第四纪洞庭盆地安乡凹陷及西缘构造-沉积特征与环境演化

通过地表观察和钻孔资料,对洞庭盆地安乡凹陷及其西缘第四纪构造沉积特征和环境演化进行了研究,为江汉—洞庭盆地第四纪地质研究补充了新的资料。凹陷总体呈南北向,周边为正断裂。凹陷内第四系厚一般为100-220 m,最厚达300 m,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组和全新世湖冲积。第四系以砾石层、砂层为主,次为（含）粉砂质黏土、黏土,岩性、岩相横向变化大。安乡凹陷西缘（即太阳山隆起东缘）,呈自西向东缓倾的丘岗地貌。区内主要发育中更新世白沙井组,其中南部下部以砂、砾石层为主,上部为黏土;北部以粉砂质黏土沉积为主,下部可发育砂层。根据地貌、沉积及控凹断裂特征,重塑安乡凹陷及其西缘第四纪构造活动与环境演化过程：早更新世—中更新世早期,凹陷西边的北北东向周家店断裂伸展活动,安乡凹陷不均匀沉降,总体具河流和过流性湖泊环境并接受沅水沉积;同期凹陷西缘构造抬升,处于剥蚀的山地环境。中更新世中期断陷活动向西扩展,凹陷区为过流性湖泊环境;凹陷西缘地区转为河流（南部）和湖泊（北部）环境并接受沉积。中更新世晚期安乡凹陷及其西缘整体抬升并遭受剥蚀,凹陷西缘同时具有自西向东的掀斜。晚更新世安乡凹陷拗陷沉降,具河流和湖泊环境;同期凹陷西缘遭受剥蚀。晚更新世末受区域海平面下降影响,安乡凹陷遭受剥蚀。全新世安乡凹陷拗陷沉降,具泛滥平原之河流、湖泊环境。     

洞庭盆地两护村孔重矿物特征及其对第四纪构造活动与环境演变的响应

第四纪洞庭盆地主体自西向东分为安乡凹陷、赤山隆起和沅江凹陷等3个次级构造单元。在安乡凹陷东南部两护村新施工揭穿第四系的ZKC1孔,其地层组成自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世早期—中期洞庭湖组,晚更新世坡头组以及全新统等。对钻孔岩芯进行了系统的重矿物分析,进而根据特征重矿物来源和含量变化,结合钻孔岩性和岩相变化以及区域地质和地理背景,探讨洞庭盆地南部早—中更新世沉积环境暨河湖变迁以及构造沉降过程。研究表明,洞庭盆地存在幕式断陷活动,早更新世早期、早更新世末期和中更新世中—后期等3个时期强烈断陷沉降,相对湖平面上升,来源于盆地南缘中段的资江河水部分向西注入安乡凹陷,导致ZKC1孔华田组下段下部、汨罗组顶部、洞庭湖组上段等相应层位中的锆石、金红石、锐钛矿和菱铁矿等(主要来源于资江流域)含量显著增高。其它时期断陷作用较弱,河湖水位低,沅水和资江分别沿其主水道于赤山隆起西侧和东侧向北汇入长江,导致ZKC1孔相应沉积层位中锆石、金红石、锐钛矿和菱铁矿的含量明显偏低。对重矿物特征指数变化与孢粉和化学蚀变指数所反映的气候变化的相关性研究,暗示上述3次相对湖平面上升的主要原因不是降水增加,而是构造沉降增强。     

第四纪洞庭盆地沅江凹陷东缘鹿角地区构造-沉积演化研究

沅江凹陷为第四纪洞庭盆地东部的一个次级凹陷。通过地表地质调查和钻孔资料,在沅江凹陷东缘北部鹿角地区第四纪构造、沉积及地貌特征研究基础上,探讨并提出其构造-沉积演化过程：早更新世早期洪湖-湘阴断裂和荣家湾断裂相继活动,断裂以西地区断陷沉降并沉积,以东地区则构造抬升而遭受风化剥蚀。早更新世末期凹陷区东部构造反转抬升并遭受侵蚀。中更新世早期和中期凹陷区断陷沉降并接受沉积。中更新世晚期研究区整体抬升而遭受剥蚀。晚更新世西部主凹陷区在稳定或弱沉降并形成泥质沉积,东部间歇性抬升。在上述中更新世晚期开始的构造抬升的同时,研究区东部产生了自东向西、自南向北的构造掀斜。全新世构造总体稳定,西部洞庭湖区形成湖冲积。区域上,第四纪洞庭盆地构造性质经历了早期断陷到晚期坳陷的转变。     

第四纪洞庭盆地澧县凹陷构造活动特征及动力学机制探讨

第四纪澧县凹陷为洞庭盆地西北部的一个次级凹陷.通过地表观察和钻孔资料,对澧县凹陷及周缘第四纪沉积物和地貌及其反映的构造活动特征进行了研究,进而探讨构造活动的动力机制.澧县凹陷呈由南、北西、北东边界正断裂所限的三角形.早更新世.中更新世中期,边界正断裂强烈活动,凹陷区大幅沉降,充填了一套以砂砾层为主的沉积,其厚度自凹陷边缘向中央增加;正断裂下盘局部存在较大幅度沉降.与此同时,澧县凹陷南面、西面的外围地区产生构造抬升,形成由冲积层组成的多级基座阶地.中更新世晚期开始凹陷区及周缘地带整体抬升,凹陷区北部及凹陷南缘产生自西向东的掀斜,凹陷区北部形成小型褶皱构造.上述构造活动特征指示澧县凹陷在早更新世.中更新世中期具断陷盆地性质,中更新世晚期以来具拗陷盆地性质.提出早更新世-中更新世中期构造活动与地幔上隆有关:深部地幔上涌对地壳加热,使凹陷区中地壳韧塑性物质膨胀而向周边侧向迁移,尔后冷却收缩致上层地壳塌陷而产生整体性下拗沉降,并于下沉块体侧翼发育正断裂.此外,重力均衡机制可能也起到一定作用.中更新世晚期以来的构造活动可能与深部物质蠕移运动的弹性回返以及板块尺度的物质运动和挤压作用有关.     

洞庭盆地澧县凹陷第四纪沉积特征与古地理演化

澧县凹陷内第四系厚度达200m左右,由早更新世-中更新世中期沉积和全新统组成。早更新世-中更新世中期沉积除顶部为粘土外,主体为砾石层,在凹陷中央夹粉砂、细砂和少量粘土。全新统分布于凹陷南部,为湖冲积粘土。早更新世澧县凹陷区断陷沉降,于河道和冲积扇环境下接受沉积;中更新世凹陷逐渐扩张,沉积范围扩展至凹陷外缘,凹陷主体部位自边缘向中央依次为冲积扇和扇前浅湖环境。中更新世中后期因盆地扩张,自凹陷中央至边缘地带均为静水湖泊环境。中更新世晚期至晚更新世,凹陷及周缘因构造抬升而遭受剥蚀而缺失沉积。全新世凹陷南部受澧水及区域湖面上升影响而发育湖冲积沉积。     

哈尔滨荒山岩芯重矿物特征对松花江第四纪水系演化的指示

松花江水系演化研究对于理解该区域的构造-气候-地貌演化具有重要意义,但其研究相对较为薄弱,特别是对于第四纪松花江中上游流向是否存在反转,一直存在争论,也没有确切的证据。河流沉积物是河流地质过程的产物,是研究水系演化的重要地质档案。对哈尔滨荒山岩芯（深度101.11 m,底界年龄1.68~1.70 Ma）沉积物进行了古地磁、磁化率和重矿物分析,结果表明：岩芯62.3 m（0.94 Ma）深度的上、下地层的磁化率和重矿物特征存在明显不同。62.3 m以下地层的磁化率极低（甚至为0）,且重矿物特征和依兰方向的河流相近;而62.3 m以上地层的磁化率突然增大,并呈现出周期性的高低变化,重矿物特征与松原方向的现代河流相似。磁化率和重矿物组合特征反映的沉积物物源变化指示了松花江中上游水系的反转。早更新世早期,松花江肇源-依兰段的水流从依兰方向向西注入松嫩湖盆;早更新世中晚期,佳依分水岭不断抬升,三江平原和松嫩平原不断下降,导致分水岭两侧河流溯源侵蚀加剧;在0.94 Ma B.P.,佳依分水岭被切穿,松花江水流发生反转,自西向东流经佳依峡谷进入三江平原。

     

洞庭盆地第四纪地质研究现状

从第四纪地层划分、环境、构造活动、近现代洞庭湖构造沉降特征与发展趋势等方面,介绍了洞庭盆地第四纪地质研究现状。前人对洞庭盆地及其周缘地区分别建立了覆盖区和露头区第四纪地层系统,其中覆盖区第四纪下限年龄达3Ma左右。不同研究者对第四纪气候演化和全新世以来的气候与环境演化的认识存在程度不一的差异。对洞庭盆地周缘网纹红土的成因存在水成和风成两种不同观点。对盆地构造活动存在断陷、坳陷、先断陷后坳陷以及其他多种不同观点。对于构造因素和非构造因素对现代湖泊的控制作用存在不同看法。在洞庭湖未来演变趋势方面,由于研究问题的角度不一致,有的认为洞庭湖会逐渐加深扩大,有的认为不久将萎缩消亡。重复水准测量资料对比显示近现代洞庭湖构造沉降速率为3～10mm/a;而沉积速率法计算的晚更新世以来的平均沉降速率为0.06～0.25mm/a,局部为0.62mm/a。最后提出洞庭盆地第四纪地质今后研究的主要方向是气候演化的多指标约束、各次级构造单元构造-沉积特征的详细解剖、覆盖区晚更新世—全新世沉积特征的精细调查以及洞庭湖现代沉降特征的GPS监测等。     

苏州直第四纪重矿物地层及其意义

苏州直地区 SK03孔第四纪的岩石地层有更新世海门组、启东组、昆山组、湖组和全新世如东组.采用重矿物组合方法,对第四系地层进行划分,共划分了 10个组合,并对重矿物组合类型的地质意义进行了讨论.它不仅是岩石地层划分的依据,而且对古气候和沉积环境的分析也有指导意义.     

苏州甪直第四纪重矿物地层及其意义

苏州直地区SK03孔第四纪的岩石地层有更新世海门组、启东组、昆山组、滆湖组和全新世如东组.采用重矿物组合方法,对第四系地层进行划分,共划分了10个组合,并对重矿物组合类型的地质意义进行了讨论.它不仅是岩石地层划分的依据,而且对古气候和沉积环境的分析也有指导意义.     

南堡凹陷油田古近系碎屑重矿物的物源和构造意义

利用石油钻井岩心,在南堡凹陷古近纪地层中采集了52件砂砾岩样品并进行了重矿物定量分析.重矿物组合的垂向变化指示出了3个碎屑重矿物组合段,它充分展现了物源区多阶段隆升-剥蚀的历史:始新世的沙三至沙二组合段为凹陷基底岩石层圈(以花岗片麻岩为主)的隆升-剥蚀过程;始新世沙-至渐新世的东二组合段为更深层变质岩层圈的隆升-剥蚀过程;渐新世末的东-段为稳定和老化的变质层圈的隆升-剥蚀及物源区调整过程.在石油勘探井较密且分布较广的东-段,系统进行了各类碎屑扩散体系的重矿物分析,区分出了4个碎屑重矿物扩散体系,分别来自两种构造类型的物源区:①扇三角洲和辫状河三角洲前浊积扇体系物源区为燕辽古造山带,重矿物分布模式表现为主蜂左偏、重矿物组分较少、稳定重矿物显示度偏低的特点;②两个河控三角洲体系物源区为华北古克拉通,重矿物分布模式表现为对称的主峰、重矿物组分较多、稳定组分显示度偏高的特点.     

第四纪洞庭盆地赤山隆起与安乡凹陷升降运动的沉积记录

通过地表地质调查和钻井资料,对第四纪洞庭盆地南部赤山隆起及其西侧安乡凹陷的沉积和地貌特征进行研究,进而探讨二者的升降过程。赤山隆起为居于洞庭盆地南部的小型抬升断块,主要受东、西边界正断裂所控制,长约18 km,宽4~5 km。隆起内早更新世汨罗组和中更新世新开铺组、白沙井组组成多级阶地。安乡凹陷内充填200~300 m厚的河流和湖泊相沉积,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组,全新世湖积、冲积等。地貌与沉积特征表明,早更新世—中更新世中期赤山隆起总体表现出抬升期与稳定期交替的脉动式抬升,而安乡凹陷则表现出缓慢与快速沉降交替的幕式沉降特征;前者构造较稳定期和构造抬升期分别对应于后者缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期二者因区域构造反转而整体抬升并遭受剥蚀。晚更新世—全新世安乡凹陷在拗陷背景下接受沉积。上述第四纪早期赤山隆起脉动式抬升与安乡凹陷幕式沉降的对应关系,为洞庭盆地与周边隆起的盆—山耦合过程提供了约束,同时暗示盆地断陷活动可能与地幔上隆导致中地壳物质自凹陷向周边迁移有关。     

辽河坳陷东部凹陷古近系重矿物分布规律及其指示意义

根据辽河坳陷东部凹陷古近系碎屑重矿物组份及稳定性组合研究,将研究区古近纪构造演化分为稳定重矿物阶段和不稳定-较稳定重矿物阶段。其中,稳定重矿物阶段对应始新世(沙三期),此时,稳定重矿物组合占优势,稳定系数、ZTR指数、稳定重矿物组合锆石和氧化钛矿物平均值分别为80.54%,45.88%,44.1%和14.79%;而不稳定矿物组合和较稳定重矿物组合含量低,指示此期构造活动平缓。不稳定-较稳定重矿物阶段对应渐新世(沙二期—东营期),此期不稳定、较稳定重矿物组合占优势,均值分别为绿帘石20.39%,辉石+角闪石3.87%,石榴石19.48%,说明该时期构造活动强烈。从始新世到渐新世稳定系数和ZTR指数逐渐降低,其所指示的构造运动逐渐增强,沙二期是两期构造运动的重要调整期。重矿物纵向分布规律与辽河坳陷构造演化呈对应关系,稳定重矿物阶段又分为沙三早期构造活动平缓的伸展沉降期和沙三晚期构造运动强烈的上升回返期;不稳定-较稳定重矿物阶段分为沙二期构造运动平缓的伸展沉降期、沙一期构造运动逐渐增强的上升回返期、东营早中期构造相对平缓的伸展沉降期和东营晚期构造活动强烈的右旋走滑期。根据砂岩中自生矿物赤褐铁矿的分析,认为含量较高的沙三上、沙二段、东二段沉积期气候较干旱,而含量较低的沙三下、沙一段以及东三段、东一段沉积期气候湿润。     

兰州-民和盆地第四纪地层学研究

在野外调查和室内分析的基础上,对兰州-民和盆地的晚新生代地层和环境进行了较系统的研究,对第四纪地层进行了地貌学、岩石学、年代学、土壤地层学和古气候学研究,查明了研究区各地貌单元形成时代与物质组成特点、侵蚀期与堆积期的旋回过程及黄土中1.9MaB.P.以来磁化率与古气候、古土壤事件(S26-S0)、古气候演化的周期(45ka、100ka)、特点和黄土中15万年以来短尺度气候事件(H1-9及DO1-10).     

华容隆起及周缘第四纪构造-沉积特征与演化

第四纪华容隆起位于江汉—洞庭盆地中带。通过地表地质调查和钻孔资料对华容隆起及周缘第四纪构造-沉积特征与演化进行了研究。华容隆起总体呈EW向展布,北接江汉盆地,南与洞庭盆地安乡凹陷和沅江凹陷相邻,总体轮廓大致受到北面的EW向石首断裂、南西面的NW向南县—黄山头断裂、东面的NNE向砖桥断裂等正断裂所控制。隆起周缘凹陷第四纪各时代地层(冲积和湖积)发育较齐全。隆起内部低洼区及山地区边缘不同程度发育早更新世晚期—全新世沉积,其他地区分布前第四纪基岩或残坡积物。根据地貌、边界断裂、第四纪沉积以及前第四纪基岩分布等,重塑华容隆起和周缘第四纪构造升降活动、沉积和剥蚀特征及演化过程。第四纪初华容隆起内部因先期剥蚀切割而形成原始地貌分异。早更新世早期隆起周边断裂开始伸展活动,江汉盆地、安乡凹陷与沅江凹陷构造沉降并接受沉积,华容隆起遭受风化剥蚀。早更新世晚期—中更新世中期周边断裂继续伸展活动,华容隆起与周缘凹陷均构造沉降,前者沉降幅度较小而相对抬升。华容隆起内低洼地区及周缘凹陷接受沉积,期间在早更新世末有过构造抬升而受到剥蚀。中更新世晚期华容隆起及周边凹陷整体抬升并遭受剥蚀与网纹化,期间有过构造稳定时期并在华容—砖桥主隆起区的边缘形成河流与滨湖沉积。晚更新世区域构造较稳定,于主隆起边缘和外围平原形成冲、湖积。晚更新世末区域海平面大幅下降,导致华容隆起及周缘地区遭受剥蚀。全新世受海平面上升影响,周缘凹陷及隆起内部低洼地带形成河湖相堆积。受先期高地势控制,华容隆起主体、南部的南山次隆以及西部团山次隆局部地区等第四纪期间一直遭受风化剥蚀,部分地区形成较大规模的残坡积。受江汉—洞庭盆地整体沉降控制,华容隆起第四纪期间总体表现为明显的构造沉降。     

晚第四纪长江源区水系演化对断裂活动和气候变化的响应

河流沉积/侵蚀过程和水系演化对构造活动、气候变化和侵蚀基准面的响应过程与机制是流域地貌的重要科学问题。长江源地区河流受高寒气候和走滑断层引起的局部多种构造活动样式的影响, 是河流地貌过程对气候变化和构造活动响应的典型案例。文章通过野外考察、地貌指数(陡峭指数(k_sn)、Chi(χ)、Gilbert指数、河谷宽高比(Vf))的计算、沉积学和地形分析, 探讨了长江源水系演化对构造活动和气候变化的响应过程。通天河和澜沧江支流从上游相对年老的谷地(北西-南东向低k_sn值、高Vf值的宽谷)转变为下游相对年轻的谷地(南西-北东向高k_sn值、低Vf值的陡峭峡谷), 表明南西-北东向河流对北西-南东向河流的袭夺。通天河和澜沧江支流上游地区显示的高χ值、低起伏地形向下游方向快速转变为低χ值、高起伏地形, 也指示澜沧江和通天河向上游溯源侵蚀、袭夺分水岭地区原有老年期水系。局部分布的北西-南东向河谷(风口)、一系列间隔分布低洼地内河流沉积物和初步光释光年测年结果(13.3ka和>115ka)表明该地区在晚第四纪(可能在暖期)发育一条南东流向的古河流。随后断层走滑运动导致的局部构造抬升将河流分割成相互独立的内流湖。后期通天河和澜沧江干流(局部侵蚀基准面)侵蚀下降导致南西-北东向支流溯源侵蚀, 袭夺内流湖; 水系由树枝状演化为倒勾状。区域构造活动和局部侵蚀基准面变化是控制该地区水系演化的主要因素。晚第四纪气候变化引起河流堆积/侵蚀过程的改变也对水系的连通/中断有一定的影响, 后期需要进一步的研究。

     

鲁西隆起晚中生代盆地重矿物组合分析及其构造响应

本文以鲁西隆起区盆地及周边盆地砂岩中碎屑重矿物为研究对象,通过重矿物的稳定性分析,以及通过不同源区重矿物组合的差异,探讨了鲁西隆起及周边地区晚中生代以来的物源及构造演化过程。研究结果显示,鲁西盆地中生代早期早中侏罗纪时期主要源区为鲁西隆起,中晚侏罗纪时期主要物源为胶东地区和鲁西隆起,而早白垩世时期主要物源为胶东地区,其次才是鲁西隆起。晚白垩世沂沭断裂带盆地物源主要是鲁西隆起和胶东地区,鲁西隆起贡献量大于胶东地区。重矿物的稳定性也折射出源区构造演化历史。早-中侏罗世至中-晚侏罗世,鲁西盆地重矿物物源由鲁西隆起向胶东地区的显著转变,暗示着苏鲁造山带自三叠纪形成之后,经折返抬升,至晚侏罗世之前已经到达地表。重矿物的含量变化显示,早白垩世中期和晚白垩世中期鲁西盆地内沉积了大量的鲁西变质岩矿物组合,并且不稳定重矿物含量急剧增加,我们推测鲁西在早白垩世晚期、晚白垩世中期存在两次构造抬升。     

东营凹陷盐-泥构造的样式和成因机制分析

以地震剖面的精细解释为基础,借鉴典型盐或泥构造的研究成果,文中确立了东营凹陷盐-泥构造样式:盐-泥枕构造、盐-泥滚—滑脱断层簇—滚动背斜构造、盐-泥核背斜—拱顶断层簇构造。区域伸展作用下的重力滑动作用是东营凹陷盐-泥构造的主导成因机制。重力滑动作用表现为触发盐-泥层的聚集—隆升和引起薄皮滑脱作用。由此文中将盐-泥构造演化历程划分为盐-泥枕发育期和滑脱断层—盐-泥滚—盐-泥核背斜发育期。最终建立了东营凹陷盐-泥构造的成因-演化模式。     

琼东南盆地崖南凹陷崖13-1构造与崖21-1构造成藏条件的比较

中国的最大气田--崖13-1气田位于崖南凹陷西缘,位于崖南凹陷东南缘的崖21-1构造就目前几口钻井显示成藏条件并不理想.总体来说,崖21-1构造烃源条件差、储层条件差、区域能量条件差.崖13-1气田天然气主要来自于琼东南盆地的崖南凹陷和莺歌海盆地埋深分别大于4 450 m和4 700 m的崖城-陵水组烃源岩.崖21-1构造的主要源岩为乐东凹陷,其浅海A型和浅海B型源岩的发育条件均很差.据沉积相的研究,崖21-1构造的陵水组为滨海相沉积,相对于崖13-1构造来说,粒度变细,以细砂岩为主.两构造的能量场配置和流体活动也有明显的不同,崖13-1构造盖层发育超压,储层为常压,为侧向流体充注,反映了能量场的黄金配置;而崖21-1构造储层和盖层均为超压,为垂向流体泄放.通过对2个构造的成藏条件的比较说明了崖21-1构造目前未能成藏的原因.     

商州盆地第四纪新构造活动特征及对盆地形成的控制

在白垩纪和第三纪构造盘地基础上形成的商州第四纪盆地内，新构造断裂活动可分为早更新世末期平缓褶皱及与之相伴的压性断裂和中更新世末期张性断裂。该盆地属一北浅南深的掀斜断块，除北界外，南、西和东界均具断裂特点，其形成经历了挤压和引张两个阶段。