江汉平原周老镇钻孔砾石统计及其与长江三峡贯通的关系

对江汉平原周老镇钻孔砾石层砾石的粒度和砾态进行统计和分析的结果表明：砾石的风化程度普遍较高,砾石的扁度、球度、磨圆度、砾态参数（F／ψ）和各轴分选系数均符合河流相沉积物的特征。通过分析砾石粒度和砾态的变化曲线,可将其划分为3个阶段。阶段Ⅰ和Ⅱ的平均砾径、中值砾径、扁度、球度和砾态参数（F／ψ）相差不大,而阶段Ⅲ与阶段Ⅰ、Ⅱ相差很大,阶段Ⅲ的水动力条件、沉积物比阶段Ⅰ、Ⅱ显著增强并混杂了远源物质。结合周老镇钻孔岩性及钻孔砾石含量和江汉平原第四系岩相剖面特征判断,在阶段Ⅲ109．5-117．0m（0．97～1．12Ma．B．P．）处钻孔的沉积环境发生了重大改变,江汉平原水系发生了重要调整,可能是长江贯通三峡。     

江汉平原沉积物重矿物特征及其对三峡贯通的指示

江汉平原是长江穿过三峡区的第一个大型卸载盆地, 其沉积物必然反映长江流经的物源区的物源特征.通过对盆地中心周老孔第四纪岩心的重砂样品中0.125~0.063mm粒级的重矿物含量变化、ATi、GZi、ZTR指数和重矿物组合分析, 发现从钻孔岩心深度110m开始向上, 水动力条件加强, 沉积速率加快, 重矿物的数量特征发生明显突变, 特征矿物的组合与现代长江相同.表明在周老孔岩心深度110m (古地磁年龄1.1Ma左右) 位置处, 长江三峡开始贯通, 江汉平原开始接纳长江带来的三峡上游的物质.      

宜昌砾石层重矿物组合特征及物源示踪分析

广泛分布于宜昌至枝江—松滋一带的宜昌砾石层,对江汉平原乃至长江中游的地层划分、地貌演化、古环境变迁以及长江的形成与演化等研究具有重要意义。本研究在课题组前期研究的基础上,以本区内最具代表性的6个剖面为研究对象,对0.125~0.063mm粒级粉细砂质沉积物的重矿物特征进行了分析,结果显示宜昌代表性剖面砾石层细颗粒粉砂质沉积物的重矿物组合基本一致:锆石—绿帘石—白钛石—赤褐铁矿—钛铁矿—磁铁矿。源-汇分析表明,重矿物组成所指示的源区原岩类型除了三峡地区的还有长江三峡以西的金沙江、岷江、嘉陵江及乌江流域;经与长江及江汉平原西缘各河流的重矿物组合比较发现,宜昌砾石层的稳定重矿物组合特征与现代长江河漫滩和低矮阶地沉积物的重矿物组合一致。综合分析认为宜昌砾石层是于早更新世长江贯通三峡时形成的冲积扇,结合前人对宜昌砾石层形成时代的研究,推断三峡贯通的时间应该在1.0Ma BP左右。     

长江中游高位砾石层的磁性特征与物源分析

在长江中游分布着一些高位的砾石层,尤其是在宜昌与武汉的阳逻附近。为了探讨这些砾石层的磁性特征及物质来源,对它们进行了磁性特征研究,结果表明:1不同砾石层剖面磁性物质的含量明显不同,其中云池砾石层磁性物质的含量最高,善溪窑、红花套、白洋渡砾石层次之,阳逻砾石层含量最低。2SIRM/χ和F300值显示,长江中游砾石层磁性矿物类型主要是磁铁矿等亚铁磁性矿物,其中阳逻砾石层不完全反铁磁性矿物含量比例比其他砾石层高。3χARM/χ、χARM/SIRM、χfd值表明,白洋渡、红花套及善溪窑砾石层的磁性矿物中以较粗的磁性颗粒为主,而云池和李家院的磁性矿物颗粒都较细,武汉阳逻砾石层的磁性颗粒以单畴、超顺磁颗粒为主。4宜昌附近的善溪窑、云池、白洋渡、红花套砾石层的磁性特征与长江现代沉积物的特征接近,指示其物质主要来自于长江沉积物;而阳逻砾石层的磁性特征却与江汉平原周边河流的现代沉积物磁性特征有些类似,结合野外砾石层岩性特征,认为阳逻砾石层是长江、汉江与江汉平原周边河流共同作用的产物。     

长江镇江段第四纪沉积物重矿物特征及其指示意义

选取长江下游世业洲的第四纪钻孔资料,研究了重矿物的垂向分布特征,以此探讨长江镇江段第四纪以来的沉积类型以及物源演变。结果显示,该区自中更新世开始接受沉积,依次形成河床相、边滩相、漫滩相、河口三角洲相。重矿物自下而上分为2个组合段,分别对应更新世和全新世。更新世地层以角闪石、蓝晶石、石榴石等作为特征矿物,且不稳定矿物含量高于稳定矿物,表明沉积物以近源居多;全新世特征矿物为辉石和钛铁矿,稳定矿物含量高于不稳定矿物,重矿物种类与现代长江中上游类似,表明此阶段沉积物以远源物质为主。     

江汉平原沉积物中含钛普通辉石对长江演化的示踪

江汉平原是长江穿过三峡地区后的第一个大型卸载盆地,其沉积物是采取“从源到汇”物质追踪思路进行三峡贯通和长江演化示踪研究的理想载体,含钛普通辉石是长江上游(攀西地区)广泛分布的特征矿物,可以作为长江三峡贯通研究的示踪矿物.通过对位于盆地沉积中心的周老孔岩心沉积物及长江和汉江现代沉积物中重矿物(粒级为0.063～0.125...     

江汉平原主要河流沉积物重矿物特征与物源区岩性的响应

通过对江汉平原主要河流沉积物的重矿物组合、特征矿物以及能够反映沉积物稳定状况、物源及成熟度的重矿物特征指数(ATi,GZi和ZTR)进行对比分析,发现在江汉平原范围内,长江和汉江及其长江主要支流的沉积物中重矿物特征具有显著的差异。长江的重矿物组合模型为：  锆石+绿帘石+辉石+绿泥石+金属矿物,特征矿物是锆石和辉石;   汉江的重矿物组合模型为：  绿帘石+角闪石+石榴石+绿泥石+金属矿物,特征矿物是角闪石、石榴石;   另外,清江、漳河、沮水和玛瑙河的重矿物组合及特征矿物也都完全不同。而且各水系的沉积物的重矿物特征与其源区的岩性分布显示出极好的相关性。研究表明在江汉平原利用重矿物特征及组合模型来进行物源示踪的方法开展水系演化研究是可行的。     

江汉平原沉积物中普通辉石的特征及物源示踪意义

通过对江汉平原周老孔第四纪岩芯的22个重砂样品中 0.125～0.063mm粒级的重矿物中的普通辉石进行实验分析,发现从钻孔深度104m开始向上,普通辉石的含量明显增多(辉石在该粒级沉积物中的丰度从平均3.2×10－4 增加到10.9×10－4),种类也明显多样(从单一的墨绿色普通辉石到多种颜色的普通辉石都有相当数量的出现),特别是含钛普通辉石(玫瑰红色调)首次出现。通过对江汉平原物源分析,特别是近源(三峡以下,含三峡)和远源(三峡以上)产出普通辉石的岩体的面积及类型的比较分析(近源与远源的基性、超基性岩分布明显不同),认为江汉平原沉积物中普通辉石的变化是由长江上游下金沙江－三峡贯通后远源物质进入所引起的,这个发生变化的钻孔深度(104m)的古地磁年龄为1.1Ma。     

宜昌地区砾石层的磁性特征与物源分析

分布于宜昌-宜都-鸦鹊岭-枝江一带的宜昌砾石层,是江汉平原边缘丘陵区厚度最大的第四纪沉积物,对地层划分、环境演化及长江形成等研究具有十分重要意义。通过对代表该砾石层完整沉积序列的善溪窑剖面（上段）、云池剖面（中段）与李家院剖面（下段）的磁学特征分析发现,从云池剖面距底部9m处向上,磁化率和磁化参数F_300mT等均明显高于其下部分,具体为：  1）下部磁化率平均值为28×10^-8 m³/kg,而上部磁化率平均达到17010^-8 m³/kg;   2）云池剖面距底部9m处以上主导砾石层剖面磁性特征的物质以低矫顽力的亚磁铁性矿物为主,而以下却含有更多的高矫顽力磁性矿物(如赤铁矿);   3）善溪窑和云池砾石层的亚磁性物质颗粒要粗于李家院样品。初步分析认为,上述磁性差异主要是物源变化引起的,距云池剖面底部9m以下的砾石层物源主要为鄂西山地,从云池剖面9m开始有四川以西的物质进入江汉平原,表明此时三峡已经贯通。根据已有的测年资料,推测长江贯通三峡的时间大约为1.0～1.1MaB.P.。     

江汉平原主要河流沉积物磁学特征及其与物源区表壳岩性的响应

为了建立江汉平原沉积物示踪的磁学模型,对汇入江汉平原的主要河流现代沉积物磁学特征进行了研究,结果表明:(1)在江汉平原范围内,无论长江、汉江,还是周边的漳河、沮水、玛瑙河和清江,它们的现代沉积物的磁学参数特征均显示出明显的差异,而且和源区表壳岩性也显示出极好的相关性;(2)长江和汉江现代沉积物中铁磁性矿物均以亚铁磁性矿物为主,它们主导了样品的磁性特征,但长江沉积物比汉江沉积物亚铁磁性矿物含量高;(3)长江和汉江沉积物的亚铁磁性矿物晶粒都以假单畴-多畴为主,并且长江沉积物磁性颗粒总体上要比汉江的粗;(4)在汇入江汉平原的主要支流中,汉江的亚铁磁性矿物含量远远高于其他支流,且磁性矿物的晶粒也比其他支流的粗;(5)除汉江以外的支流中,玛瑙河沉积物中磁性矿物的晶粒比较细且不完全反铁磁性矿物含量较高,漳河中的超顺磁物质含量较高,而清江中不完全反铁磁性矿物含量较高且磁性矿物的晶粒相对较粗.上述结果表明,在江汉平原利用沉积物的磁学特征可达到沉积物物源示踪的目的.      

塔北隆起西部东河塘油气来源及分布

东河塘油田位于塔北隆起西部,其周缘多个构造带均获得油气,是一个重要的富油气区带,泥盆系东河砂岩和侏罗系地层是两套最为重要的储集层。原油主要来自于中、上奥陶统海相烃源岩,晚海西期和晚喜山期是两个重要的充注期,其中早期形成的油气藏普遍遭受降解破坏,现今发现的正常原油以晚期注入为主。侏罗系还包括晚喜山期库车坳陷生成的陆相油气的注入,白垩系卡普沙良群之下的不整合面是重要的油气运移通道,与之相接触的层位均有机会捕获陆相油气。综合油气地球化学特征与及横向、纵向地质对比,东河砂岩深部的奥陶系、志留系可成为潜在的勘探目的层,而东河塘地区侏罗系陆相油气的存在,进一步拓宽了塔北隆起陆相油气的勘探领域。     

北祁连北大河沉积物碎屑组成及物源正演分析

开展现代河流沉积物的物源分析正演研究,对厘清河流搬运分选过程对不同碎屑成分的影响、不同源区对汇区沉积物的贡献机制以及物源定量分析具有重要意义。对北祁连北大河与洪水坝河现代河流沉积物的物源开展了正演研究,结合砾石成分统计、重矿物分析和碎屑锆石U-Pb测年方法,分析了流域内不同物源对现代河流不同碎屑成分贡献的差异性。结果表明,两条河流沉积物的特征显示汇区不同碎屑成分对物源区岩性的反映各有侧重。其中砾石岩性能够反映整个流域的主要岩性;砂粒中的重矿物组合也可以反映源区主要岩性,且对重矿物含量较高的岩体或地层（如铁矿）十分敏感;碎屑锆石年龄谱反映了整个流域物源端元锆石的综合贡献,各年龄峰锆石占比与源区各年龄峰锆石贡献呈较好的正相关关系,其中源区沉积岩碎屑锆石的贡献比较显著。通过河流物源正演分析进一步建立现代河流源汇模式是实现物源量化分析的一个可行方向。     

赣江南昌段江心洲沉积特征

通过赣江南昌段一江心洲的实地考察,分析了江心洲不同部位沉积物特征、落淤层发育特征、江心洲发育过程。江心洲头部水动力最强,沉积物较粗,连续性最好;侧翼也以粗粒沉积物为主,但含有大量泥砾;顶部和尾部发育横向连续的落淤层。落淤层易板结,边缘龟裂,被河水打碎搬运。保留下来的落淤层分布局限,头部和侧翼均不易保存,顶部和尾部保存较好。另外,保存下来的落淤层近于水平,对非均质性的影响主要为垂向的,侧向连通性好。     

宜昌第四纪砾石层钾长石主、微量元素物源研究及其地质意义

位于长江三峡出口的宜昌地区分布着一套第四纪砂砾石层,详细记录了区域内古环境变迁以及长江的形成与演化,但这些砾石层何时与长江上游物质建立物源关系一直存在较大争议。而钾长石是河流沉积物中常见的矿物,其地球化学元素组成在不同区域内存在显著差异,是进行河流物源对比研究的理想矿物。基于此,利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）对宜昌第四纪砾石层和宜昌以上长江流域开展碎屑钾长石原位主微量元素和主成分（PCA）分析,结合砾石层已发表的地层沉积年龄,综合区域内已发表的研究结果,系统对比分析宜昌砾石层与长江上游物质建立物源联系的时间,结果表明在1.15 Ma时宜昌砾石层和长江流域存在物源关系;在0.75 Ma时随着长江上游水系的拓展与调整,有新物源区的物质进入长江。这些物源变化现象,主要体现了1.2~0.7 Ma期间长江流域受东亚和南亚夏季风的气候影响出现的沉积过程。      

长江川江段现代沉积物的重矿物组合特征

川江是长江上游物源的主要汇集河段,其重矿物组合特征对长江的形成与演化研究非常重要。通过对金沙江、川江主河段及各支流沉积物进行系统的样品采集和重矿物组合特征分析发现,川江段干流重矿物组合稳定,以赤褐铁矿-磁铁矿-钛铁矿-绿帘石-角闪石-辉石-绿泥石为主。川江段干流与支流在重矿物组合方面存在显著不同,各主要支流的重矿物组合也有明显差异。金沙江、川江段及川江段的主要支流的沉积物重矿物特征与其源区的表壳岩系显示出极好的一致性。通过比较发现,川江段干流重矿物组合主要受金沙江制约,尽管有众多的支流汇入,但并未改变干流的重矿物组合特征,说明宜宾以上的表壳岩系对长江上游的重矿物组合特征具有支配意义。     

距今40~30Ma时期青藏高原北缘酒西盆地沉积物重矿物分析和构造意义

活动造山带地区形成的沉积物包含极其丰富的构造信息。位于青藏高原北缘阿尔金断裂和北祁连断裂交汇处的酒西盆地在早新生代时期受到强烈的构造活动,于盆地内形成了巨厚的早新生代沉积物,全面记录了盆地周边的构造运动和隆升过程。对酒西盆地火烧沟剖面和红柳峡剖面早新生代沉积物重矿物分析表明,40~30Ma沉积物中重矿物组合、形态和特征指数ATi、GZi及ZTR具明显的规律性变化,自下而上划分为4个不同阶段:①不稳定矿物阶段(骟马城段,40.2~37.9Ma),②较稳定矿物阶段(乔家段,37.9~35.3Ma),③不稳定矿物阶段(红柳峡段,35.3~33.4Ma),④极不稳定矿物阶段(白杨河组,33.4~30Ma)。结合大量沉积学特征可清楚表明,酒西盆地在40~30Ma期间经历了4个阶段:①构造活动阶段(40.2~37.9Ma),②构造稳定阶段(37.9~35.3Ma),③逆冲走滑阶段(35.3~33.4Ma),④强烈逆冲阶段(33.4~30Ma)。     

潘谢矿区新生界底部沉积物特征与沉积演化分析

通过对潘谢矿区新生界底部沉积物岩性特征、厚度分布、物质来源及沉积剖面等综合分析,得出该矿区古地形主要受构造、岩性以及风化作用等控制,在此基础上形成的底部砾石层与"红层"在整个空间分布呈非均匀性的特征,东部潘集矿区以砂砾层、砂层和含砾石粘土层为主,沉积厚度大,物源为就地风化和远处水流搬运物;西部张谢矿区以"红层"为主,成分混杂,厚度小,不连续,主要分布在山前低洼处,为山区"剥高填低、就地沉积"的沉积特征。底部松散沉积物主要有洪积环境、坡积环境以及河流环境下形成的沉积物,并依此推断了潘谢矿区底部松散层的沉积演化过程,洪积和河流冲刷作用对沉积物的形成及改造较为突出。研究成果为矿井在开采浅部煤层过程中,对于"底含"水的防治提供了重要的参考依据。     

大别山南麓阳逻组砾石层砾石形貌学研究

阳逻组砾石层分布于大别山南麓长江北岸地区,是长江中游地区一个重要的第四纪地层单位.其成因主要有两种观点:一种观点认为阳逻组砾石层为古长江冲积物,后期经过构造抬升而在长江北岸形成阶地;另一种观点认为其为大别山南麓河流冲积扇.砾石层中的砾石形貌记录了砾石的演化历史,对砾石进行形貌学研究可以用来进行古环境重建.文章选取武汉地...     

湖南常德南斗姆湖地区早更新世砾石层砾组分析与沉积特征研究

为了查明洞庭盆地西缘早更新世砾石层沉积特征及沉积环境,在1:5万地质调查基础上,对常德南斗姆湖地区几处第四系砾石层剖面进行了较系统的测量与统计。结果表明: 砾石成分主要来源于寒武纪或前寒武纪地层。砾石分选系数S_a 为1.16~1.64,部分测点S_a>1.40,反映砾石形成时水动力很强,部分砾石层为快速堆积。砾石扁度F为2.06~2.32,大于2.0,砾石以扁平状为主。砾石普遍弱—中等风化,部分砾石强风化,反映砾石在沉积搬运过程中存在风化暴露。砾向分析显示古水流主要来源于SWW—NW向,表明砾石层形成时期古地貌与现有地貌有较大差异。剖面对比得出,区内砾石层是在冲洪积扇基础上发育的以辫状河相为主的沉积体。对研究区砾石层沉积相及古地貌的新认识,为区内金刚石原生矿床的找矿工作提供支撑。