杂,地质灾害严重。地质调查表明,温榆河的形成与演化与南口—孙河断裂密切相关,受该断裂的严格控制。经钻探发现,温榆河南口至百善一带最早的新生代沉积物产生于早更新世。说明温榆河的形成时间应是早更新世早期。温榆河在温榆河河谷内不断迁移,受断裂控制河床的迁移被限制在南口—孙河断裂的下降盘一侧。在南口至马池口一带因南口—孙河断裂上盘下降,形成了深达数百米的凹陷,沉积了巨厚的松散沉积物。在凹陷范围内长期存在一个湖泊,温榆河是该湖泊的泄水通道。在昌平区冷泉、辛庄、高里掌和辛力屯一带的广大地区,发现地下几米处见有含螺贝壳的泥炭层,似层状多层、延伸连续,厚度稳定可达数米。经测定,泥炭层底部14C年龄(9930±150)a,顶部泥炭层14C年龄约3 ka。说明该湖泊10 ka前湖水较浅,适合水生植物生长,随后湖水逐渐消退。湖水的完全消失距今不到3 ka的时间。说明温榆河的形成时代虽然很久远,但是河道不断变迁,今天温榆河的面貌还是很年轻的。     

北京南口—孙河断裂北西段综合物探剖面定位及其活动性研究

通过可控源音频大地电磁测深、浅层地震和氡气测量等多种地球物理探测手段建立综合剖面,对北京南口—孙河断裂白浮—百善段做出精确定位。同时开展钻探工作,利用沉积相分析、磁性地层学等方法对钻孔地层剖面进行对比分析,对南口—孙河断裂北西段第四纪以来的活动性进行探讨。研究结果表明,主断裂在该段位置的延伸情况与前人资料所提供的位置相比向北东方向偏移500~800 m;百善联合钻孔则得出该断裂中更新世、晚更新世和全新世以来的垂直活动速率分别为0.12 mm/a、0.58 mm/a、0.31 mm/a,活动性特征表现为由弱到强、再到弱的总体规律。由此可见,建立物探综合剖面并辅以钻孔,对于城市隐伏断裂的定位具有较好的效果,可查明城市活动断层的位置并对其活动规律进行分析,继而采取防范和避让措施,对减轻城市地震灾害实际应用评估具有十分重要的意义。     

北京平原南口一孙河断裂南段第四纪活动性的磁性地层学研究

通过对北京平原南口一孙河断裂南段上下两盘钻孔剖面开展磁性地层学研究,建立了目标钻孔的磁性地层序列。结合沉积物岩石组合特征以及浅部测年数据进行分析,建立了本区第四纪地层格架。断裂两盘地层对比结果表明,南口一孙河断裂南段早更新世、中更新世、晚更新世和全新世垂直落差分别为116.5m,30.Om,4.1m和1.2m,各时代垂直活动速率分别为O.065mm/a,0.046mm/a,0.03mm/a和0.11mm/a。南口-孙河断裂南段活动特征总体表现为早更新世-晚更新世活动较弱,全新世活动强烈的特点。     

磁性地层年代对北京平原顺义断裂第四纪活动性的约束

顺义断裂是位于北京平原东北部的一条第四纪活动断裂,其活动性对北京市城市安全具有潜在的地质灾害威胁。为了解顺义断裂第四纪以来的活动性,对该断裂下盘的一个钻孔剖面ZK12-1的岩心样品开展磁性地层学研究。通过逐步热退磁,大部分样品可成功分离出两个剩磁分量,其中低温分量具有正的、高倾角特征,可解释为由钻杆旋转引起的重磁化分量;高温分量为中等倾角且具有倒转特征,为原生剩磁。据此建立了ZK12-1钻孔的磁性地层年代格架。结合断裂上盘ZK12-2钻孔的磁性地层年代格架结果,并根据这两个钻孔在第四纪不同时期的地层落差,计算出顺义断裂上、下两盘在早更新世、中更新世、晚更新世和全新世的相对垂直活动速率分别为0.023 mm/a、0.001 7 mm/a、0.033 mm/a和0.051 mm/a。这一结果表明顺义断裂在早更新世活动较强,中更新世活动最弱,晚更新世断裂开始活化,活动性增强,全新世活动性最强。