北京新5孔第四纪孢粉记录及其对更新世气候变化的响应

为探讨更新世我国北方植被演化特征,对北京凹陷新5孔河湖相沉积进行孢粉植物群初步研究。结果显示,过去2.3Ma尤其1.7Ma以来北京地区总体上为疏林草原-草原植被所覆盖,西部和北部的山地上生长以松(Pinus)为主的针叶树。主要孢粉类型的含量变化显示,2.3~2.1Ma期间气候温和半干旱。1.70~1.45Ma期间,北京地区冬季气温下降,导致山地针叶树增加; 同时,夏季风也得到了增强,导致落叶阔叶树和喜湿草本得到发展; 这表明这一时期北京地区的季节性较早期(2.3~2.1Ma)明显增强。1.45~1.05Ma期间研究区气候延续了前期气候特征,并维持相对稳定。1.05~0.94Ma期间,针叶树松属花粉含量明显降低,随后自0.94Ma开始含量明显增加。这可能是对中更新世过渡期及随后全球冰量增加的响应。极地冰量增加,北半球径向温度梯度变陡,导致东亚冬季风加强。另一方面,1.05~0.94Ma期间,无论是落叶阔叶树花粉含量,还是喜湿草本和蕨类孢子的含量均有不同程度的增加,而且显示向上减少的变化趋势,暗示东亚夏季风在1.05~0.94Ma期间总体增强随后逐步减弱的变化趋势。据此我们推测,自中更新世气候过渡期开始,东亚冬季风和夏季风均明显增强。但伴随极地冰盖发展和全球气温下降,东亚冬季风持续增强而东亚夏季风则显示逐步减弱的变化趋势,使得我国中北部许多地区出现植被与环境短暂恢复后逐步衰退的演化趋势。自约0.5Ma开始,研究区以松为代表的针叶树花粉逐步减少,落叶阔叶树花粉含量也开始降低,反映研究区明显变干,相对喜湿的草本和木本逐步为喜干旱的蒿(Artemisia)和藜科(Chenopodiaceae)所代替。研究区这样的孢粉植物群演化模式与东亚、北太平洋乃至南半球具有较好的一致性。不过,中更新世全球气候过渡以及约0.5Ma显著转变的驱动因素还不清楚,值得深入研究。     

北京山前平原区第四系三维结构调查方法研究

随着我国城市化进程的加快,城市供水、地下空间资源利用、建筑物地基处理、垃圾安全处置等工作,越来越与地质工作紧密相关,特别是许多在第四纪沉积物基础上建设的大都市,都面临着地震、活动断裂、地面沉降、水资源紧缺、建设空间不足、环境恶化等方面的威胁。北京市作为世界上少数几个著名的巨型城市之一,也面临着同样的问题。这些城市的生存和发展与第四纪松散沉积物关系密切,为了预防或减少上述问题的发生,需要详细了解第四系的三维地质结构,提供地质体空间详实的展布资料。本文在详细地介绍了北京平原区第四系的分布、类型和特点的基础上,对北京市平原区第四纪松散沉积物开展三维地质结构调查的方法进行了深入研究,提出了建立三维地质结构模型的步骤和程序。在此基础上建立了北京平原区三维立体地质结构数字模型。为在城市地区开展第四纪地质调查工作进行了新探索,并取得了较好的效果。     

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。     

北京地区黄庄-高丽营断裂北段活动性研究与灾害效应分析

通过浅层人工地震、高密度电阻率法及钻探工程等综合方法,对穿越北京市重要创新产业基地的未来科技城内的隐伏黄庄—高丽营活动断裂进行了精细研究,揭示了其结构特征、第四纪活动性及其致灾机理。研究表明:黄庄—高丽营断裂北段总体上表现为张性正断层特征、倾向南东、倾角70°~80°、基岩深度附近垂直断距较大,断裂向上延伸至第四系产状逐渐变陡,具有"铲式"断层的特点,局部表现为"Y"字形组合特征;黄庄-高丽营断裂北段第四纪以来活动迹象明显。钻孔对比表明,早、中、晚更新世和全新世以来平均垂直活动速率分别为0.07mm/a、0.04 mm/a、0.23 mm/a、0.10 mm/a,其变化特点与北京西山隆升所反映的新构造运动的特征吻合;黄庄—高丽营断裂北段全新世以来表现为强烈蠕滑变形,沿断裂下盘诱发了线性分布的地裂缝、地面塌陷、墙体路面开裂等地质灾害现象。     

北京平原区黄庄—高丽营断裂北段结构特征及活动特点研究

黄庄—高丽营断裂是横穿北京市城区的一条规模较大的隐伏深大活动断裂,是北京凹陷和西山隆起的分界构造。本次研究工作区选在黄庄—高丽营断裂北段昌平未来科技城一带,对目标断裂先后开展了地震勘探、高密度电阻率法勘探以及槽探3种方法组合对其结构与活动性进行综合分析研究,查明了目标断裂的结构及其活动性。研究表明,黄庄—高丽营断裂由主断裂和次级断裂组成的断裂带,断裂带内次级断层也较为发育。断裂带在基岩中表现为阶梯状断层,向上延伸至第四系内部,形成"Y"字形断层组合。该断裂在全新世以来断裂活动明显,物探解译结果的上断点以及探槽中的现象均已达到地表。由此可见,本次工作所采用的3种物探方法组合,对探测城市隐伏断裂并探究其活动性,具有明显的效果,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。