渤海湾西沧县隆起第四纪以来沉积差异性研究

沧县隆起是渤海湾盆地的重要组成部分。通过对沧县隆起上施工的350m深ZKT1钻孔沉积特征、测年(AMS14C和OSL)及磁性地层研究,并与CGZ5、BZ2孔磁性地层及海侵层对比,结果发现:沉积岩层M/G(松山/高斯,Matuyama/Gauss)极性带界线埋深存在较大沉积差异,B/M(布容/松山,Brunhes/Matuyama)极性带界线趋于一致,3期海侵层基本稳定;早更新世沧县隆起不同部位存在沉积差异,继承了古近纪以来的断陷沉积;中更新世-晚更新世沧县隆起准平原化,整体处于同一稳定下沉的沉积演化环境;晚更新世以来,发生三期区域性层位较稳定的海陆交互作用,形成滨海冲积平原。本文可为渤海湾地区新构造活动性研究及区域古地理恢复与地质演化提供参考。     

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。     

北京平原沙河凹陷第四纪磁性地层学研究及其新构造运动的沉积响应

北京地区在古近—新近纪时呈"两隆一凹"的构造格局。由于南口—孙河断裂北段第四纪以来的强烈活动,在上述格局上分化出新的第四纪凹陷盆地——沙河凹陷。本次工作在沙河凹陷内开展了钻孔ZK3的第四纪磁性地层研究,结合14C同位素测年结果获得钻孔剖面早更新世、中更新世、晚更新世和全新世地层底板埋深分别为493.8 m、157.4m、87.7 m和7.2 m,建立了钻孔剖面的第四纪地层序列。通过计算ZK3钻孔剖面第四系沉积速率分别为0.19 mm/a、0.11 mm/a、0.70 mm/a和0.63 mm/a。对比分析控盆断裂南口—孙河断裂的活动规律及北京西山的隆升特点,第四纪以来,受到北京西山隆升的影响,控制沙河凹陷的同生断裂南口—孙河断裂强烈活动,并控制了沙河凹陷的演化形成。钻孔地层平均沉积速率所体现的变化规律与山体隆升速率及断裂活动速率具有较好的响应关系。     

天津岩溶地热田热储特征研究

从天津大地构造特征和地层分布入手,综合分析了岩溶热储特征.认为天津地区主要大地构造格局从西北向东南依次为冀中拗陷、沧县隆起和黄骅拗陷,主要断裂有北东向的沧东断裂、天津断裂以及北西向的宁河-宝坻断裂.岩溶地热田主要分布在沧县隆起上,发育了王草庄、大城、潘庄、双窑和小韩庄凸起等地热田.研究认为蓟县系雾迷山组在天津全境普遍分布,岩性为深灰色粗晶白云岩、隧石条带状白云岩,裂缝岩溶发育,孔渗性较好,是主要热储层.寒武系、奥陶系热储在沧县隆起核部大面积缺失,在其他地区广泛分布,是主要热储层之一.沧县隆起的热流值较周围地区高,地热水的来源主要为北部蓟县山区,热水运移的最重要通道是大断裂以及不整合面.     

天津岩溶地热田热储特征研究

从天津大地构造特征和地层分布入手，综合分析了岩溶热储特征.认为天津地区主要大地构造格局从西北向东南依次为冀中拗陷、沧县隆起和黄骅拗陷，主要断裂有北东向的沧东断裂、天津断裂以及北西向的宁河-宝坻断裂.岩溶地热田主要分布在沧县隆起上，发育了王草庄、大城、潘庄、双窑和小韩庄凸起等地热田.研究认为蓟县系雾迷山组在天津全境普遍分布，岩性为深灰色粗晶白云岩、隧石条带状白云岩，裂缝岩溶发育，孔渗性较好，是主要热储层.寒武系、奥陶系热储在沧县隆起核部大面积缺失，在其他地区广泛分布，是主要热储层之一.沧县隆起的热流值较周围地区高，地热水的来源主要为北部蓟县山区，热水运移的最重要通道是大断裂以及不整合面.     

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。     

河北三河晚更新世地层粒度特征分析

本文通过详细测量河北三河齐心庄一带第四纪剖面、采集光释光测年样品和粒度样品,分析该区地层形成年龄、沉积速率、各粒度样品粒度参数、频率分布曲线及概率累积曲线,进而推断其沉积环境。实测剖面显示地层可以分为20层,沉积物以细砂、粉砂和黏土为主。第2层光释光地质年龄为12.23±1.32ka,第19层光释光地质年龄为19.35±2.10ka,故实测剖面为晚更新世末期堆积,根据地层厚度及年龄测定结果测算出该区平均沉积速率为0.071cm/a。12个粒度样品频率分布曲线均为不对称的单峰态,表明沉积物成分单一,为相对稳定条件下形成。概率累积曲线分为两段式和三段式,滚动组分较少,总体为能量相对不高的沉积环境。地层自下而上呈现明显的旋回性沉积特征,存在两种韵律沉积模式:"中砂-细砂-粉砂"和"粉砂-黏土"。结合区域地质特征,综合分析结果显示河北三河晚更新世地层形成于相对稳定的低水能条件下的河流环境,进一步可细分为河流砂坝和泛滥平原沉积。本文研究结果对于探讨华北北部平原的形成与发展过程、潮白河下游的变迁历史、晚更新世末期的沉积速率提供了重要的基础资料和数据。实测剖面位于新夏垫断裂的下盘,本文测试结果对于研究新夏垫活断裂两盘的差异性活动和断裂性质提供了重要的资料。     

琼东北晚新生代断裂活动及其对东寨港沉降的控制作用

琼东北的1605年琼州7.5级大地震曾导致大面积陆陷成海。前人研究多关注陆陷成海机制,但对该区晚新生代断裂活动及其控制下的沉降过程与构造机制一直缺乏深入研究。在地质调查基础上,结合钻孔揭露和大地电磁探测(EH4)结果等资料发现,东寨港地区自西向东可分为演丰火山岩台地、东寨港潟湖平原和锦山剥蚀台地三个构造地貌单元,并且不同地貌单元间明显受到区域上北西向正断层活动的控制。根据86个钻孔资料制作的东寨港地区新近纪以来不同时期沉积物等厚度图显示,该区的沉积中心从新近纪以来存在由西向东迁移过程,沉积速率也存在明显的变化。中—上新世、早更新世、晚更新世和全新世平均沉积速率分别为12 mm/ka、10 mm/ka、67 mm/ka和1 922 mm/ka,显示中更新世之后沉积速率骤然增大,并在全新世达到最大。综合分析认为,北西向铺前—清澜断裂第四纪正断层活动控制了东寨港地堑的发育与东寨港陆陷成海及其震后地壳持续下沉;东寨港凹陷晚更新世以来处于快速加积过程中;相邻的锦山剥蚀台地长期以来处于相对稳定或微隆升状态,并很可能属于雷琼凹陷之外的构造地块,雷琼凹陷是否应囊括锦山剥蚀台地值得进一步研究和商榷。     

华北平原典型地段地面沉降演化特征与机理研究

华北平原是世界上最大的地下水系统之一,地面沉降问题突出。由于沉积环境变化多样、地质条件差异性显著和人类开采活动强烈,使得该地区地面沉降成因机理复杂。本文采用卫星对地观测技术与传统手段相结合,监测地面沉降灾变过程,分析华北平原地面沉降发展历史和现状。结合应力-应变图解法及土工实验研究地面沉降差异性特征及滞后变形成因机理。取得了以下关键认识:(1)华北平原地面沉降空间分布差异性明显,沉降主要分布在平原区第四纪沉积凹陷,呈现东西分带、南北分段特点。地面沉降空间发展部分受到北东向和北西向构造控制。在沧县隆起区,地面沉降也比较发育,主要原因是沧县隆起在第四纪时期构造运动相对不活跃,沉积了较厚的第四系;存在与构造走向一致的3期古河道,该地区赋存丰富的地下水资源并被大量开采。(2)地面沉降发生发展与地下水开采历史密切相关,沉降主要压缩贡献层随地下水开采层位变化而变化。北京平原100 m以深地层对地面沉降贡献呈增加趋势。天津平原目前地面沉降的主要贡献层来自300 m以下地层。(3)气候干旱导致地下水补给量减少,同时增加了地下水的开采,因而是引起地面沉降的重要间接驱动因素。高层建筑荷载、基坑降排水、地热开采对地面沉降的影响应引起足够重视。(4)地面沉降具有很强的滞后性,最大滞后时间可达25年。除了渗透固结成因以外,土体蠕变是另外一个重要原因。更新世地层在不同荷载下,蠕变特征明显。沧县隆起晚更新世地层次固结可达到总变形28.3%。(5)土的物理性质、地下水位变化模式对土层变形特征具有重要影响。不同埋深地层在地下水位变化条件下的变形特征存在较大的差异(弹性、黏弹性、黏弹塑性)。浅部含水组呈现以弹性为主的变形特征。     

北京后沙峪凹陷的第四纪地层划分与构造演化

通过对北京平原北部昌平、顺义、朝阳等区域的多个深孔资料、尤其后沙峪地区G3钻孔资料的深入分析,并开展磁性地层学及孢粉测试成果研究,建立了钻孔的磁性地层序列,结合南口—孙河断裂、顺义断裂以及黄庄—高丽营断裂的活动性研究成果,确定了后沙峪凹陷的第四纪地层格架,分析了凹陷的构造演化过程。结果表明,后沙峪凹陷上G3孔下更新统底界为511.7 m,中更新统底界为175.5 m,上更新统底界为31.6 m。在燕山期晚期,黄庄—高丽营断裂形成,控制了北京凹陷的西部边界,在北东向顺义断裂和北西向南口—孙河断裂共同作用下形成后沙峪凹陷。进入第四纪后,G3钻孔地层在早、中、晚更新世的沉积速率分别为0.198 mm/a、0.255 mm/a和0.243 mm/a;各条断裂活动速率的差异性客观反映出各块体之间的升降特点。由于后沙峪凹陷处于黄庄—高丽营断裂的上盘,同时也是顺义断裂的下盘,因此,断裂间的相互运动在第四纪沉积作用下形成了后沙峪凹陷。