河北三河上更新统-全新统磁化率变化旋回分析
发布时间：2021-11-17 09:33
为了获取河北三河地区上更新统-全新统古气候和古环境变化,在该区实测一地层剖面,采集磁化率样品进行测试,以磁化率变化为沉积环境代用指标,在前人研究确立的地质年代框架下,运用频谱分析、演化谱分析等方法对地层垂向磁化率变化进行旋回分析。结果表明,研究区冲积沉积中存在23 ka的岁差尺度旋回,由于剖面较短未识别出更长周期的斜率和偏心率旋回。根据分析结果计算剖面沉积时限为4～45 ka,属于晚更新世晚期至全新世早期河流砂坝和泛滥平原沉积,平均沉积速率为24 cm/ka。磁化率的变化与粒度变化具有正相关性,粗粒沉积磁化率较高,细粒沉积磁化率较低;磁化率的变化受岁差驱动气候变化影响,岁差高值时大气降水对河流补给增多,陆源碎屑增多提高了沉积物中磁性矿物的含量,反之,则磁性矿物少,磁化率低。岁差驱动气候变化在河流冲积物中的发现,为河流冲积沉积天文驱动气候变化研究提供参考依据,为第四纪冲积沉积和地质事件研究提供新的年龄约束手段。
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(35)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
地层剖面及磁化率分析
实测地层剖面显示该剖面岩性主要为粉砂质黏土、黏土、黏土质粉砂和细砂(图2)。剖面自下而上地层分别为:①灰色、深灰色黏土层,顶界面为一冲刷面,凹凸不平[图2(a)],可见厚度6 cm;②灰色、灰白色中细砂层[图2(b)],发育斜层理,含较多的云母碎片,底部发育薄层黄褐色细砂[图2(a)],厚78 cm;③黏土质粉砂层,含铁锈斑点[图2(b)、图2(c)],局部夹泥砾,发育斜层理,厚38 cm;④黄褐色中细砂层[图2(d)],发育斜层理[图2(e)下部],厚19 cm;⑤粉砂质黏土层,见淡水螺壳及褐色管状条带[图2(f)],厚218 cm;⑥土黄色黏土层,风干后呈蒜瓣状,吸水性较强。横向连续性好,厚30 cm;⑦土黄色含粉砂质黏土层,粉砂呈块状[图2(g)],大小不一,厚31 cm;⑧土黄色含粉砂质黏土层,含铁锈斑点,有类似植物根茎的黄褐色管状条带,局部含薄层黏土,厚68 cm;⑨土黄色黏土层与薄层粉砂互层[图2(h)],厚35 cm;⑩黏土质粉砂层,厚40 cm;(11)土黄色粉砂质黏土层,含铁锈斑点,厚30 cm;(12)黏土质粉砂层,含铁锈斑点,有类似植物根茎的黄褐色管状条带,厚 190 cm;(13)灰色黏土层,含铁锈斑点,风干后呈蒜瓣状[图2(i)],在区内连续性较好,中间夹5 cm的粉砂层,厚20 cm;(14)含铁锈斑点黏土质粉砂层[图2(j)],厚145 cm;(15)黏土层,风干后呈蒜瓣状,横向连续性好,厚 7 cm;(16)黏土质粉砂层,含铁锈斑点,厚20 cm;(17)黏土层,风干后呈蒜瓣状,厚12 cm,受人为改造影响,侧向厚度分布不均匀,局部完全剥蚀。2 样品的采集、处理与测试
统计了研究区附近东柳河屯、齐心庄、大胡庄、潘各庄断裂下盘地层沉积物年龄,并据此计算出沉积区相应的平均沉积速率(表1)。由于杨晓平等[14]13.1、13.5、19.4 m处年龄值相差太大且存在倒置现象,将这3个值剔除后对所有年龄值进行综合分析作图(图3),获得地层平均沉积速率。表1和[图3(a)]显示深度4 m以上地层平均沉积速率较低, 4 m以下沉积速率增大。由于实测剖面位于断层的下盘,断层下盘为上升盘,受地表风化剥蚀作用及人类改造较强,表层地层存在缺失,综合前人研究结果认为陡坎剖面平均沉积速率介于 20～25 cm/ka。表1 地质年龄统计Table 1 Geological age statistics of former researches 研究文献 地点 深度/m 岩性 年龄/ka 测年方法 平均沉积速率/(cm·ka-1) 备注 文献[10] 潘各庄 3 粉砂层 15.50±1.45 14C 19.35 螺壳层 文献[9] 东柳河屯 3.5 粉砂 20.40±1.70 TL 17.16 3 粉砂、粉砂土 14.74±0.16 14C 20.35 1.3 黏土质粉砂 4.88±0.39 TL 26.64 2.9 黏土质粉砂 8.87±0.69 TL 32.69 文献[4] 东柳河屯 6 灰黑色黏土 16.592±0.31 14C 36.16 13.6 粉砂 21.311±0.51 14C 63.82 23.4 粉砂 21.68±1.76 TL 107.93 文献[8] 齐心庄 2.9～3.6 灰黑色黏土 15.068±0.150 14C 19.25～23.89 螺壳层 2 贝壳粉砂层 11.62±0.15 14C 17.21 贝壳 3.5 黏土质粉砂 20.4±2.1 OSL 17.16 文献[14] 大胡庄 3.8 黏土 26.0±3.1 OSL 14.62 13.1 黏土 49.9±5.0 OSL 26.25 19.4 中细砂 61.8±7.4 OSL 31.39 13.5 砂黏土 10.560±1.70 14C 127.84 文献[3] 潘各庄 0.24 黏土质粉砂 12.23±1.32 OSL 1.96 9.57 细砂层 19.35±2.10 OSL 49.46
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于断裂两侧应变能积累的地震危险性参数估计——以1679年三河—平谷M8.0地震为例[J]. 刘培玄,李小军,赵纪生. 地震学报. 2019(02)
[2]浅层人工地震探测揭示的夏垫断裂西南段特征[J]. 孟立朋,彭远黔,冉志杰,温超,王燕. 地震工程学报. 2019(01)
[3]利用浅层地震反射法探测夏垫断裂浅部特征及空间展布[J]. 马志霞,张国宏,陈旭庚,赵国存,丁锐,李光臣. 地震学报. 2018(04)
[4]潮白河下游晚更新世晚期-全新世早期地层粒度特征[J]. 白相东,张艳,关成尧,袁四化,陆丽娜,马旭东,李开玉. 科学技术与工程. 2018(17)
[5]河北三河晚更新世地层粒度特征分析[J]. 刘智荣,沈军,黄静宜,陈耀飞. 地质学报. 2016(05)
[6]北京平原区夏垫活动断裂滑动速率及古地震复发间隔[J]. 万永魁,沈军,于晓辉,戴训也,王雷,邵博,李祥. 防灾科技学院学报. 2014(03)
[7]夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论[J]. 何付兵,白凌燕,王继明,刘予,蔡向民,孙永华,张磊,方同明,郭高轩. 地震地质. 2013(03)
[8]夏垫活动断裂两盘岩心氧化铁变化[J]. 杨晓平,曹景虎,陈献程. 地震地质. 2012(04)
[9]旋回地层学理论基础、研究进展和展望[J]. 吴怀春,张世红,冯庆来,方念乔,杨天水,李海燕. 地球科学(中国地质大学学报). 2011(03)
[10]北京平原夏垫断裂齐心庄探槽古地震事件分析[J]. 江娃利,侯治华,肖振敏,谢新生. 地震地质. 2000(04)
本文编号：3500636
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(35)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
地层剖面及磁化率分析
实测地层剖面显示该剖面岩性主要为粉砂质黏土、黏土、黏土质粉砂和细砂(图2)。剖面自下而上地层分别为:①灰色、深灰色黏土层,顶界面为一冲刷面,凹凸不平[图2(a)],可见厚度6 cm;②灰色、灰白色中细砂层[图2(b)],发育斜层理,含较多的云母碎片,底部发育薄层黄褐色细砂[图2(a)],厚78 cm;③黏土质粉砂层,含铁锈斑点[图2(b)、图2(c)],局部夹泥砾,发育斜层理,厚38 cm;④黄褐色中细砂层[图2(d)],发育斜层理[图2(e)下部],厚19 cm;⑤粉砂质黏土层,见淡水螺壳及褐色管状条带[图2(f)],厚218 cm;⑥土黄色黏土层,风干后呈蒜瓣状,吸水性较强。横向连续性好,厚30 cm;⑦土黄色含粉砂质黏土层,粉砂呈块状[图2(g)],大小不一,厚31 cm;⑧土黄色含粉砂质黏土层,含铁锈斑点,有类似植物根茎的黄褐色管状条带,局部含薄层黏土,厚68 cm;⑨土黄色黏土层与薄层粉砂互层[图2(h)],厚35 cm;⑩黏土质粉砂层,厚40 cm;(11)土黄色粉砂质黏土层,含铁锈斑点,厚30 cm;(12)黏土质粉砂层,含铁锈斑点,有类似植物根茎的黄褐色管状条带,厚 190 cm;(13)灰色黏土层,含铁锈斑点,风干后呈蒜瓣状[图2(i)],在区内连续性较好,中间夹5 cm的粉砂层,厚20 cm;(14)含铁锈斑点黏土质粉砂层[图2(j)],厚145 cm;(15)黏土层,风干后呈蒜瓣状,横向连续性好,厚 7 cm;(16)黏土质粉砂层,含铁锈斑点,厚20 cm;(17)黏土层,风干后呈蒜瓣状,厚12 cm,受人为改造影响,侧向厚度分布不均匀,局部完全剥蚀。2 样品的采集、处理与测试
统计了研究区附近东柳河屯、齐心庄、大胡庄、潘各庄断裂下盘地层沉积物年龄,并据此计算出沉积区相应的平均沉积速率(表1)。由于杨晓平等[14]13.1、13.5、19.4 m处年龄值相差太大且存在倒置现象,将这3个值剔除后对所有年龄值进行综合分析作图(图3),获得地层平均沉积速率。表1和[图3(a)]显示深度4 m以上地层平均沉积速率较低, 4 m以下沉积速率增大。由于实测剖面位于断层的下盘,断层下盘为上升盘,受地表风化剥蚀作用及人类改造较强,表层地层存在缺失,综合前人研究结果认为陡坎剖面平均沉积速率介于 20～25 cm/ka。表1 地质年龄统计Table 1 Geological age statistics of former researches 研究文献 地点 深度/m 岩性 年龄/ka 测年方法 平均沉积速率/(cm·ka-1) 备注 文献[10] 潘各庄 3 粉砂层 15.50±1.45 14C 19.35 螺壳层 文献[9] 东柳河屯 3.5 粉砂 20.40±1.70 TL 17.16 3 粉砂、粉砂土 14.74±0.16 14C 20.35 1.3 黏土质粉砂 4.88±0.39 TL 26.64 2.9 黏土质粉砂 8.87±0.69 TL 32.69 文献[4] 东柳河屯 6 灰黑色黏土 16.592±0.31 14C 36.16 13.6 粉砂 21.311±0.51 14C 63.82 23.4 粉砂 21.68±1.76 TL 107.93 文献[8] 齐心庄 2.9～3.6 灰黑色黏土 15.068±0.150 14C 19.25～23.89 螺壳层 2 贝壳粉砂层 11.62±0.15 14C 17.21 贝壳 3.5 黏土质粉砂 20.4±2.1 OSL 17.16 文献[14] 大胡庄 3.8 黏土 26.0±3.1 OSL 14.62 13.1 黏土 49.9±5.0 OSL 26.25 19.4 中细砂 61.8±7.4 OSL 31.39 13.5 砂黏土 10.560±1.70 14C 127.84 文献[3] 潘各庄 0.24 黏土质粉砂 12.23±1.32 OSL 1.96 9.57 细砂层 19.35±2.10 OSL 49.46
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于断裂两侧应变能积累的地震危险性参数估计——以1679年三河—平谷M8.0地震为例[J]. 刘培玄,李小军,赵纪生. 地震学报. 2019(02)
[2]浅层人工地震探测揭示的夏垫断裂西南段特征[J]. 孟立朋,彭远黔,冉志杰,温超,王燕. 地震工程学报. 2019(01)
[3]利用浅层地震反射法探测夏垫断裂浅部特征及空间展布[J]. 马志霞,张国宏,陈旭庚,赵国存,丁锐,李光臣. 地震学报. 2018(04)
[4]潮白河下游晚更新世晚期-全新世早期地层粒度特征[J]. 白相东,张艳,关成尧,袁四化,陆丽娜,马旭东,李开玉. 科学技术与工程. 2018(17)
[5]河北三河晚更新世地层粒度特征分析[J]. 刘智荣,沈军,黄静宜,陈耀飞. 地质学报. 2016(05)
[6]北京平原区夏垫活动断裂滑动速率及古地震复发间隔[J]. 万永魁,沈军,于晓辉,戴训也,王雷,邵博,李祥. 防灾科技学院学报. 2014(03)
[7]夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论[J]. 何付兵,白凌燕,王继明,刘予,蔡向民,孙永华,张磊,方同明,郭高轩. 地震地质. 2013(03)
[8]夏垫活动断裂两盘岩心氧化铁变化[J]. 杨晓平,曹景虎,陈献程. 地震地质. 2012(04)
[9]旋回地层学理论基础、研究进展和展望[J]. 吴怀春,张世红,冯庆来,方念乔,杨天水,李海燕. 地球科学(中国地质大学学报). 2011(03)
[10]北京平原夏垫断裂齐心庄探槽古地震事件分析[J]. 江娃利,侯治华,肖振敏,谢新生. 地震地质. 2000(04)
本文编号：3500636
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