渤海湾西岸晚第四纪海相地层划分及地质意义

BT113孔和BT114孔是位于渤海湾西岸地区的2个80 m全取心钻孔。通过对钻孔岩心的岩性、沉积构造及生物组合等特征分析,结合AMS¹⁴C和OSL（光释光）测年结果,揭示中更新世晚期以来本地区主要发育3个海相地层：自下而上为中更新统上部的第三海相地层（简称“海三”）、上更新统的第二海相地层（简称“海二”）和全新统的第一海相地层（简称“海一”）,指示中更新世晚期以来研究区发生的3次主要海面波动。与全球海面变化曲线对比,海三,海二和海一分别发育于MIS（深海氧同位素阶段）7、MIS5和MIS1的高海面时期,说明渤海湾西岸中更新晚期以来地层记录的海面变化趋势与全球变化一致。与前人的传统认识不同,认为受全球海面及渤海海峡地貌共同影响,MIS3时期研究区并未发生大范围海侵。通过多个钻孔的对比分析,3个海相地层在渤海湾西岸地区的分布较广,具有良好的可对比性,不同钻孔之间同一海相地层的高程和厚度的较大差异指示本地区在晚更新世期间发生较强的差异性沉降活动。     

福建沿海晚第四纪海相地层的初步研究

<正> 福建沿海第四纪地层发育,以晚第四纪海相地层为主。前人做了许多工作。但对地表露头进行年代学和沉积环境研究的较少,缺少在同一剖面同时获得测年数据和指相化石。     

长江三角洲北翼兴化-通州地区第四纪地层划分及古环境分析

选取长江三角洲北翼兴化-通州地区(分属东台和南通第四纪地层小区)的5个实测钻孔,以岩石地层、年代地层和磁性地层为基础,应用层序地层学理论与方法,对研究区第四纪地层进行初步划分,共划分出下更新统(Qp1)、中更新统(Qp2)、上更新统(Qp3)和全新统(Qh)4个地层单元.讨论了区内第四纪以来岩相古地理演化特征及古河道变迁的过程.研究区内北部东台地层小区第四纪以来以陆相河湖沉积为主;南部南通地层小区第四纪早期以陆相河湖沉积为主,中晚期为海陆交互沉积.第四纪以来古河道在海安以南区域摆动,至晚更新世晚期南移接近现长江位置.     

渤海湾西岸滨海平原晚第四纪以来的沉积间断

渤海湾西岸滨海平原1:50 000区域地质调查发现晚第四纪地层多次出现沉积间断.深入的岩石与生物地层、年代地层、磁性地层和气候地层等多重地层学研究及与深海氧同位素曲线的对比表明,这些间断均与寒冷气候有关.氧同位素曲线证实,全球相对寒冷气候时期几乎占过去180万年时间的一半[1],这为本区的寒冷导致间断的推断提供了依据.这些间断可以分为两类,一类即通常为人们熟知的具明显侵蚀面的间断;另一类为极缓慢的沉积(即在空间上占有一定的厚度,并非象第一类那样仅占一个侵蚀面)的层段.作为地层划分重要组成因素,对间断的重视与深入研究,在重建第四纪地质环境演变历史和地层划分中具有重要意义.     

南海东北部晚第四纪地层不整合的发展及其地质意义

根据D1A段单道地震剖面反射特征发现了南海东南部晚第四纪地层不整合，并被第四玫钻ZK3孔岩心的岩性、古生物和测年所证实。上部不整合造成中更新统顶部至上更新统上部间的缺失。该不整合主要是由于末次冰期盛冰期海平面下降形成，其次是受末次冰期前局部构造变动的影响。据测年推算，15.6kaB.P.海平面相对现代海平面下降了146m，当时的古海岸线位于距今海岩约170km处。这就为南海东北部末次冰期盛冰期海平面下降幅度提供了实际证据。     

滹沱河古河道晚第四纪高分辨率地层层序及沉积特征

高分辨率层序地层学摆脱了与海平面变化相联系的束缚,对于远离海洋的陆相地层尤其是河流相地层而言,具有明显的理论优势和实践意义,更适用于内陆流域第四纪地层的划分和对比。本文运用高分辨率层序地层学理论和分析方法,利用滹沱河冲洪积扇区典型钻孔的岩芯记录、粒度数据和光释光年龄建立了滹沱河古河道晚第四纪的高分辨率地层层序,为滹沱河流域晚第四纪河流相地层的划分和对比提供了重要基础。结果表明:滹沱河古河道晚第四纪沉积物为一套辫状河沉积,发育河道和泛滥平原两种沉积亚相,其粒度参数统计特征存在明显差异;滹沱河古河道晚第四纪地层可识别出4个超短期旋回和2个短期基准面旋回, 2个短期旋回之间的层序界面处于短期基准面的最低值,具有地层对比意义。在该界面之上发育厚层叠置的辫状河道沉积,界面之下发育厚层、富含钙质结核的干旱冲积平原沉积。该界面特征明显、易识别,在整个古河道发育区可对比,其界面年龄约为76 ka。     

福建省第四纪地层的划分

福建省第四纪地层的划分主要以沉积相和沉积旋回为基础,结合有孔虫、介形虫以及硅藻等指相化石分析、同位素和热释光测年、孢粉分析、古地磁测定等工作进行的。福建省第四纪地层划分的结果及其时间界限如下表所示。     

台湾海峡西部海域晚第四纪地层

对台湾海峡西部海域的16个柱状岩芯进行孢粉、硅藻、有孔虫、14C和古地磁的系统分析测定,将本海域的晚第四纪地层自老到新划分为E、D、C、B、A层。研究结果证实了早武木冰期中晚期的琅岐海侵层（D层上部）、武木亚间冰期的福州海侵层（C层）和冰后期的长乐海侵层（A层）的存在,并首次发现里斯-武木间冰期的金门海侵层（E层）。研究表明,晚武木冰期吋本海域仍为浅海环境,沉积了“海峡海侵层”（B层）。     

渤海湾北岸晚第四纪沉积物物理力学性质及其对地面沉降的影响

对渤海湾北岸晚第四纪沉积物进行详细的沉积学、年代学和物理力学性质分析研究发现,渤海湾北岸50 m以浅自上而下分为九个单元,依次为第一海相层、滨海湖、末次冰消期湖沼、末次冰消期初期沼泽、盛冰期硬粘土、河床、第二海相层、末次冰期间冰阶湖沼和末次冰期泛滥堆积。自然压缩固结引发的地面沉降与沉积物的含水率、孔隙比、黏聚力和压缩系数等物理力学性质关系密切。第一海相层的各项指数均较高,其次为第二海相层和末次冰消期的泛滥沉积,最小为盛冰期的硬粘土和末次冰期泛滥沉积。以孔隙比和压缩系数为指标,假设第一海相层压缩固结到沉积环境相似的第二海相层,需要压缩固结196.2 cm;末次冰消期泛滥沉积压缩固结到沉积环境相似的末次冰期泛滥沉积,需要压缩固结114 cm。30 m以浅地层的自然固结压缩速率最大为0.04 mm/a,远远小于目前的地面沉降速率。     

渤海湾西岸海岸带第四纪地质研究成果概述

本文简要介绍了天津地质调查中心海岸带与第四纪地质研究所(海岸带近现代地质环境变化研究小组)自1998年承担国土资源大调查任务以来,以滨海新区及渤海湾西岸海岸带为主要研究基地所取得的基本成果:(1)确立了泥质海岸带(沿海低地-潮间带-浅海区)地质环境变化(大致划分为(a)晚更新世以来-"小冰期"、(b)"小冰期"结束-现代以及(c)未来50~100年3个时段)的主要研究方向.(2)根据在沿海地区和潮间带-浅海区的近30个揭穿全新统-晚更新统的全取心钻孔岩心(累计进尺1 600 m,其中海区约400 m)的多学科综合研究,探讨了晚更新世以来沿海地区和毗邻浅海区的地层结构、沉积间断、断块构造差异运动和层序地层学.(3)基于沿海低地-潮间带4 000余个Eijkelkamp全取心钻孔(总进尺逾20 000 m),将6~8 m以浅的中晚全新统划分为6~11层,并将它们归并为两个非正式地层单元--"灰色单元"和"黄色单元".前者为潮间带环境(向下可包括潮下带上部),后者为泻湖→盐沼→沼泽环境.通过1/5万区域地质调查(EijkelKamp钻探、高程测量、综合研究、C-Tech软件对数据的处理),在临港工业区南西150 km2的泻湖-盐沼区进行了浅表地层(11层)的3D表达.进一步又将灰色单元划分为泥质的"马棚口湾式"和砂质的"驴驹河式"两类.(4)在滨海新区约3000km2的潮间带下部-浅海区首次开展了系统的测深仪-浅剖仪-全取心机械钻探-海底底质(和浅层)取样-旁侧声呐-单道地震公益性地质-地球物理-古生物-地球化学调查和包括地层学、地球物理学、生物学和年代学(包括年轻沉积物测年)在内的综合研究.将末次冰消期以来潮间带-浅海区沉积物划分为Ua-Uf六层,初步查明了海区沉积层序、底质物质组成、表层沉积速率、埋藏古河道和浅层气分布等.(5)通过不同时期地形图、航片及遥感影像对比,重建了近130年以来渤海湾西岸地表形态演化与海岸线变迁,发现阶段1-"小冰期"结束后-20世纪前半叶以侵蚀为主,从曲折岸线向平直岸线转化-和阶段2-20世纪后半叶-现代以淤进为主,人为活动占主导地位-的基本特征.基于8条潮间带剖面的高程测量结果及仅有的天然岸段近年来强烈蚀退现象,提出了湾顶处滩面现代过程在近年来可能已转入阶段3-新的自然蚀退过程-的推测.(6)开创了滨海新区(和渤海湾西岸)210Pb和137Cs示踪与年轻沉积物测年研究.根据目前掌握的环渤海地区近百组210Pb或210Pb/137Cs数据(其中210Pb和137Cs同时测量的有近60组,笔者贡献了40组),初步划分出渤海湾西岸沿海低地沉积速率极低带(一般<1 mm/a)、潮间带高速沉积区(通常>5 mm/a、极端>30 mm/a)和浅海不稳定沉积区(通常>5mm/a),圈定了北塘水道口门等潮间带现代沉积中心区.该项研究成果,填补了渤海湾长期以来缺少现代沉积速率数值的空白.(7)通过表层(和浅孔)沉积物粒度分析,初步查明了潮间带-浅海区表层物质组成及分布特征.发现独流减河口-海河口岸段潮间带浅表层沉积物向北、向上变粗,分选性变好,推测是节制闸建成后半个世纪以来海河输送沉积物减少、近岸海洋影响增强的海河三角洲退化的结果.(8)开展了渤海湾现代有孔虫群(活体和死体)对比研究.根据现代有孔虫群与其所在的(经水准测量确定的)潮间带位置、(经潮位校正确定水深的)海底位置及盐度的关系,初步建立了从平均大潮高潮位到10 m不同水深的现代有孔虫群一水深转换函数,并据有孔虫代用指标尝试重建了全新世相对海面变化曲线.(9)开展了渤海湾硅藻群研究.初步划分出从潮间带至浅海区不同水深、盐度及泥质或粉细砂质不同底质环境的7个硅藻组合区,探讨了硅藻分布与环境因素(水深、盐度和底质)的关系.根据反映海洋影响强度-气候变化的硅藻代用指标,在岩心和牡蛎礁体中初步发现了距今约7 ka cal BP以来的8次海洋影响增强事件.(10)开展了渤海湾软体动物群研究.搜集并鉴定了双壳类和腹足类各100余种,划分出陆相、海相和海陆过渡相3类组合,初步研究了它们各自与水深、盐度的关系.(11)继续牡蛎礁(包括现代活牡蛎礁)时空分布、成因与环境演化研究.将牡蛎礁平原的47处礁体(近年来,在空港、滨海湖和浅海区新发现5处礁体)初步划分为10个礁群,确定了礁体与上覆泥层交替的10次第一等级(千年尺度)的旋回;礁体内部正常建礁与水平夹层交替的第二等级(百年一数十年(?))的旋回,则有数十次之多.(12)开创了渤海湾泥质海岸带贝类壳体生物碳酸钙18O,13C和87Sr同位素地质环境变化研究.根据对10余种常见贝壳13C组成的测量,发现了渤海湾全新世海相贝壳13C的平均值(-2.68‰PDB),并以此作为那些未经13C测量的14C直接测定值的同位素分馏效应校正的经验值,由此对600余个环渤海14C数据进行了统一的分馏效应校正,为后续的贮存库效应和全新世大气14C浓度变化校正打下了基础.通过对同一牡蛎个体的不同生长层(分别具有最重的、最轻的δ13C,代表开放海湾和受陆地径流/大气降水影响的两种亚环境的极端情况)的AMS14C测年,提出了渤海湾全新世海岸带小而浅水体的14CO2迅速与大气达至平衡的假说,从而对该地区的14C数据统一校正提出了将陆地与海洋两种推荐程序相结合的方法,并得到了其他研究者近年来新发现的地区性贮存库年龄△R≈-170~-190 a的证实.经过13年的积累,初步建立了包括600余个数据在内的环渤海14C数据库,其中笔者贡献的(包括尚未获得结果的)达到250余个.(13)牡蛎壳体18O,13C和87Sr同位素组成的分辨率,已从20年前的季节级别提高到现在的半月级别,这是继发现牡蛎礁体记录的第一、二等级的环境变化之后,单个壳体记录的第三等级的变化(数十年际→年际→季节和月际变化).壳体的个体形态学研究表明,位于河口、开放海湾不同微地貌环境的礁体中的牡蛎个体的高/宽比、重量和生长速率不同.大吴庄礁体近50个14C(其中AMS方法获得的数据30余个)和近20个OSL数据的研究,发现该处礁体历时的两种可能(>1 ka和<0.7 ka).确定了牡蛎壳体分泌速率(1~1.7 cm/a)和休眠水温(6~11℃)等基本参数,并探讨了礁体发育与古气候(温度、降水等)的关系.(14)继续贝壳堤时空分布、成因与环境演化研究.提出了贝壳堤的水下线形沙坝→沿岸堤→风成沙丘多成因过程假说.近10处堤底板的水准测量表明,底板多向海倾斜.初步确定了各堤前缘、后缘底板及其高差平均值,堤顶部的高程,以及底板和顶部的年龄.根据新的发现,将Ⅲ、Ⅱ和Ⅰ三堤分别划分为2道支堤.发现Ⅰ堤叠加于歧口-马棚口NNW-SSE向的晚全新世线性埋藏凸起之上,为前人的渤海湾西部NNW-SSE向新构造形迹控制古海岸线的假说提供了证据.(15)继续全新世相对海面变化研究,初步建立了有孔虫、硅藻和软体动物、贝壳堤和牡蛎礁等代用指标,并与介形虫鉴定、岩石学(石膏与黄铁矿晶粒等)研究及AMS14C和OSL测年(包括有孔虫壳体AMS14C测年)相结合,揭示了地层记录的(大致分为两个阶段的)全新世9~11次海水影响增强事件.根据贝壳堤前、后缘底板的高度和沉积学特征,确定了底板作为海面变化标志点的自身误差经验值和对应平均大潮差范围的误差经验值;确定了牡蛎礁顶板起伏误差值并对应海平面位置,并被礁顶上覆潮间带泥层的平均厚度(对应海平面-平均高潮位之间的调适空间)所证实.(16)开展了泥质海岸带脆弱地质环境研究.初步发现了渤海湾西北部浅海区中全新世高能沉积事件、贝壳堤中的宋金、明末和"小冰期"风暴潮夹层或风力增强期.统计了19世纪末期以来10次重大风暴潮的淹浸范围、并将百余年来的极端高水位(在进行了地面下沉校正后)统一折算为黄海85高程,根据海洋气象部门的渤海湾西岸不同重现期风暴潮水位高度,确定了上述10次风暴潮水位的重现期.提出了叠加地学因素(地面下沉、海面上升、海面上升的净增水效应及河口增水效应等)的渤海湾西岸2010~2050年从50年到10 000年的5个不同重现期的风暴潮水位预测方案.通过海(河)堤及沿海低地的RTK测量,初步查明了滨海新区和海(河)堤地表高程现状.通过对地下潜水位高程测量,初步发现了潜水位面向陆反向倾斜的特征.(17)建立了包括5个地学参数共计11项指标的泥质海岸带环境地学评价体系.向地方政府提交了南港工业区围海造陆区地质环境评价、天津港风暴潮预测、天津浅海区软土分布、贝壳堤与牡蛎礁重新划界、海区人工鱼礁选址、海区活牡蛎礁勘查、海岛地名普查和黄骅港及周边地区地质环境评价等研究报告.此外,在风暴潮预警、海堤加高等方面,积极向有关部门提出建议.在完成地质调查任务的同时,力争以扎实的地学研究成果服务地方经济社会发展.     

地面沉降对渤海湾风暴潮灾害防治的影响研究

渤海湾沿海地区地面沉降严重、风暴潮灾害频发。本文以天津作为典型区域,对风暴潮潮位测定、风暴潮灾害和防风暴潮预案措施等方面开展研究,认为地面沉降对上述3方面均有的不同程度的影响,在风暴潮灾害防治中必须考虑地面沉降问题。     

EH4电磁成像系统在杭州湾地区晚第四纪地层中的应用

超音频电磁-大地电磁测深法（EH4）具有不受高阻层屏蔽影响、性能稳定、轻巧便携、操作方便、施工简单和成本低廉等优点,非常适合浅层地质勘探。本文以杭州湾南岸新湾地区的EH4电磁勘探测量结果为例,论述了它在晚第四纪地层基底识别、岩性和沉积相划分、储层和天然气层判别等方面的应用结果。研究表明,EH4电磁成像系统获得的新湾地区晚第四纪地层电阻率-深度剖面,能够详细地反映晚第四纪地层基底连续变化情况,新湾地区晚第四纪沉积层基底为一凹凸不平的不整合面,变化极其复杂。不同沉积环境下形成的沉积物类型和粒度均不同,随着沉积物粒度的减小电阻率亦减小,因而借助电阻率的变化,可以大致划分沉积物及沉积相类型。通过单点电阻率曲线和电阻率-深度剖面图,可以清楚地反映地下介质电阻率变化情况,气层厚度、气层与水层电阻率差值越大,气层在电阻率曲线上的显示越强,反之则越弱。电阻率曲线可以确定砂质透镜体的位置和分布范围,并判断出气层深度和厚度。     

渤海湾盆地异常高压晚期形成特征分析

渤海湾盆地各凹陷的形成演化、异常高压纵向分布特征、异常高压主体分布层位和异常高压形成机制具有相似性。首先对东营凹陷、沾化凹陷和辽西凹陷进行了压力场演化的定性分析,结果表明渤海湾盆地凹陷异常高压形成的时代比较晚。然后对沾化凹陷的渤南洼陷进行了压力场演化的定量分析,结果表明渤南洼陷超压形成时代也比较晚,异常高压主体层段--沙四上段和沙三段的超压在东营期末开始形成。综合以上分析,认为渤海湾盆地现今异常高压具有晚期形成特征。     

浅议西藏区域地层区划及其含煤地层

据西藏自治区大地构造演化特征,从整个青藏高原构造单元分布特点考虑,本文将西藏自治区地层区划结合构造单元和含煤地层一并考虑,将其划分为三个构造-地层大区:羌塘-三江构造-地层大区、班公湖-双湖-怒江构造-地层大区、冈底斯-喜马拉雅构造-地层大区.从区域地层、沉积构造及其古生物化石组合等特点综合分析,得出西藏赋煤区聚煤作用具有时代多、分布广、煤层层数多、厚度薄和稳定性差的总体特点.区内含煤地层包括下石炭统、上二叠统、上三叠统、中侏罗统、下白垩统和古近系等.最主要煤系是下石炭统马查拉煤系、上二叠统妥坝煤系、上三叠统土门煤系、下白垩统多尼煤系.     

渤海湾西岸湾顶晚更新世--全新世年代地层序列与地磁极漂移

渤海湾湾顶海岸带BQ1、BQ2孔的磁性地层序列显示两孔分别在孔深27 0~30.8 m和1 8.5~21 5m处存在地磁极漂移.BQ1孔光释光(OSL)测年表明该漂移距今15~25 ka BP,与莫诺湖漂移的发生时间(23ka BP)接近.相应地,BQ2孔较前的漂移可能与哥德堡亚时相当.沉积学、古生物地层学、OSL和古地磁综合研究,建立了BQ1孔晚更新世以来的年代地层框架:上更新统下限73 53 m,约123.9 ka BP;全新统下限18 48 m,(10.3±0.79)ka BP.上更新统上部陆相及海陆过渡相沉积物中18 48~34 1 5 m的OSL年龄10 3~33 3ka BP,对应深海OIS2阶段;上更新统下部的海相沉积物(第三海相层)中66.65~73.53 m的OSL年龄约11~1 24 ka BP,对应OIS5e阶段.     

渤海湾地区中生代地层剥蚀量及中、新生代构造演化研究

本文首先利用地震层速度法、镜质组反射率法、声波时差法、地质外推法、磷灰石裂变径迹法等确定渤海湾盆地区中生界三叠系、侏罗系、白垩系的剥蚀量,恢复了其原始地层厚度,分析了中生代不同时期地层的分布状态,盆地性质和展部特点。认为渤海湾盆地区,三叠系沉积时期为大型内陆盆地,末期抬升遭受剥蚀。侏罗系和白垩系沉积时期为北西向展布的扭张型小盆地。进入新生代后,形成了一个受NNE、NE向断层控制的半地堑式复合盆地,叠置于中生代盆地之上。不同时代的地层由于不同的叠合方式形成了中坳新坳、中坳新隆、中隆新坳、中隆新隆4种叠合单元类型,不同类型的叠合单元经历了不同的沉降史,具有不同的石油地质意义。