试论乌海市乌达区第四纪新构造运动对地貌、地层的影响

2014-04-29 16:21绳博文刘楚晴韦咏梅
西部资源 2014年6期
关键词:砾石砂土岩性

绳博文 刘楚晴 韦咏梅

摘要:乌达区位于内蒙古自治区乌海市西南部。地处北纬39°26′-39°38′,东经106°36′-106°46′之间,全区总面积219.716km2,平均海拔高度1,200m。全区地势西高东低。第四系地层分布较广,约占研究区面积的2/3。大地构造位置处于华北地台鄂尔多斯西缘拗陷区,新构造运动较为强烈、频繁,并以升降运动为主要特点,其特征反映在地貌形态及第四系沉积物的厚度变化上。

关键词:乌达区 第四纪新构造运动 地貌 地层

1 自然地理概况

乌达区位于内蒙古自治区乌海市西南部。西靠贺兰山脉北段,南、西、北与阿拉善盟接壤,东临黄河,与海勃湾区、海南区隔河相望。区辖地南北长约21.5km,东西宽约16.4km,地处北纬39°26′-39°38′,东经106°36′~106°46′之间,全区总面积219.716km2,平均海拔高度1,200m(1999年划界后)。

2 地形地貌

乌达区位于阿拉善高原与河套平原黄河冲积平原的过渡地带,其西部为低山丘陵区,东部为黄河冲积平原。全区地势西高东低,自然形成低山丘陵、山前倾斜平原、河流冲积平原、风积沙地几种地貌类型。境内最高点位于西部的五虎山山峰,海拔1,396.4m;最低点位于东部的黄河西岸,海拔1,077.7m。全区地貌分区及特征见表2-1。

3 第四纪地层

乌达区第四系地层分布较广,约占研究区面积的2/3。本系地层总厚度500m以上,由山前至黄河岸边,厚度逐渐增大。由老至新分述如下:

下更新统(Q1):本区内以洪积成因为主,地表未见出露,主要隐伏于倾斜平原下部。岩性以浅黄色砂砾石、砂卵石为主,夹粗砂及砂粘土,底部有半胶结的砂砾石层。卵石呈次棱角状,成分以灰岩、砂岩为主,砂的主要成分为石英、长石。层厚一般小于100m。

中更新统(Q2):按成因可进一步划分为中更新统洪积层、中更新统冲洪积层、中更新统冲积层。中更新统洪积层位于上更新统洪积层之下,岩性为棕红色砾石、含砾粗砂夹含砾粘质砂土,结构松散,分选差,磨圆不好,呈次棱角状,粒径2mm-50mm,厚约40m~50m。中更新统冲洪积层分布于山前倾斜平原前缘下部,为冲洪积交错沉积,上部以冲积为主,岩性为中细砂、砾卵石、粘土、粘质砂土、粉细砂互层;下部主要为洪积砂卵石、夹砂砾石层。中更新统冲积层分布于黄河岸边,上部岩性为灰黄色含砾中粗砂、上覆有1m-3m的粘质砂土;下部岩性为灰黄色粘质砂土与砂质粘土互层,局部夹中细砂层。区域地层总厚大于100m。

上更新统:按成因可进一步划分为上更新统洪积层、上更新统冲积层。上更新统洪积层主要分布于山前倾斜平原一带,覆盖于中更新统洪积层之上,上部岩性为灰黄色含砾中粗砂,砂的粒径0.5mm~2mm,砾石2mm~20mm,结构松散,分选磨圆差,砾石呈次棱角状,砂的成分以石英为主,砾石的主要成分为灰岩、砂岩等;下部为含砾粘质砂土夹砾石层。该层在水平方向上岩相变化规律与下更新统洪积层相同。本层厚5m~45m。上更新统冲积层断续分布于黄河Ⅰ、Ⅱ级阶地上。岩性上部为黄褐色粘质砂土和砂质粘土,并含有小砾石,厚2m-5m;中部为黄色含砾中细砂夹砾石层和粘质砂土,中细砂结构松散,分选好,主要成分为石英,厚约40m-50m;下部岩性为橘黄色粘质砂土夹粉细砂和少量的砂质粘土,粉细砂结构松散,粒度均匀。区域地层总厚大于126m。

全新统:按成因可进一步划分为全新统冲洪层、全新统冲积层、全新统风积层。全新统冲洪层分布于现代冲沟中,岩性为砂、砂砾石、砂卵石,卵、砾石成分为片麻岩、石英砂岩、灰岩等,结构松散,分选磨圆差,呈次棱角状。砂的主要成分为石英、长石及少量暗色矿物和岩屑等。粒径由沟谷上游至下游渐细。本层厚3m~5m。全新统冲积层分布于黄河河漫滩上,因水流的分散作用不同,各地沉积岩性不一,在堆积岸为褐黄色粘土、粉细砂,粘土微层理发育,在侵蚀岸为砂砾石层。全新统风积层分布于工作区北部及南部,为呈南西、北东向展布的沙垄、蜂窝状沙丘和平沙地,具明显分带性,岩性主要为灰黄色细砂和粉细砂,分选磨圆好,结构松散,具明显斜层理,沉积厚度不等,厚约2m~10m。

4 地质构造

乌达区大地构造位置处于华北地台鄂尔多斯西缘拗陷区,属祁、吕、贺山字型构造体系的脊柱部分,该体系开始于燕山运动初期,到晚期趋于成熟。由于受东西向压应力作用,褶皱成山,并形成近南北向压性结构面。在南北向扭力作用下,又形成一系列近南北延伸平行排列的压性结构面及同时产生的张性结构面和扭性结构面,岩层错动形成断裂。区内典型的断裂有五虎山断裂,其走向近南北,延伸长约10km,向东倾,倾角30°-70°老地层(C)逆冲至新地层(P)之上。断距约400m,断裂破碎带及两侧褶曲发育。典型的褶皱有五虎山向斜,近南北向延伸,长约8km,由石炭、二叠系地层组成,东翼被伴生的五虎山断裂所切,使之两翼不对称,东陡西缓。东翼岩层倾角30°~50°,西翼25°-27°。另据航磁资料和钻孔资料证实,受后期喜山期升降运动的影响,致使贺兰山与卓子山之间产生了阶梯状断裂带,形成了近南北向延伸的黄河地堑,亦属山字型构造体系的再次活动的形迹。

5 新构造运动对地貌、地层影响

区内新构造运动较为强烈、频繁,并以升降运动为主要特点,其特征反映在地貌形态及第四系沉积物的厚度变化上。

地貌形态方面,西部五虎山以构造侵蚀为主,山势陡峻,切割强烈。东部冲积平原及北部、南部的风积沙地以堆积作用为主,形成了面积广大的沉降带。区内东西两侧地貌景观的不一致,表明西部为上升区,东部为下降区。

第四系沉积物的厚度变化方面,区内第三系末期就发生沉降,形成了下更新世沉积物。在下更新世末期与中更新世初期存在一次升降运动,在强烈剥蚀下更新世地层的基础上,中更新世地层继续接受沉积,从而形成了下更新统与中更新统之间的明显剥蚀面。中更新统末期又抬升遭受强烈剥蚀。到了上更新世初期,全区发生沉降,规模广泛,持续时间长,沉积厚度大,但西部山区与东部冲积平原区下降幅度差异较大,西部山区松散堆积物厚度在3m~10m,而东部冲积平原松散堆积物厚度超过100m。上更新世晚期开始全区抬升,西部山区上升强烈,东部冲积平原上升缓慢。全新世河流蛇曲发育,阶地坎高相对较小,表明虽有小幅度的升降,但与更新世相比则相对稳定。

因此,区内自第三系末期开始,东部冲积平原基本处于持续下降阶段,其幅度大于200m,至全新世处于平衡和稳定阶段,而西部山区则相对上升,此外黄河多级阶地的存在,也说明了更新世的升降运动具有间歇性。

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