剥蚀与沉积的相关性是陆相地层划分的基础

陆相盆地由于纵横向岩性突变和缺乏化石，导致地层划分往往十分混乱。陆相红盆的沉积始终离不开基底母岩的供给。笔者通过剥蚀与沉积的相关性研究实例，来说明其在陆相盆地划分和研究中的实际作用和意义。把盆外母岩的风化剥蚀与盆内堆积的相关性关系研究紧密结合起来，可以极大地提高陆相地层划分的分辨率；同时也有助于加强盆地构造活动的研究。     

古鄱阳湖白垩纪盆地辫状河砂坝的发现

白垩纪时赣北小红盆星罗棋布 ,它们各不相连 ,其中位于现代鄱阳湖周围的白垩系发育较好 ,盆地面积较大 ,地层出露较连续 ,沉积类型多样 ,是研究赣北白垩纪盆地的良好场所。前人在该地先后做过不少工作 (1 970年 1 /2 0万《湖口幅》、《波阳幅》;1 994年 1 /5万《石门街幅》;1 998年 1 /2 5万《九江幅》) ,但始终未能注意可以把下部中、细砾岩之上和中部细碎屑岩系之下的粗砂岩划分出来 ,而一直把它归为下部的中、细砾岩的冲积体系 ,导致地层序列和构造特征出现混乱。古鄱阳湖盆地的白垩系 ,纵向上岩性为一由粗至细再较粗的巨旋回。粗砂岩是…     

济阳坳陷古桩西断层的发现及其对桩西潜山 形成的影响

北西向断层是济阳坳陷成生较早的重要的控盆断裂,并对后期构造的产生具有重要的影响。本文在济阳坳陷桩西潜山地区三维地震资料精细解译的基础上,识别出了一条北西向断层,将其命名为古桩西断层,并分析了该断层的叠加改造过程和改造方式,以及对桩西潜山形成的影响。研究结果表明：古桩西断层经历了印支期挤压逆冲、燕山期中期负反转,燕山末期正反转和喜马拉雅期再次负反转,最终被分割成5条独立活动的断层;古桩西断层的叠加改造方式有直接反转、通过应变硬化带反转和被断层错段3种方式;古桩西断层的长期活动控制着北西向桩西潜山的形成以及次一级近南北向雁列状潜山的产生。     

华北克拉通北部14亿年前古风化壳的地球化学特征及古气候意义

最近在河北涞水紫石口剖面的中元古界铁岭组-下马岭组界线(~1400 Ma)附近,发现了一套保存完好的碳酸盐岩古风化壳。野外观测和岩石矿物学研究显示,该古风化壳的岩性以含褐铁矿的铁质泥岩和伊利石粘土岩为主。相对上地壳平均化学组分来说,古风化壳的主量元素氧化物中Al₂O₃、TiO₂、Fe₂O₃和K₂O富集,SiO₂轻微亏损,CaO、MgO和Na₂O强烈亏损;微量元素中Sc、Cu、Ga、Zr、Hf、Nb、Ta、In、Th、Li、V、Zn、Rb、Cs、W、Pb、U、Mo和Bi等化学性质稳定或易吸附于粘土中的元素含量接近上地壳平均化学组分值或呈不同程度富集,易溶元素Cr、Sr和Cd相对亏损;稀土元素全部富集,轻稀土元素与重稀土元素分异程度大,Ce正异常,Eu负异常。U/Th、Fe³⁺/Fe²⁺、Ce的正异常、化学蚀变指数与风化淋滤指数等多种指标都指示该古风化壳是在强氧化的中等到强烈的风化淋滤程度条件下形成。上述研究表明,在中元古代盖层纪(Calymmian Period,1600~1400 Ma)与延展纪(Ectasian Period,1400~1200 Ma)之交,剖面所在的华北克拉通北部应属于温暖湿润的热带-亚热带气候。     

塔里木盆地南缘古绿洲分布与河流、冰川的关系

依据野外实地考察和考古资料对塔里木盆地南缘河流与其流域内的古绿洲分布情况进行了研究,着重探讨了历史时期以来古绿洲分布规律、迁移过程与河流、冰川特点之间的耦合关系。研究表明,盆地南缘东侧的且末、若羌地区河流及冰川规模小,数量少;其中下游形成的绿洲小,且从汉代至今都在河流出山口处分布,变化不大,而西侧的和田地区反之,河流下游的沙漠中分布着数量较多的大规模古绿洲;汉代的古绿洲多分布在冲积平原下部的沙漠中心,中部则是以唐代古绿洲遗址为主,上部沙漠边缘多为近代和现代绿洲;古绿洲迁移最大距离可达200 km左右;河流年径流量与古绿洲在沙漠分布的距离呈正相关关系。     

古玉白沁作伪方法的实验研究

为了验证现代常用的古玉白沁作伪方法的可行性,对市场上常见的作伪方法进行了验证实验,得到了作伪效果最佳的实验方法,为鉴定古玉白沁提供一定的理论依据,并初步探讨了古玉白沁的成因。实验以闪石玉和蛇纹石玉为原料,采用酸处理、碱处理和热处理等方法分别对样品进行了实验研究。结果表明,采用氢氟酸溅洒法和蜡封斑沁法可达到白色斑沁的效果,采用碱处理法伪作沁色的效果不明显,采用高温热处理方法的效果较理想。对比伪作玉器样品与真品古玉的白沁特征发现,酸处理样品的表面可见均匀分布的蚀坑;碱处理样品有似霜状白沁浮于其表面;热处理样品的表面局部存在火烧裂痕,加热至1000℃时稳定物相为辉石类矿物。     

内蒙河套地区黄河阶地与新近纪砾石层的发现及其对黄河发育、中国河流古老性与河湖共存论的意义

通过内蒙河套地区的多次野外调查和多个横穿黄河河谷剖面的测量,热释光(OSL)与电子自旋共振(ESR)年龄样品的采集和测定,以及与黄河上中游其它河段和长江及中国其它河流河段的对比,从而取得了如下几方面的发现与认识:(1)河套地区不仅包括了具有多期湖泊发育,堆积了厚达数千米的晚新生代河湖相地层的断陷盆地,而且在其北侧的阴山山脉南麓,特别是南侧的鄂尔多斯高原北缘,还保存着拔河高度可达300m或更高的黄河9级阶地(T1～T9)。其中,T1的拔河高度2～12m,为内叠的堆积阶地,由松散的砂砾层组成,沿黄河及其支流均有分布。T2至T4,拔河高度分别为12～45m,28～80m和60～115m,阶地高度有自下游向上游变小的趋势。这些阶地大多分布在河套盆地之内,往往以河套古湖的湖相沉积为基座,在鄂尔多斯高原北缘,有时以三趾马红土或古近纪地层甚至基岩为基座,在阴山南麓,则以湖相地层、古近纪地层或基岩为基座,往往缺少三趾马红土。河套古湖的湖相沉积往往呈海拔1080～1100m的湖积台地出现,如在托克托东南表现最为明显。在湖积台地之上,有时能见到马兰黄土覆盖,其底部甚至有隐约的古土壤层S1出现。T5至T8,拔河高度分别为75～160m,130～200m,170～260m和250～295m,也有下游高差大、上游相对较小的趋势。组成阶地的砾石层或砂砾石层,有时与含1至多条古土壤的黄土互层,而以三趾马红土或古近纪地层甚至基岩为基座。有时在阶地沉积或三趾马红土之下,保存有河流相的砾石或砂砾石层,部分已被钙质胶结而成为砾岩或砂砾岩,显然是古黄河的沉积物。T9阶地我们只在黑赖沟剖面的两个地点发现,其拔河高度为290～315m,且下伏含有多达22层白色钙质结核层的三趾马红土的基座。(2)ESR与OSL测年结果表明,阶地的时代贯穿了整个第四纪时期。其中,T1形成于全新世中期:T2至T4分别形成于晚更新世晚期、中期和早中期;河套古湖沉积形成于晚更新世早期;T5～T9分别形成于中更新世晚期、中期、早期、早更新世晚期和早期。在黄河T5～T8之下,特别是其基座的三趾马红土之下所发现的古黄河的砾石层、砂砾层或胶结的砂砾层,其所夹砂层的石英热活化法ESR年龄测定结果为中新世或上新世。(3)研究表明,自新近纪以来,黄河不仅一直存在于强烈下沉的河套盆地,而且也徘徊在与其相伴的、长期持续但具有不同隆升幅度的阴山山脉南麓和鄂尔多斯高原北缘之间。这表明,即使在河套断陷的成湖时期,无论是断陷湖还是堰塞湖,黄河不仅可以从一端注入湖泊并从其另一端流出,而且河道也可以在湖泊的一侧或两侧流动。这就是河湖共存。(4)作者在对黄河整个上-中游及部分其它河段考察与研究的基础上还发现,自新近纪早中期以来,黄河就是一条上、下游贯通的古老大河,尽管古黄河的遗迹已受到不同地质构造单元的不同特征的地壳运动的影响而发生了巨大的破坏与变动,使其保存状况和连续性远不如第四纪不同时期的古黄河遗迹。(5)湖泊与河流是可以共存的。黄河并非泄空了某个断陷盆地(如三门古湖、河套古湖、贵德古湖、共和古湖等)才开始出现的,也不是第四纪以来因溯源侵蚀而逐段贯通的。黄河干流所流经的众多断陷盆地,可以多阶段成湖,也可以多次泄空;河道可以像现今梯级开发的水库而与古湖呈串珠状相连,也可以流经其旁与之并列;但黄河始终存在。(6)黄河自中新世早中期形成以来,可以深深地切割隆升地段的高山高原低山丘陵,形成沿途许多巨大的峡谷与多级河流阶地,也可以不断地充填所途经的强烈断陷地段的盆地谷地平原,形成巨厚的晚新生代地层,但黄河则始终存在,甚至在不同时期均能保留其大体呈抛物线状的河流纵剖面。(7)新近纪以来,黄河不仅一直存在于强烈下沉的河套盆地,而且也徘徊在与其相伴但具有不同隆升幅度的阴山山脉南麓和鄂尔多斯高原北缘之间。这表明,它不仅在不同河段可以同时穿越许多个隆升的高原山地和沉降的盆地平原,而且同一河段也可以游荡在隆升的山地或高原及下沉的平原或盆地之间。河套地区就是一个河湖多阶段共存的典型范例。(8)作者综合对黄河、长江等中国大型水系干流河谷发育问题的初步研究结果,提出如下几点想法供今后研究加以重视:(1)黄河与长江等中国其他典型的大型河流应该都是古老的,并且大多至少形成于中新世早中期,这就是中国河流的古老性。但因研究程度限制,目前对这些河流的最初发育情况并不清楚。(2)在河流的长期发育过程中,会由于内外动力的原因(如构造升降运动、断裂活动、地震、冰川作用、崩塌滑坡泥石流灾害等),在某一或某几个河段,会有一段或几段或长或短的时期,有构造湖或堰塞湖发育,但因河流规模巨大,始终能穿过这些湖泊或者在其旁流过,这就是河湖共存论。用湖泊贯通或河流袭夺解释中新世以来就已经存在的黄河、长江和中国其他河流是近期形成的观点,是值得商榷的。而要寻找黄河和中国其他河流的起源,是否由袭夺而来的问题,则至少要在中新世初或之前的古近纪去解决。(3)一条源远流长的大型河流一旦形成,由于其水量充沛,侵蚀与堆积能力很强,一般的内外动力作用都是难以阻挡的:它能穿过强烈活动的构造带并侵蚀切割因构造引起的隆升地段,在高山高原低山丘陵上形成峡谷或多级阶地;也能在长期下沉的盆地谷地平原中,不断地充填堆积,形成巨厚的冲积层,即使在其流经地区会有多段不同性质与幅度的升降运动不断地改变其纵剖面,但每条河流除其源头段的小河或冲沟外,在其绝大多数时段,都会大体保存其抛物线状的形状。受到调查研究程度的限制,目前仍无法完整地勾绘新近纪不同时期古黄河的位置和恢复其演变历史,也因缺少对河套断陷中的晚新生代地层的详细研究及其与断陷之外受到构造变动的古黄河沉积物的对比研究,而无法恢复其确切的升降运动幅度与速率,这些都期待能在今后的研究中加以解决。     

河北省白石山中元古代地震遗迹的发现

在河北省涞源县白石山构造峰林游览路线上,中元古界雾迷山组(距今10～14亿年间)第二段地层下部,发现“震动坍塌巨角砾岩”(震积岩)。“巨角砾岩”受两条同沉积期正断层控制,是由两侧断崖上坍塌的岩块瞬时地在水下形成的。这是目前所知最早的震积岩(古地震遗迹)。根据震积岩的规模与两条正断层的断陷程度推测,白石山古地震的强度大体相当里氏6级以上,是华北中元古代地震灾变事件濒发期的具体表现。白石山距古太行山深断裂不足10km,白石山震积岩、同沉积期正断层与古太行山断裂带均呈NNE向延伸,推断当时白石山地区处在古太行山断裂带活动的影响范围内。     

塔里木新元古代原型盆地与深层油气勘探意义

震旦系白云岩是当前塔里木深层油气勘探战略突破的潜在层系之一,但是受资料限制,对新元古代原型盆地和烃源岩分布仍存在较大争议.综合重磁电反演和地震解释,开展了塔里木新元古代地层分布、隆坳格局和原型盆地性质研究.地球物理位场异常和联合反演结果显示,塔西南、阿瓦提地区深层都有新元古界广泛分布.新元古代盆地呈隆-坳相间格局,塔北...