北京南口-孫河斷裂北段晚第四紀(jì)活動特征的鉆孔地層學(xué)研究.pdf

1、本文采用鉆探方法、沉積學(xué)、地層學(xué)、新牛代年代學(xué)方法，結(jié)合磁化率分析結(jié)果對北京南口一孫河斷裂北段進(jìn)行了綜合的探測研究。 首先通過野外地質(zhì)考察，結(jié)合前人探槽、淺層地震勘探資料確定了鉆孔剖面布設(shè)位置；采用逐次限定的方法，確定了鉆孔數(shù)量和間距。 其次采用沉積地層學(xué)、生物地層學(xué)、年代地層學(xué)、層序地層學(xué)和磁性地層學(xué)相結(jié)合的方法進(jìn)行地層分析對比。根據(jù)鉆孔巖性、顏色、沉積相、沉積旋回、沉積層序、地層中所含的古生物、<'14>C、TL和O

2、SL測年以及磁化率曲線分析，確定了地層劃分依據(jù)、巖性標(biāo)志層、不整合面、斷層位置、活動時(shí)間等，提出了精細(xì)地層劃分和對比方案，建立了平原區(qū)地層單元對比和地層格局。 最后采用“地層錯(cuò)距逐次分離法”和“地震相關(guān)沉積分析法”進(jìn)行斷層多期活動性和鉆孔古地震研究?！暗貙渝e(cuò)距逐次分離法”是在時(shí)間上依據(jù)斷層垂直活動的多次累計(jì)，從新到老逐次對斷層活動事件進(jìn)行分離，依據(jù)不同層位地層位錯(cuò)的差異確定斷層活動期次；“地震相關(guān)沉積分析法”是通過鉆孔地層的沉積

3、分析，識別地震地表斷錯(cuò)造成的地震相關(guān)沉積物，判別古地震事件；論文是通過鉆孔聯(lián)合剖面分析和三重套管獲取的原狀土芯識別來完成斷層多期活動性和鉆孔古地震研究的。 研究結(jié)果表明： (1)依據(jù)沉積地層學(xué)、生物地層學(xué)、年代地層學(xué)和磁性地層學(xué)方法，可將鉆孔地層劃分為10層；根據(jù)層序地層學(xué)方法，能把地層劃分為3個(gè)四級層序(Sq1、Sq2、Sq3)，每一個(gè)層序又劃分為低水位體系域(LST)、水進(jìn)體系域(TST)、高水位體系域(HST)和水

4、退體系域(RST)；綜合地層對比柱狀圖表明兩者具有很好的一致性。 (2)根據(jù)地層分析對比和鉆孔聯(lián)合剖面圖的分析可知，斷裂傾向南西，下部傾角約60°，上部分為兩支，南支傾角約70°，北支傾角約40°，上斷點(diǎn)埋深約2.2m，最新活動年齡約3000a；通過從新到老、逐次對不同層位地層錯(cuò)距進(jìn)行分離，得出具體每一層地層的斷錯(cuò)距離，發(fā)現(xiàn)斷層具有多期活動的特點(diǎn)，21000～31000a的平均滑動速率是0.25 mm/a，31000～36000

5、a的平均滑動速率是0.74mm/a，36000～60000a的平均滑動速率是0.28mm/a；斷裂的滑動速率在31000～36000a之問較高，其余時(shí)段相差不大。晚更新世以來斷裂的平均滑動速率約為0.33mm/a.累計(jì)垂：卣位錯(cuò)量約為19m。 (3)通過觀察三重套管獲得的原狀土芯，進(jìn)行地震相關(guān)沉積分析，在斷層下降盤靠近斷層處識別出了類似崩積物的13個(gè)夾層，這可能代表了13次地震地表破裂事件。根據(jù)<'14>C、OSL和TL測年結(jié)果

6、可知，崩積楔A形成于59780±3730a之前，崩積楔B、C、D形成于59780±3730a和48100±2550a之間，崩積楔E、F、G、H形成于48100±2550a和35860±1780a．之間，崩積楔I、J形成于31000～36000a之間，崩積楔K、L、M形成于 12000～21000a．之間。 該項(xiàng)研究針對鉆孔布設(shè)、地層對比、斷層位錯(cuò)量估計(jì)、斷層多期活動識別等關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行探索，取得了一些認(rèn)識，對于平原區(qū)隱伏斷裂探測