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大同火山活动在湖相沉积和黄土沉积中的记录研究

2017-11-15 34页 doc 64KB 64阅读

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大同火山活动在湖相沉积和黄土沉积中的记录研究大同火山活动在湖相沉积和黄土沉积中的记录研究 上海师范大学硕士学位论文 摘要 大同火山活动在湖相沉积和黄土沉积中的记录研究 学科专业 自然地理学 研究方向 全球变化与可持续发展 学位申请者吴洁利 指导教师胡小猛 摘要 大同盆地位于山陕地堑的最北端,处于中国剪切拉张断陷盆地的构造地貌格局之 中。在第四纪期间,这种构造活动伴随着大规模火山活动进行,大同盆地是新生代断陷盆地, 盆地的形成与演化完全受到新构造运动的控制,盆地的发育过程在构造控制下与上地幔的活 动具有因果关系。 火山活动在时间上应有阶段性,即活跃...
大同火山活动在湖相沉积和黄土沉积中的记录研究
大同火山活动在湖相沉积和黄土沉积中的记录研究 上海师范大学硕士学位论文 摘要 大同火山活动在湖相沉积和黄土沉积中的记录研究 学科专业 自然地理学 研究方向 全球变化与可持续发展 学位申请者吴洁利 指导教师胡小猛 摘要 大同盆地位于山陕地堑的最北端,处于中国剪切拉张断陷盆地的构造地貌格局之 中。在第四纪期间,这种构造活动伴随着大规模火山活动进行,大同盆地是新生代断陷盆地, 盆地的形成与演化完全受到新构造运动的控制,盆地的发育过程在构造控制下与上地幔的活 动具有因果关系。 火山活动在时间上应有阶段性,即活跃期和平静期。在一个火山活跃期期间,除产生火 山喷发物本身外,火山活动还会在广大区域内、在众多地质记录上留下它的影响痕迹。第四 纪时期大同火山活动,火山喷发物穿插在河湖相地层、黄土.古土壤层之中。 本文在离火山锥较远的陈庄湖相沉积剖面和金山黄土沉积剖面采样,对沉积特征进行描 述,并对样品进行了磁化率、化学元素含量以及粒度的理化特征测定分析。得出以下结论: 当一次火山活动发生后,沉积物的理化特征会发生明显变化。含有火山灰物质的湖 相沉积剖面和黄土沉积剖面沉积层磁化率异常升高,等金属元素含量大幅增高,且沉积 物的粒度变粗。 在本文采样的陈庄湖相沉积剖面沉积物特征反应了区域曾发生过三期火山活动,每 期内火山多次喷发,金山黄土沉积剖面中对应了两期火山活动,并且与陈庄剖面中呈现的后 两期火山活动有良好的对应关系。 进一步论证了火山活跃期和平静期与大同古湖快速湖退.缓慢湖侵对应。 前人对于大同火山区的研究多为研究火山活动时期,缺少对于火山活动与区域湖泊环境 演变的研究,本文的研究主要通过大同火山的喷发阶段与大同盆地的演化以及大同盆地区域 的构造运动具体相关性进行研究。当一次强烈的上地幔活动发生后,盆地区地壳相对于周边 山地地区和盆地间隆起区的地壳抬升,这样在盆地中便产生一次大幅快速湖 退事件,湖盆蓄 水空间变小,湖相沉积物颗粒变粗。根据本文实验得出,湖相沉积剖面中陈庄剖面中的 火山灰富集层也就是对应磁化率和含量异常高值区,出现在粗颗粒的湖退沉积序列中,摘要 上海师范大学硕士学位论文 与 的沙砾含量有良好的一致性。佐证了火山活跃期与古湖大幅快速湖退阶段相一致, 平静期与古湖小幅缓慢湖侵阶段相一致。 关键词: 大同火山黄土沉积湖相沉积湖侵.湖退 论文类型:理论研究上海师范大学硕士学位论文 : :: :.,,.,. ,.?. ,, .,.,. 上海师范大学硕士学位论文 , , . . ,,.,, . ,,.. : ; ; ; : 上海师范大学硕士学位论文 目录 目录 第一章绪论. .研究背景? .选题依据和研究意义.论文的研究思路、方法与研究框架第二章大同盆地区 域概况 .地理位置.. .构造背景与区域地质地貌特征。 .火山分布概况?.. .火山地貌特征?.. 第三章区域对大同火山活动的沉积记录 .样品的实验室处理??.. .大同火山活动的湖相沉积记录.. .大同火山活动的黄土沉积记录.. .大同火山活动期次??.. 第四章大同火山活动对区域构造运动的指示意义.大同区域湖侵瑚退的盆地 沉积响应?. .大同火山活动与区域湖侵湖退对应关系??.. 第五章主要结论、创新与不足? .主要结论.. .讨论与创新??.. .不足??一 致谢??. 参考文献?. 附录??. 发表论文与参加课题??. 论文独创性声明?. 论文使用授权声明.第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 第一章绪论 弟一早瑁比 .研究背景 全球变化研究始于世纪年代初,是当今自然科学领域中最活跃的重大 前沿课题之一,以全球变暖为核心,以人类赖以生存的地球系统的维持和运行机 , 制、变化规律、以及人类活动对地球环境的影响为主要研究内容叶笃正, 以地球系统各个圈层及其相互作用为研究对象。国际科学界已组织了四个大型全 球变化研究:世界气候研究计划冲、国际地圈生物圈计划、全 球环境变化的人类因素计划和生物多样性计划.。其中全球 气候变化是全球变化研究的核心,过去全球变化是计划的核心计 划之一,过去全球变化的科学目标在于确定驱动过去气候系统自然演变过程的 机制,主要通过对冰芯、深海沉积物、黄土、湖泊沉积物、树轮、珊瑚等自然记 录来重建地球过去的气候、环境和生态历史。 我国晚第四纪环境演变和历史时 期气候变迁研究有一定基础,已经在黄土与古土壤序列分析、内陆封闭湖泊沉积 古环境信息的提取和历史时期气候变迁研究等方面等方面进行了大量工作任国 玉,。 中国晚新生代以来环境演变在许多方面颇引入注目,如青藏高原的继续隆起 及其对东亚地区环境发展的影响,青藏高原的出现改变了欧亚大陆的气候格局.,,在长时间尺度和大空间范围上影响到整个北半球乃至 全球气候环境系统,。随着全球变暖,青藏高原目 前正在发生的环境变化逐渐成为全球关注的焦点。对于青藏高原与全球变化的研 究主要关于新生代青藏高原的隆升过程与东亚环境演化,末次间冰期以来的气候 环境记录及重大气候突变事件,青藏高原近代气候变化及其环境响应郑度等, 。早期学者研究表明,区域新构造运动与青藏高原的隆升也具有相关性王 琪等,。 .选题依据和研究意义 ..选题依据 李吉均等认为上新世末至第四纪初的新构造运动为大幅度整体的断 块土升,但在空间上有差异性.在时间上有三个剧烈隆起阶段,并且有明显的后第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 期加速的趋势。新近的研究表明,自印度与欧亚板块碰撞以来,青藏高原的隆升 是多阶段、非均匀、不等速过程。青藏地区在新生代经过三次地面隆升分别在 . ,. .. 和. 与两次夷平的旋回。而. . 早更新世晚期至中更新世初期是青藏高原形成过程中的又一重 要抬升时期黄河干流切穿积石峡、李家峡,昆仑古湖消退发生剧烈运动形成新 的拉分盆地称为昆仑黄河运动。在晚更新世. 初期,青藏高原再 次经历一次剧烈而不均匀的构造上升运动日月山隆起,青海湖与共和盆地隔绝, 生成倒淌河李吉均等,,我们称之为共和运动施雅风,。 山西断陷带分布着大小不等的十来个北东向或北北东走向的地堑或半地堑 式盆地,总体走向北北东。山西断陷带由断陷带自南向北分布着五个大的断陷盆 地,依次为临汾盆地、太原盆地、忻定盆地忻县.定襄盆地、大同盆地大同 .阳原盆地和延怀盆地延庆.怀来盆地,称为山西地堑系。在这些大盆地的 东端多排列有小的断陷盆地,断陷带内各大盆地间均以隆起相隔。大同盆地在二 三百万年前,曾是一个浩浩渺渺的内陆湖,随着地壳的运动及气候的变化,大同 湖水域经历了多次的湖侵湖退变化要子瑾,.。大同盆地区自燕山运动之 后,地壳很不稳定,喜马拉雅运动,对本区影响更为显著,尤以断裂活动最为发 育。上新世末一早更新世初,山边断层受到喜马拉雅运动的影响,发生强烈活动, 形成了封闭的地堑式山间盆地,盆地中逐渐积水成湖。 在第四纪期间,这种构造活动伴随着大规模火山活动进行,火山的分布大都 与构造断裂线一致杨景春,。大同盆地是新生代断陷盆地,盆地的形成 与演化完全受到新构造运动的控制,盆地的发育过程在构造控制下与上地幔的活 动具有因果关系,强烈的山陕地堑系的构造运动,特别是差异性的升降运动不仅 仅控制盆地的发展,而且也控制着盆地中湖泊的发育,导致快速的湖退及缓慢的 湖侵,湖侵一湖退构造控制模式可解释其成因胡小猛等,,。 青藏高原内部断裂带的剧烈活动伴随着强烈的水热活动,在山陕地堑地壳薄 弱地带,上地幔物质上拱会引起山陕地堑内盆地的构造运动,当一次强烈的上地 幔活动发生后,盆地区地壳相对于周边山地地区和盆地间隆起区的地壳抬升,这 样在盆地中便产生一次大幅快速湖退事件胡小猛等,。青藏高原的构造 .,,其对外围区的影响是逐步 抬升是一个阶段性的过程 上海师范大学硕士学位论文 第一章绪论 的、多阶段的演化过程。第四纪时期,青藏高原的构造抬升造成了山陕地堑系的 阶段性演化,使得渭河盆地、临汾.太原盆地和大同盆地在演化时间上有所差异。 离青藏高原最近的渭河盆地演化的时间最早,分别在、、黄土发育时期 发生湖退,临汾一太原盆地在、、时期发生湖退,离青藏高原较远的大同 盆地演化时间相对滞后,在、、时期发生湖退。这三次大的湖退事件, 在渭河盆地、临汾盆地和大同盆地均有黄土.古土壤覆盖河湖相沉积层的现象胡 小猛杨景春,;胡小猛等,;胡小猛等,。 第四纪时期是火山活动比较活跃的时期,火山活动与大同盆地的演化是密切 相关的。山陕地堑系所属地带地壳比较薄弱,大同盆地位于山陕地堑的最北端, 处于中国剪切拉张断陷盆地的构造地貌格局之中。大同火山群区大地构造 的特点是断裂比较发育,构造活动比较强烈,是地壳比较薄弱的部位,其断裂局 部地伸入到地慢,为岩浆的喷发创造了良好的条件韩军青,,上地幔熔 融物质会在断裂带附近上拱沿断裂带溢出,形成火山喷发。 由于断裂的活动,早更新世时,在大同盆地中玄武岩浆沿断裂涌出,湖底火 山爆发,喷发物参与了湖内堆积,因而在湖相的细粒堆积中夹有火山灰,火山砾, 与玄武岩流杨景春,。在早更新世末一中更新世初,山边断层发生强烈 活动,盆地大幅度下沉。中更新世时期,大同盆地的火山和玄武岩浆活动最为活 跃,可见玄武岩,火山岩和湖相层,离石黄土互层现象。大同火山分布区,由火 山碎屑、火山熔岩和沉积物共同构成的浅湖.滨湖相沉积剖面,反映了火山活动 对湖泊演变的影响。气下堆积的火山物质,主要有火山灰、火山砂、火山弹、火 山角砾几火山熔岩等。自中更新世末开始到晚更新世初山边断层再次强烈构造运 动,山西块体强烈隆升,加快了湖水大量外泄,大规模湖泊消亡开始,湖水变浅, 湖水位频繁变动,在湖滨相沉积中广泛出现细物质粘土,粉砂与粗物质砂, 沙砾的互层现象,总体趋势逐渐变粗。到晚更新世时,大同盆地沿断裂仍有火 山活动,金山一带可见玄武岩夹于马兰黄土中,随着古湖的消亡,桑干河水系开 始出现。晚更新世沉积的主要类型由湖泊沉积、河流沉积、黄土沉积及火山沉积, 火山堆积主要分布于黄土之中。全新世近一万年以来新构造运动强烈,在大同盆 地中桑干河深切平原国家地震局《鄂尔多斯周缘活动断裂系》课题组,。 火山活动在时间上应有阶段性,即活跃期和平静期。第四纪时期大同火山活 第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 动,火山喷发物穿插在河湖相地层、黄土.古土壤层之中。火山碎屑是从火山口 爆炸喷射出来使暴雨般的火成碎屑从空中降落而产生的坠落沉积物。一次火山喷 发的坠落沉积物,其碎屑的粒径及沉积的厚度是随远离火山口有规律地逐渐减小 李树德,。在较远离火山口处的湖泊或黄土层中沉降有火山灰,呈多层 分布现象。 ..蔓.研究现状 山西大同火山群是我国独特的火山地貌类型之一,是我国东部著名的第四纪 火山。火山活动是第四纪时期发生在大同盆地的三个主要地质地貌事件之一另 两个是湖退.湖侵、古人类活动夏正楷,;王乃棵等,;李容全等, ;卫奇,;裴树文,;袁宝印等,。自上世纪年代以来, 学者就对大同火山的地貌特征、成因、演示化学成分和时代进行了深入研究,取 得了许多硕果尹赞勋,;列别金斯基,;裴静娴,;陈寄文等, 。年代后人们从第四纪地质、地貌、新构造运动等方面对其进行考察研 究李树德,,并对大同火山群的构造地貌、新构造运动与火山活动等方 面取得了一定的认识。大同火山并非同时喷发,同时终止,研究者们大量关注并 运用不同测年方法对这些火山的发生年代及其活动阶段性进行测定。 德日进杨钟健撰文指出,这些火山的喷发时代要晚于早更新世、 早于黄土堆积期指的是晚更新世马兰黄土。尹赞勋详细研究这些火 山后认为,火山的活动始于更新世三门期、结束于马兰期。后来他再次深入 该地 考察这些火山,发现火山熔岩覆于泥河湾期湖湘沉积之上或离石黄土之上而 伏于 马兰黄土之下,推断区内南区的系列火山在中更新世才开始活动,距今约? 万年;北区火山于距今万年时开始活动,结束于距今.万年;南区火山比 北区火山开始得早,结束得也早尹赞勋,。 随着物理测年新方法的发现,从上世纪年代起,法、.甜法及 法相继被应用到区域火山活动的定年上。依据熔岩下部黄土中的烘烤层,裴 静娴 采用法测得北区黑山火山的喷发年龄为万年;依据湖湘沉积中 的烘烤层,测得南区于家寨火山喷发年龄为万年。李虎侯孙建中 采用相同方法获得北区多个火山的喷发年龄,分别是万年黑山火山、 万年东水头火山剖面和万年金山火山,南区于家寨火山年龄为万 上海师范大学硕士学位论文 第一章绪论 年。陈文寄等,利用.加法对全区多个火山玄武岩进行了测年, 所得年龄数据分别有万年、万年、万年南区册田水库南侧火山剖面下、 中、上层和万年北区黑山火山、金山火山、吴天寺火山。赵华等 使用法对东水头火山剖面中的黄土烘烤层和于家寨火山剖面中的湖湘沉积 烘烤层进行测年,分别得到.万年东水头火山剖面和万年于家寨火 山两个数据。 ...存在的问题 前人对大同火山的活动时期做了大量的研究工作,由于各测年方法的精度及 每位研究者采集样品时可能存在层位差异很多剖面中往往有多期火山喷发的碎 屑层产出,己测出的区域火山年代数据还不能清晰显示其活动的阶段性。特别 是有些火山或火山剖面,不同方法所得到的年龄结果差异很大,如于家寨火山、 金山火山等。且前人的研究多为研究火山活动时期,缺少对于火山活动与区域湖 泊环境演变的研究,我们需要寻找另外一种途径来比对这些数据,并对火山的活 动历史和阶段性进行梳理。本文的研究主要通过大同火山的喷发阶段与大同盆地 的演化以及大同盆地区域的构造运动具体相关性进行研究。 ..研究意义 在一个火山活跃期期间,除产生火山喷发物本身外,火山活动还会在广大区 域内、在众多地质记录上留下它的影响痕迹。 本人先后两次在山西省大同县进行野外实地考察取样。第一次考察时,采集 了离火山口近的肖家窑火山锥剖面样品,进行实验室分析,以肖家窑火山为 切入 点,根据肖家窑火山自顶部到坡麓的不同沉积特征来分析,揭示出火山活动的沉 积响应特征与区域构造运动之间的指示关系。本次的考察,我们主要选取了离火 山口较远的陈庄湖相沉积剖面以及金山黄土沉积剖面进行勘察采样,并带回实验 室分析,预期能通过对大同火山所在区域中湖相沉积及黄土沉积剖面的变化研 究,建立火山喷发后距离火山口远近的沉积对应关系,理清大同火山喷发序次。 并且根据湖相沉积韵律层变化揭示出火山活动与区域湖侵湖退的对应关系,岩浆 源于上地幔深处,大同第四纪中晚期,火山活跃期应与上地幔上拱,湖退时期相 当;火山平静期应与上地幔冷凝收缩,发生湖侵时期一致。新构造运动影响下的 大同火山活动与区域湖侵一湖退是否具有耦合性,对于湖侵一湖退构造控制模式第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 还没有实证,本文为此模式正确性提供佐证,为研究大同盆地区域的构造运动变 化奠定基础,同时为青藏高原的隆升对本区域的影响提出更多的佐证。 ..拟解决的关键问题 本论文的研究目标为确定大同火山喷发对于离火山口较远的湖相沉积 层和黄土沉积层的沉积特征有何影响;理清大同火山喷发的喷发时期序列; 揭示出大同火山活动与区域内湖侵湖退时期的对应关系。研究的内容主要 包括对距离火山口远处湖相沉积及黄土沉积的磁化率、粒度和化学成分特征 分析的,以及根据湖泊沉积物的韵律层变化特征分析区域湖侵湖退变化。 因此本论文拟解决的关键问题有两点: 理清大同盆地区域内火山阶段性活动的时期序列; 揭示大同火山活跃期与区域内湖退时期的对应关系。 预期的研究成果: 揭示大同火山活动阶段性特征: 深入对大同盆地火山活动与第四纪湖盆演化规律的认识。 .论文的研究思路、方法与研究框架 ..研究思路 本文是在国家自然科学基金项目《山西临汾盆地末次冰期高分辨率古气候变 化研究》的资助基础上进行研究的。 本论文的主要研究大同盆地区域火山活动在离火山锥较远的湖相沉积及黄 土沉积中的记录,我们对典型剖面进行了考察采样并进行实验分析,研究思 路如 下: 在远离火山锥的古湖深处,对研究的陈庄剖面进行高分辨率采样,测试 样品的一些理化特征参数,研究火山活动后的火山灰等物质在湖相沉积层中 的反 映,查明这里湖相沉积中的火山灰产出层位,以期确定火山活动的期次。 在远离火山锥的黄土剖面.金山剖面中,对采集的样品进行理化特征实验 测试,查明黄土沉积中的火山灰产出层位, 研究火山活动后的火山灰等物质在 黄土沉积层中的反映,以期确定火山活动的期次。 大同火山的喷发活跃期应出现在上地幔强烈上拱阶段,对湖相沉积剖面 上海师范大学硕士学位论文 第一章绪论 样品进行粒度测试,在湖湘沉积剖面中的火山灰富集层,应出现在湖退沉积序列 中,湖侵沉积序列中没有或少有火山灰,佐证火山活跃期与古湖大幅快速湖退阶 段相一致,平静期与古湖小幅缓慢湖侵阶段相一致。 期望能在已有熔岩、烘烤层测年的基础上,结合湖湘沉积记录、黄土沉积记 录、火山碎屑层产状变形记录以及已完成的关于区域古湖湖退.湖侵历史信息, 揭示出区域火山活动的轨迹。 ..研究方法 本论文主要采取了室内分析法、野外调查法和样品实验室分析法等方法进行 研究。 ...室内分析法 室内分析法主要是为论文的研究做好前期准备,该阶段的主要工作是查阅大 量文献,掌握所研究的大同盆地区域主要的地质地貌特点及主要的构造运动、火 山群分布及活动情况,了解前人对该地区已有的研究成果,在此基础上,找到本 论文的切入点。以及室内收集资料,资料包括研究区域各种地形图、地质图以及 航空航天遥感卫片等,从中获取区域的地形地貌等信息,根据我们这次的考察采 样目的, 初步确定野外考察工作的主要研究区域,拟定野外调查工作的行动线 路和研究的重点采样区域。 ...野外调查法 野外调查法是在室内分析法的基础上到野外实地考察,对研究区域的地貌特 征与沉积剖面进行实测与采样。本文的野外考察 是在拟定的大同火山区域范围内 寻找远离口的沉积有火山物质的湖相沉积层及黄土沉积层清晰剖面,对剖面进行 描述,分析火山沉积物层理、所处地层层位,加强对湖相层、黄土.古土壤、火 山碎屑、烘烤层、玄武岩流等地貌的认识,理解大同盆地区域火山活动对古湖泊 环境演变影响,并进行勘测采样。对于本论文的撰写,本人于年和年 夏天,分别两次在山西省大同县进行野外实地勘察取样。 本文分别在陈庄湖相沉积剖面采样和金山黄土沉积剖面进行重点采样,采集 样品时开挖新鲜面,剥除表面经过风化或污染的部分,然后采集样品,保证样品 量的充足,满足后续实验需要。样品采集采用等间距自上而下连续采样, 在陈庄剖面采得个样品,在金山剖面采得个样品,并带回实验室进行分上海师范大学硕士学位论文 第一章绪论 析,为论文的选题及后续开展提供了第一手资料。 ...样品实验室分析法 实验室分析法是在实验室对野外采集回来的样品进行分析处理,获得所需的 实验数据。本文中对于样品的实验主要包括磁化率、粒度、化学成分测定及分析。 磁化率 自从年代.和.创立了环境磁学以来,磁化率作为一 个重要的环境指标, 越来越得到广泛的应用。它反映了样品的矿物学特征,表 现了样品内含铁磁性矿物的多少等。磁化率就是样品的感应磁化强度与磁场强度 之比。在许多样品中,铁磁矿物往往控制了磁化率的值,又因为磁化率相对与晶 粒的大小无关,所以常被看作样品铁磁性矿物含量的粗略量度。自然界中的主要 铁磁矿物为磁铁矿及磁赤铁矿,自然物质是总是多种磁性类型矿物,不同铁磁晶 粒的混合体,测量样品的矿物磁性所得的信息可综合的反映物质总体的磁性特征 张树夫等,。在国内,学者将磁化率分析引入了对黄土的研究,促进了 黄土地层的划分、对比以及古环境序列的研究。中国黄土磁化率作为古气侯指标 已在国际上日益广泛地用于海陆古气侯对比和对过去全球变化的研究。将磁化率 指标引入湖相沉积的研究,促进了湖盆地层的对比及对湖泊沉积环境变化韵律的 研究王建等,。 粒度 湖泊沉积物信息量大,连续性好,沉积速率大,时间分辨率高,地理覆盖面 广,在恢复短时间尺度的气候和环境演化系列时有其他自然历史记录无法替代的 优势。沉积物粒度是重建古湿度的重要指标之一,并因具测定简单、快速、经济、 不受生物作用影响、对气候变化敏感等特点而倍受青睐。沉积物粒度在不同时间 尺度、不同时间分辨率的研究中有不同的环境指示意义陈敬安等,。在 长时间尺度、低分辨率百年、千年研究中,粗粒沉积物指示湖泊收缩、湖水 较浅的干旱气候期;细粒沉积物指示湖泊扩张、湖水较深的湿润气候期。在短时 间尺度、高分辨率年际、十年研究中,粗粒沉积物指示降雨量较大的湿润年 份,细粒沉积物则指示降雨量相对较小的干旱年份。在自然条件下,湖泊沉积物 一般包括流域侵蚀带入的外源组分及湖泊水体中物理、化学及生物过程所产生的 内生沉淀。因此,湖泊沉积物的化学组成既与水化学条件有关,又受控于湖盆流第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 域的地质地球化学背景和风化作用强度。对一个湖泊而言,如果没有突发性地质 事件和强烈的人为干扰,气候变化将是决定沉积物化学组成的重要因素。因此, 研究特定层位沉积物的化学组成,就可了解这个时期湖区气候与环境概况,而研 究整个沉积物柱则可恢复与其对应的一段历史时期的气候与环境变迁周德全, 。 化学成分 有关地球化学的研究结果表明,地层中各化学元素的变化反映着地层沉积环 境的演变过程,各地层单元中各化学元素的迁移聚集受到气候、地形、源区物质 化学成分的初始差异和化学元素自身特点的影响赵锦慧等,。研究黄土 高原的形成及其演化,需从地球化学入手,因为有效的地球化学指标最有可能表 征粉尘沉积序列所记录的地表风化、侵蚀作用长期演变的信息程燕等,。 沉积物化学元素的分布主要受到当时沉积环境的影响顾兆炎等,,湖泊 沉积物是湖泊及其流域气候环境变化信息的有效载体,湖盆周围的陆源物质是其 最主要来源。湖泊沉积物形成过程中,陆源碎屑、不溶残积物质以及可溶性物质 含有的元素常常发生活化迁移以及重组等地球化学过程,并反映到沉积物的元素 化学组成变化上。干旱.半干旱地区封闭湖泊的地球化学元素含量变化,可敏感 的反应湖泊水体环境的变化过程李小强,。 ..研究框架 论文框架如图所示:第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 建立大同火山活动与区域湖侵湖退对应关系 上 结论与创新 图.研究框架. 上海师范大学硕士学位论文 第二章大同盆地区域概况 第二章大同盆地区域概况 .地理位置 图.大同盆地地貌略图及研究区位置 . 本文的研究区域大同盆地位于山西省的东北部东经。’一。’,北 纬。’一。’,其范围包括山西省大同市以及雁北地区的阳高县、天镇 县、大同县、浑源县、怀仁县、应县、山阴县和朔县的一部分。大同盆地是半封 闭盆地,为北东向展布,南、西、北三面被群山环绕,山地与盆地之间有断层相 隔,东面敞开与河北省的阳原盆地相连。盆地北面的采晾山为北东走向,阳高天 镇北山为北东东走向,西面的口泉山是北北东走向,往南是洪涛山和管涔山,南 面的恒山是北东东走向,东南面的六棱山为恒山支脉。桑干河是本区域的主要河 流,属于海河水系,它发源于大同盆地西南面的管涔山,自西南向东北横穿整 个 大同盆地后流入阳原盆地王乃棵等,。整个大同盆地南北大约宽为 公里,东西长度约为公里,平均绝对高度在米左右。第二章大同盆地区域概况 上海师范大学硕士学位论文 .构造背景与区域地质地貌特征 构造上大同盆地位于山西地堑系的最北部,是新生代以来发育的断陷盆地, 是从太行山的北部到大青山之间构造成因的北东东一南西西方向山间盆地之一。 中生代时期,本区域在燕山运动的影响下,受到南东.北西方向的主压应力作用, 形成了轴向为北东.南西的背斜山脉和向斜盆地,大同盆地恰处其中的背斜部位。 而进入新生代后,受到喜马拉雅运动的影响,华北地区的应力场发生了改变,大 同盆地地区的主压应力变成了北东.南西向。断裂的运动性质、活动状况也由于 应力方向的改变,发生了相应变化杨景春,。大同盆地的断裂活动从晚 新生代开始,在第四纪时期盆地边界及内部活动断裂极为发育,发生了大面积的 断裂下陷,一些北东向的正断层发育,形成了的断陷盆地由正断层围限。盆地的 基底之上沉积了厚度约为米的新生代沉积物盆地的沉降中心在六棱山前, 新生界地层堆积厚度最大达米,其中第四系的厚度达数百米国家地震 局鄂尔多斯周缘活动断裂系课题组,张步春等,山西省地质矿产局, ;张世民等,,主要分布在盆地中和盆地边缘的山坡上,主要是砂砾 石层、粘土层以及粉砂层,沉积层较松散,还有火山碎屑和玄武岩夹杂其中。包 括目前在盆地内地表出露的古近纪玄武岩、新近纪三趾马红土,以及第四纪各种 成因类型的沉积物,诸如泥河湾地层的湖河相沉积物、黄土和以黄土类物质为主 的崩积物、火山熔岩沉积物和冲积物等山西省地质矿产局,。出露地层主 要为第四系陆相沉积和太古界片麻岩。断裂构造地貌和古地震等研究表明,盆地 边缘断裂具有强烈的全新世活动性邓起东等,;段瑞涛等,;徐锡伟 等, .,谢新生等,;程绍平等,。 沉积相是指在一定的构造背景下,某种典型特点自然环境整体沉积类型及组 合,它通过沉积结构、沉积构造、沉积物的岩性、粒度、矿物、化石和化学元素 等要素,反映指示出在古环境下的地貌沉积特征及其演化过程。是利用现代的沉 积环境、室内的实验操作以及目前为止人们所知的沉积规律,对某一个具体的沉 积古环境作分析及解释。沉积物的层理表现为具有不同粒度、颜色、成分的 薄层 交替反复出现。沉积物中也会保留有各种构造活动迹象,如断裂构造等,有时也 会出现某些具有特殊意义的夹层,如古土壤层、烘烤层等。 大同盆地的新生代沉积相主要分为河流沉积相、湖泊沉积相、冲积扇沉积相、第二章大同盆地区域概况 上海师范大学硕士学位论文 三角洲沉积相、斜坡沉积相和风成沉积相等类型。在大同盆地中分布范围较广, 沉积厚度较大的是湖相沉积。在盆地的中部主要有深湖、半深湖相沉积,由灰色、 灰绿色的粘土、粉砂及粉砂质粘土构成,沉积厚度可达数百米;以及由灰绿、灰 色或灰黄的粘土质粉砂和细粉砂组成的浅湖相沉积。而滨湖相沉积物颗粒较粗, 粘土含量少,粉砂和细粉砂含量多,颜色多为灰褐色或者灰黄色,由于水动力条 件变化较快,湖水进退经常在湖滨地带发生,岩性在垂向上的变化较大。 .火山分布概况 在西自大同县陈庄.聚乐堡一线、东至神泉堡,北自阳高县下深井、南到六 棱山山前这一东西长余千米、南北宽约千米的区域,共分布着座大小 不一的第四纪火山。大同盆地内可划分成数个次一级构造单元,分别为黄花 梁凸 起、沙板梁凸起、马营凹陷、怀仁凹陷、册田凹陷以及阳高凹陷。大同第四纪火 山分布在册田凹陷和阳高凹陷内,在凹陷带内一个个火山拔地而起,成群出现, 火山锥的相对高度从几米到几百米不等,形态保存完好,形成大同第四纪火山群 窦素芹,。 匿??翌基岩断层三隐伏断层如火山匝二三熔岩 图大同盆地火山分布略图 .第二章大同盆地区域概况 上海师范大学硕士学位论文 这些火山行政区划上大多位于大同县境内,少数位于阳高县境内。大同第四 纪火山群以北东东向的陈庄.许堡断裂为界,可分为南、北两个区。北区是大同 , 火山分布最密集的区域,有火山座,该区南北长约. ,东西宽约. 面积为 ,主要分布在大同县城以东北地区见图.。自许堡以南、以东 为大同火山南区,该区许堡往东南一六棱山脚下的秋林村长,北东一南西 宽 ,面积约为 ,共分布有火山座见图.,火山分布于桑干 河两岸以及六棱山山脚。这些火山有的是由火山碎屑堆积而成的锥形火山,有的 是由玄武岩构成的盾形火山安卫平苏宗正,。 .火山地貌特征 大同盆地火山群的基底构造有一系列北东向或北东东方向的断层构成,形成 了小型地堑.地垒和构造阶梯,大同火山的分布大都与构造断裂线一致杨景春, 。陈庄.许堡断裂、陈庄.于家寨断裂、六棱山山前断裂控制盆地发育的 主干断裂之一和许堡.阁老庄断裂是火山区内发育较大的活动断裂带张世民 等,。大多数火山沿北东向的断裂分布,大峪口火山、秋林火山沿六棱山 山前断裂分布,大辛庄火山、滩头火山沿着桑干河断裂分布,金山、阁老庄、狼 窝山等六座火山沿许堡.阁老庄断裂分布,养老洼火山、神泉寺火山沿陈庄.许堡 断裂分布。而肖家窑火山、黑山火山等分布于两条断裂活动相交位置或张性断裂 的转折点处张世民等,;王乃棵等,。 大同第四纪火山群南、北两区在火山的喷发形式、物质组成、地貌形态上不 同。北区火山属于典型的中心式喷发,火山锥成群出现,火山口保存完好,火山 相对高度为.。南区的火山属于裂隙式喷溢,形态上可分为盾状和垄岗状, 其中盾状火山为主,滩头火山、大辛庄火山、神泉寺火山等都是典型的盾状火山。 于家寨和许堡以南火山为沿断裂发生的裂晾式喷发,形成垄岗状火山地貌窦 素 芹,。 大同火山群的火山喷发物质都为玄武岩类,大同火山喷发既有玄武岩的陆上 喷发西北区的金山、黑山、狼窝山及阁老山等,同时也有玄武岩的湖中喷发肖 家窑头许堡东山。北区以紫红色、灰紫色、灰色及灰黑色火山集块岩、火山角 砾岩、火山熔渣、火山弹和火山砾为主,岩性主要为碱性橄榄玄武岩。而南区以 灰色、灰黑色气孔状和致密块状的玄武岩为主,并且夹有薄层火山角砾及火山熔 上海师范大学硕士学位论文 第二章大同盆地区域概况 渣,岩性主要为拉斑橄榄玄武岩。且南北两区的火山活动并非同时产生。张世民 指出大同火山群火山活动于中更新世中晚期开始,于晚更新世早期终止, 南区火山活动开始和终止都要略早于北区,且南区的构造活动要强于北区。. 厂 溺一。 、‘ 。 ,。 匡 ::竺羔二 仓 南企 舍 葵 “鬟一.;桑 挂.。大同盆地为泥河湾古湖的西段部分,第四纪期间长期为湖泊所占据。野外可 以看到,区内北区的火山大多是处在当时湖岸之上的,火山锥四周坡麓处见火山 砾、火山渣、火山灰、火山熔岩与气下黄土互层分布。而南区的火山一般位于湖 水之中,火山锥坡麓处可见经湖水波浪分选过的、水平层理非常发育的火山砾、 火山渣、火山灰碎屑层与湖湘沉积互层;且距火山口愈远,火山碎屑颗粒愈细, 火山碎屑层厚度也愈小。也可见熔岩层与湖相沉积互层。第三章区域对大同火山活动的沉积记录 上海师范大学硕士学位论文 第三章区域对大同火山活动的沉积记录 火山活动是地壳运动的一种形式,其活动在时间上应具有阶段性,也即是有 活跃期和平静期之分。一次火山喷发会喷出大量的熔岩、火山渣、火山砾以及火 山灰。从火山口喷发出来的火山碎屑包括火山集块、火山角砾、火山弹、火 山砂、晶屑、岩屑、熔渣、火山灰和浮岩等受到重力作用的影响,会从空中 坠 落到地表或着坠落到水中沉积下来,也可能会再被整体搬运一定距离后沉积下 来。暴雨般从火山口喷发出来的火山碎屑,火成碎屑的大小、形状以及密度支配 着其沉降速度。因受到沉降速度的支配,一次火山喷发后,喷发出的碎屑物随着 距离火山口的远近,其碎屑物大小、成分以及沉积厚度都是不相同的,有一定规 律的变化。碎屑越大,沉降越快,粗的火山渣、火山砾以及熔岩会在火山口附近 停止运动或者降落,而细的火山灰物质则可以随风飘移到远处降落。大同火山存 在多期喷发,且每次喷发的强弱是极不相同的。当一次强烈的火山喷发发生时, 沉积粒径大、层次厚的碎屑会在火山口附近沉积,而当一次火山喷发微弱时,则 粒径小、层次稍簿的碎屑物在此沉积。所以就一次火山喷发的坠落沉积物而言, 随着远离火山口,其碎屑的粒径及沉积的厚度是有规律地逐渐减小的。而细粒的 碎屑也会在火山口附近沉积成层可能在粗碎屑下部,也可能在其之上,这种 在 火山口附近沉积细粒的碎屑,是火山活动喷发较微弱时的沉积特征表现。火山碎 屑不仅在陆地上流动沉积,也会在水中流动沉积,并且层的厚度及粒度会随着流 动方向逐渐变小。湖水中在垂直方向上的碎屑沉积有成层性,会出现粒级分选。 山西地堑系的沉积物主要有两种类型,一种是土状堆积,另一种就是河湖相 堆积。一般说来,盆地的中心区域由于常被湖泊或河流所占据,就会形成湖泊沉 积或者河流沉积。而在盆地的边缘地区,形成的是黄土堆积或者红土堆积。由于 在不同的时期,湖泊的大小以及范围会有一定的变化,就会造成河湖相堆积和黄 土或者红土在剖面上的交覆现象产生。 大同火山的阶段性活动一方面形成了多期火山碎屑层及熔岩层,另一方面在 广大区域内的湖湘沉积层中、黄土沉积层中也留有记录,火山群北区熔岩多为黄 土接触,南区的熔岩则直接与第四纪湖相地层接触,而在区域火山阶段性喷发影 响下,区域湖湘沉积层中的火山灰产出层位年代、黄土沉积中的火山灰产出层位 年代,在时序上应该是可以对比的。 上海师范大学硕士学位论文 第三章区域对大同火山活动的沉积记录 本人于年月日.月日和年月日.月日,分别在山 西省大同县大同火山区域进行野外实地考察取样。第一次考察时,对金山火山和 肖家窑火山进行了实地观察,增强了对于黄土.古土壤、湖相层、玄武岩流、火 山碎屑等火山地貌的认识,在沟谷剖面中看到了黄土、湖相地层穿插火山碎屑物 中的特殊地貌,表明在第四纪黄土.古土壤发育时期这里发生了一系列火山阶段 性活动。并在离火山口近的肖家窑火山锥的冲沟中进行了剖面描述、火山沉积物 的层理分析、火山碎屑沉积物倾角的测量和典型剖面的重点采样,并带回实验室 分析。 第二次的考察,主要选取了大同火山区离火山口较远的陈庄湖相沉积剖面以 及金山黄土沉积剖面,进行重点勘察与采样。增强了对黄土、古土壤、湖相层的 识别,加深对古湖泊环境演化及火山活动关系的理解。因为距离火山口较远,此 处两个剖面中火山碎屑物沉积并不十分明显。我们分别在陈庄湖相沉积剖面 采样 和金山黄土沉积剖面进行重点采样,采用等间距自上而下连续采样,在陈 庄剖面采得个样品,在金山剖面采得个样品,并带回实验室进行分析。 第一次考察,主要以肖家窑火山为考察对象,掌握火山的活动时期、阶段性 分布,深化对大同火山区的构造运动和典型地貌特征的认识,为后期的考察工作 奠定了基础;第二次野外考察以陈庄剖面和金山剖面为重点研究区域,选取了黄 土沉积、湖相沉积的典型剖面,实地测量、采样。 在南区的一些火山锥坡麓地带,于湖中沉积的、呈层状的火山碎屑层产状都 发生了倾斜,且位于底部、形成时代逾早的沉积层倾角越大。 火山每一次喷发在沉积上都会留下一套特征层,由剖面底部至上部呈现为分 选较好并具水平层理的火山砾、火山渣和火山灰堆积层序列。在一个火山活跃期 内往往有多次火山喷发,形成多套这样的特征层。同一活跃期内的多套特征层一 般具有相同的倾角。特征层的倾斜反映着地下岩浆喷出时,火山锥周围的地壳受 顶托而发生了不等量抬升;越老的特征层所经受的不等量抬升次数越多、抬升量 越大,从而倾角也大。 野外调查同时也发现,从火山锥的中上部至锥体的锥麓边缘,距火山口愈远, 火山沉积层厚度愈小,其中含有的火山碎屑粒径也变小,由近火山口处的火山弹、 火山砾变成了火山碎渣、火山灰。在距火山锥稍远的地带,每一活跃期期内的碎第三章区域对大同火山活动的沉积记录 上海师范大学硕士学位论文 屑层产状倾斜现象不太明显,但见每一活跃期内的碎屑层与灰绿色湖湘沉积层互 层分布特征层中的火山砾已很少或很细:其中灰绿色湖湘层沉积时期应对应 于区域火山的平静期。每一活跃期内的碎屑层中仍能区分出多个特征层。沿沟谷 向上游追踪,可发现这里的活跃期碎屑层与坡麓地带产状明显倾斜的粗碎屑层是 延续的。在远离火山锥的古湖深处,湖湘沉积剖面中的多个层位上出现了微细黑 色沉积物。在北区的一些远离火山锥的黄土剖面中,某些层位上可以见到零星的 细粒火山渣物质。 .样品的实验室处理 为了对不同性质剖面的理化特性进行对比分析,本次野外采样分别在远离火 山的陈庄湖相沉积剖面和金山黄土沉积剖面中进行取样。并采集了湖相剖面样 品个,采集了黄土剖面样品 个,并带回上海师范大学旅游学院环境地学 实验室进行预处理及有关的粒度分析、磁化率测试、沉积物化学成分测定等 工作。 以期样品能反映采样区域的地貌过程、演化环境等。采样工作严格按照各类实验 分析项目对样品的要求进行,加大采样点的密度采用等间距采样,注意 样品的密封保存每个样品采集后放入标有编号的塑封袋内装袋,绝对避免样 品的后期被污染。 ..样品的磁化率预处理及分析 细化率是一种反映物质磁化难易程度的量度指标。一般情况下,铁磁性物质 .,。 的浓度越高,磁化率值就越高 为了保证实验的精确性,我们对于样品的磁化率预处理主要包括对土样的温 度和含水量等因素的处理。在高温环境下,样品的矿物成分以及性质会发生改变, 从而使样品的磁性发生变化,会对磁化率的测定结果产生一定影响。对于样品中 含有的水分处理一般有两种方法,一种是采用恒温烘箱对其进行加热烘干,去除 多余的水分,但是如果烘箱内的温度过高超过。会对磁化率的测定结果产 生影响。第二种区中样品中水分的方法是自然风干法,是将样品放置于通风环境 中并在室温状态下自然风干。我们一般采用在实验室内自然风干的方法,每个样 品的风干时间为一星期左右。风干后的样品在玻璃器皿中磨碎至粉末状,尽量保 持自然颗粒的原来面貌,研磨过程中如有与样品明显不符的物质例如有些土壤 中有植物根茎等予以清除以确保实验数据准确。磨碎之后,我们将样品放入上海师范大学硕士学位论文 第三章区域对大同火山活动的沉积记录 的圆柱形磁化率测试专用盒中进行称重和磁化率测量。 样品称重采用的仪器为精度为.的美国奥豪斯 系列电子天平来完成,样品的磁化率使用了英国贝特曼仪器公司 生产的 型磁化率测试系统来进行测量。为了减小测量的误差,每 个样品都分别进行三次同样的质量磁化率测试操作,并且对每次测出的结果取其 算术平均值并与质量相除,这样就可以得到论文所需的质量磁化率值。根据计算 所得的磁化率数据可在表格中绘制出剖面自上而下的磁化率曲线图,并根 据此曲线图进行分析研究。 ..样品的粒度预处理及分析 决定沉积物的颗粒大口粒级的条件因素主要包括搬运营力和沉积介质等, 沉积物粒级记录了沉积环境的多种信息。粒度可以重建湖泊水位的波动陈敬安, ;李志明等,;王君波,。沉积物粒级分类种类很多,也存在一 些差异。在野外时,主要采用十进制方法对其分类,分为巨砾、粗砾、中砾、细 砾、粗砾、中砂、细砂、粗粉砂、细粉砂和粘土。进行实验室分析时,我们选取 粘土 ;粉砂. 其中为. 为细粉砂,. 为粗粉砂; 砂粒 来分析沉积物的组分。粒度参数有粒度平均粒径、中值粒径、标准 差、最大值等。 样品仅靠水,超声波和分散机无法有效地进行分散,而且其中含有的有机质 会对细粒的物质会产生胶结现象,因此要通过化学试剂进行处理。本文将每个样 品在室内自然风干后,利用 系列电子天平称取.? .,放入的烧杯中,用%的过氧化氢溶液氧化其 中含有的有机质, 充分摇匀直到过氧化氢试剂与样品不产生气泡反应后,再加入已经稀释好的 ./即./的偏磷酸钠分散剂,继续摇匀,使样品内所有物质 与试剂充分接触,最后用去离子水定容到。样品浸泡小时后,进行分 钟超声波打散,使溶液分散均匀后再倒入激光粒度仪中进行分析。本次研究所用 的粒度仪为美国贝克曼库尔特公司生产的型激光粒度分析仪,该仪器 的粒度测量范围为.. 。激光粒度仪式的工作原理是基于激光和颗粒之 间的相互作用。而对于有些粗颗粒无法放入激光粒度仪内测试的样品,我们采用 了传统的粒度分析方法,将样品通过不同孔径的筛子,然后从粗到细进行筛分, 第三章区域对大同火山活动的沉积记录 上海师范大学硕士学位论文 并对每一粒级的样品进行称重,计算所占百分比。 ..样品的地球化学元素预处理及分析 地球化学元素在表生化学环境下,受气候变化影响常常会发生不同程度的迁 移和集聚,引起其含量的变化。曾有大量的学者利用湖泊沉积物中元素含量及不 同元素比值在地层中的变化探讨古气候的变化,并使之成为能揭示古气候、古环 ,;申洪源等,;金章东张恩楼,; 境变化的代用指标 陈诗越等,。 为保证测量结果的准确度,我们在实验室对样品研磨成粉,并装入样品袋中 压实待测。测量仪器使用的是美国.手持型射线荧光光谱仪进行元素 浓度的测量 /,本仪器可选择不同的测试模块有:合金分析模式、土壤 分析模式以及矿石分析模式。我们根据样品选择土壤分析模式, 含量下重金属元素分析范围包括:、、、、、、、、、、 、、、、、、、、、、、、、、、、、 、、等元素。根据本次研究区的火山灰沉积地貌特征,重点选取与火山灰 物质有关的化学元素进行分析。 以上所有实验均在上海师范大学旅游学院环境地学实验室内完成。 .大同火山活动的湖相沉积记录 ..陈庄剖面概况 根据室内分析,我们选取了远离火山锥,位于古湖深处的湖相沉积层陈庄 剖面。陈庄剖面位于大同县陈庄村西侧的沟谷中,地理坐标为 ’.”,’.”,海拔。野外实际观察发现,此处有一县级 公路穿过沟谷,开挖出很好的且较深的地层剖面。 上海师范大学硕士学位论文 第三章区域对大同火山活动的沉积记录 图陈庄剖面地理位置图 ...陈庄剖面分析 陈庄剖面为一湖相沉积剖面,此次采样深度总共为.米。上覆的黄土 层不厚,只有.。层序描述如下: .黄土层,底部有结核, .灰黄色、杂色粘土质粉砂, .褐色粘土层, .杂色粉砂质粘土, .褐色粘土层, .土黄色粉砂层, .杂色粘土层, 以上样品编号,共采集 样品个 .灰绿色粘土层, 图陈庄剖面第层 标志层 .第三章区域对大同火山活动的沉积记录 上海师范大学硕士学位论文 从这层开始采样编号为 .杂色粘土层, .土黄色粉砂层, .土黄色粉砂质粘土, .杂色粉砂粘土层, .褐色粘土层, 土黄色粉砂层, .褐色粘土层, .土黄色粉砂层, 图陈庄剖面第层.? .褐色粘土层, .土黄色粉砂层, .褐色粘土层, .粉砂层夹粘土夹层, .粗砂层,含小砾石及螺化石, 从号样品开始 .灰绿色粘土层, 标志层 图..陈庄剖面第层 .土黄色粘土层, ..褐色粘土层, .杂色粘土层, .褐色粘土层, .杂色粘土层, .褐色粘土层, .杂色粉砂质粘土层, .黄砂层含砾石,水平层理 和斜层理发育, 该层采.样 .灰绿色粘土层, 图..陈庄剖面第层 ..褐色粘土层,第三章区域对大同火山活动的沉积记录 上海师范大学硕士学位论文 .灰绿色粘土层, .土黄色粘土层, .灰色粘土层, .灰绿色粘土层, 其上下都有一较硬的粘土层,厚 臣口 度各为;呈突出状,为标志层 .土黄色粘土层, .黄色粘土层, 图..陈庄剖面第层 . .红褐色粘土层, .土黄色粘土, 未见底。共采集编号样品个 对此我们的初步推断为:在湖相沉积层的韵律变化中,湖退韵律是与火山活 跃期对应的,湖侵韵律与火山平静期对应。因此,在湖退时期韵律层中,砂层 中 往往可见到火山灰物质见图.,且在沉积剖面中的多个层位上出现微细黑色 沉积物。而在湖侵韵律层中,鲜见火山灰物质沉积。 在采样时,我们发现采样 剖面旁新修建的公路出现了很 大一条连续性裂缝见图., 并且沿着这条裂缝可以看到它 与采样剖面上的正断层是相连 的,我们使用罗盘对此陈庄剖 面中发现的正断层进行产状测 量,得到此断层产状为么 。根据此断层所在地理位 置,我们判断该断层为陈庄.许 堡断层。陈庄.许堡断层位于桑 干河地堑的北侧,表现为南盘 下降、北盘升高,而且还有左 图陈庄剖面正断层 旋运动性质。该断层把湖相层 . 错断,其中第层灰绿色粘土第三章区域对大同火山活动的沉积记录 上海师范大学硕士学位论文 层的错距可达到。火山活动与断层活动都是新构造运动的表现,火山活动标 志着新构造运动已经达到了非常剧烈的程度。陈庄一许堡断裂第四纪以来活动幅 度很大,南部的断层活动使盆地大幅下沉,最大的垂直断距达到数百米。该断层 把新修建的公路破坏了,说明其直到现在仍在不断活动。因此对该区域的构造运 动周期性、规律性研究尤为重要。 ...陈庄剖面磁化率分析 图陈庄剖面磁化率曲线图 .. 根据陈庄剖面的磁化率曲线图,可以看到,从剖面的顶部往下到剖面据顶部 .米处,磁化率整体不高,低值与
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