天津市西青區(qū)C6鉆孔沉積環(huán)境演化分析

■張永義 吳榮澤（天津市地質(zhì)調(diào)查研究院天津南開300191）

天津市西青區(qū)C6鉆孔沉積環(huán)境演化分析

■張永義 吳榮澤
（天津市地質(zhì)調(diào)查研究院天津南開300191）

本文通過對(duì)位于天津市西青區(qū)的C6鉆孔進(jìn)行了古地磁分析、14C測(cè)年、孢粉地層學(xué)和有孔、介形類研究，結(jié)果表明：晚更新世發(fā)生兩次大范圍海侵沉積事件，第一次發(fā)生于晚更新世早期，相當(dāng)于區(qū)域上的滄州海侵，埋深為38.15m～43.05。第二次發(fā)生于晚更新世晚期，相當(dāng)于區(qū)域上的獻(xiàn)縣海侵，埋深為18.50～24.60m。全新世發(fā)生一次大范圍海侵沉積事件，相當(dāng)于區(qū)域上的黃驊海侵，埋深為3.37～15.95m。

古地磁 微體古生物 沉積環(huán)境

天津地區(qū)位于華北平原東北部，地處海河流域下游。除薊縣地區(qū)出露基巖外，全部被新生代沉積物所覆蓋。巨厚的松散沉積物，記錄了多個(gè)海進(jìn)—海退過程的豐富的地質(zhì)環(huán)境變化信息。本次通過研究C6鉆孔的磁性地層測(cè)年、14C測(cè)年、OSL測(cè)年和微體古生物數(shù)據(jù)，探討該孔所在區(qū)域晚新生代以來的沉積環(huán)境演化。

1　鉆孔概況

C6鉆孔位于天津市西青區(qū)辛口鎮(zhèn)鄭莊子村南，東經(jīng)116° 58′56″，北緯39°05′43″，孔口標(biāo)高3m，鉆孔最大深度為566.27m。鉆孔地處黃河沖積平原北端與渤海灣西岸海積平原西緣和永定河沖積扇交匯的地帶，為華北斷坳中滄縣隆起上大城凸起的北西部，北西與冀中凹陷相鄰，南東與黃驊凹陷相鄰（圖1）。

圖1　C6鉆孔位置及構(gòu)造分區(qū)圖

2　樣品采集與測(cè)試

測(cè)試樣品主要包括：古地磁分析、孢粉和微古鑒定、14C同位素和光釋光測(cè)年以及化石鑒定等。古地磁：樣品采集密度300m以上按4件/m，300m以下根據(jù)地層情況按1～2件/m采樣；孢粉分析：采樣間隔每層至少一件，對(duì)富含有機(jī)質(zhì)的灰、黑等暗色地層和砂層中粘性土夾層加密取樣，160m以上按2件/m，160m以下按1件/2m；微古分析：與孢粉分析樣一一對(duì)應(yīng)，選采有軟體動(dòng)物化石的層位；14C同位素測(cè)年：采集富含有機(jī)質(zhì)的褐色泥炭層和灰、黑色的淤泥層、淤泥質(zhì)層和腐殖層的巖芯，或采集蚌殼等有機(jī)化石進(jìn)行同位素測(cè)定；光釋光分析：在100m以上非粗砂層中避光采集樣品。

3　測(cè)試結(jié)果與討論

3.1C6孔極性時(shí)段的劃分與對(duì)比

根據(jù)C6鉆孔極性柱，極性時(shí)段自下而上可劃分為：高斯正向極性帶（G）、松山反向極性帶（M）和布容正向極性帶（B）。將C6鉆孔極性柱與天津地區(qū)第四系深覆蓋區(qū)其他地磁極性柱進(jìn)行對(duì)比（圖2）。C6鉆孔的B/M界限埋深98.10m，與同一四級(jí)構(gòu)造單元的武清區(qū)梅廠鎮(zhèn)的CQJ1孔（106.4m）較為接近，而大港區(qū)小王莊的CQJ4孔（74m）B/M界限明顯淺于C6孔。進(jìn)一步證實(shí)了大城凸起由南東向北西緩傾斜的構(gòu)造特征。C6鉆孔B/M界限與位于大城凸起北部四級(jí)構(gòu)造單元武清凹陷內(nèi)武清區(qū)下伍旗鎮(zhèn)的WS5孔（176.8m）相比，差異較大，反映出凸起與凹陷構(gòu)造單元的地層厚度差異。與三級(jí)構(gòu)造單元黃驊凹陷內(nèi)四級(jí)構(gòu)造單元北塘凹陷南部海河斷裂北側(cè)G2 (102m)，CQJ3（100m）相比差別不大，這可能是由于斷裂活動(dòng)造成的。與四級(jí)構(gòu)造單元北塘凹陷內(nèi)漢沽區(qū)的HG01（130m）相比，差異較大。C6鉆孔極性柱上的M/G界限（323.90m）對(duì)比其他鉆孔的差異性與B/M界限的差異性基本一致，其他的極性界限也大致反映這些特征。

圖2　C6鉆孔地磁極性柱及區(qū)域?qū)Ρ?/p>

3.2C6孔微體環(huán)境分析

C6孔含較豐富的微體古生物化石，主要有有孔蟲、介形蟲、輪藻和孢粉。孢粉在110m以上和529～545m的兩個(gè)層段含量較豐富，在其它層段含量稀少達(dá)不到統(tǒng)計(jì)分析所要求的數(shù)量級(jí)；有孔蟲、介形蟲和輪藻化石分布在埋深160m以上的土層中。

3.2.1孢粉環(huán)境分析

據(jù)C6鉆孔孢粉分析結(jié)果，對(duì)沉積環(huán)境具有指示意義的孢粉富集段如下：①1.2～4.9m，孢粉組合特征反映出疏林草原植被類型，氣候由溫涼較濕逐漸變?yōu)闇貨鲚^干。②4.9～14.2m，孢粉組合特征反映出闊葉林沼澤草原，氣候溫暖濕潤。③14.2～16.8m，孢粉豐富，孢粉組合反映出森林沼澤草原植被景觀，氣候溫和較濕潤。④75.9～79.5m，孢粉組合特征反映疏林草原，氣候溫和較濕。⑤79.5～98.2m，孢粉組合特征反映為荒漠草原—草原，氣候冷較濕。⑥98.2～103.0m，孢粉較豐富，孢粉組合特征反映疏樹。⑦529.1～543.3m，孢粉較豐富，孢粉組合特征反映出闊葉林—針闊混交林植被類型，氣候溫暖濕潤，應(yīng)屬于第三紀(jì)沉積。

3.2.2有孔蟲、介形蟲環(huán)境分析

根據(jù)鑒定結(jié)果，C6鉆孔介形蟲和輪藻含量稀少且介形蟲與有孔蟲的復(fù)合分異度變化［H（s）］又有較強(qiáng)的相關(guān)性，筆者以有孔蟲組合特征為主要依據(jù)，輔以介形蟲和輪藻的組合與含量特征，總結(jié)對(duì)沉積環(huán)境的各組合指示意義如下：①0～3.37m，沖積平原環(huán)境。②3.37～7.00m，高潮坪至潮上帶泥坪環(huán)境。③7.00～8.50m，中潮坪環(huán)境。④8.50～15.90m，濱海沼澤和高潮坪環(huán)境。⑤15.90～18.50m，濱海淺湖環(huán)境。⑥18.50～24.60m，濱海高潮坪至潮上帶環(huán)境。⑦24.60～38.15m，有濱海三角洲平原分流河道～分流間灣與沼澤環(huán)境。⑧38.15～43.05，濱海近岸海灣或河口環(huán)境。⑨43.05～47.18m m，濱海淡水湖環(huán)境。⑩47.18～159.55m，沖積平原～濱海三角洲平原環(huán)境。

4　C6孔沉積環(huán)境演化分析

C6鉆孔記錄了鉆孔所在位置及其周邊大約350萬年以來的沉積環(huán)境的變遷。上新世大約延續(xù)了90萬年，孢粉具有第三紀(jì)的組合特征，在蕨類植物孢子中出現(xiàn)了水蕨屬，當(dāng)時(shí)本區(qū)處在溫暖濕潤的亞熱帶氣候環(huán)境，河流兩岸密布著闊葉～針葉闊混交林帶。早更新世繼承了上新世的沉積環(huán)境，延續(xù)約180萬年，富含陸相介形蟲和河湖相腹足類、瓣鰓類殼，沉積環(huán)境由洪泛平原向湖泊至沼澤濕地演變。中更新世，大約延續(xù)了68萬年，該段中部含河沼相介形蟲和腹足類、瓣鰓類殼，沉積環(huán)境為三角洲平原分流河道與分流間灣。晚更新世經(jīng)受了兩次較大規(guī)模海侵事件，滄州海侵發(fā)生在距今8萬5千年至7萬年以前末次間冰期的后期，延續(xù)了近1萬5千年；獻(xiàn)縣海侵發(fā)生在距今3萬9千年至2萬2千年以前末次冰期的后期，延續(xù)了近1萬7千年。全新世形經(jīng)歷了一次在本區(qū)范圍最廣的海侵事件，發(fā)生在距今約8千年至3千年以前，延續(xù)了近5千年，由濱海沼澤或高潮灘進(jìn)入潮間帶再而退至潮上帶泥坪的完整的海進(jìn)～海退旋回。

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P624[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～76～2