李建军 张军龙 郭玉涛
1)中北大学理学院,太原 030051 2)中国地震局地震预测研究所,北京 100036
晚更新世以来若尔盖盆地的地层划分及构造-气候意义
李建军1)张军龙2)*郭玉涛1)
1)中北大学理学院,太原 030051 2)中国地震局地震预测研究所,北京 100036
晚更新世以来地层的形成受气候、 构造活动的影响,并记录其过程。因此,建立晚更新世以来的地层序列,对于气候变化、 活动构造、 地貌成因等研究十分重要。若尔盖盆地位于青藏高原的东部边缘,中国季风区和青藏高原区的交会地带,对气候变化敏感,构造活动也很强烈,建立盆地晚更新世以来的地层序列可以促进气候变化、 构造活动研究。根据若尔盖盆地的湖相钻孔、 泥炭矿、 河流阶地和探槽等揭露的26个典型地层剖面,结合14C和OSL等测年方法获得的200多个同位素年龄,对晚更新世以来的地层进行对比和划分,得到地层综合柱状。晚更新世中期以来划分6个沉积韵律(75~55ka,BP,55~33ka,BP,33~20ka,BP,20~11ka,BP,11~4ka,BP,4~0ka,BP)和6个标志层(75~55ka,BP和22~20ka,BP的粉细砂层,13~9ka,BP的青灰色粉细砂或灰—青灰色砾石沉积,5~4ka,BP、 3.5~2ka,BP、 0.5~0.3ka,BP的黑色含炭质砂质黏土沉积)。沉积序列和构造-气候关系紧密,一方面沉积韵律与气候旋回基本吻合,与深海氧同位素阶段有较好的对应关系; 另一方面,沉积层岩性特征也受到北侧的东昆仑断裂带和西侧的龙日坝断裂带新构造期持续活动的影响,沉积过程主要受气候控制,地层厚度及其空间分布的差异也受到构造活动影响。
若尔盖 晚更新世 地层 标志层
第四纪地层,特别是晚更新世以来地层的形成受构造活动、 气候变化的影响,并记录其过程。因此,该时间段地层的发育程度构成了活动构造、 气候变化、 地貌成因等研究的基础。由此可见,建立晚更新世以来的地层序列,对于促进活动构造、 气候变化、 地貌成因等研究十分重要。
若尔盖盆地位于青藏高原的东部边缘,属于一个典型的断陷盆地,主体大地构造位置属于东昆仑断裂带和龙日坝断裂带等活动构造围限的 “若尔盖地块”,地块的基底比周围的刚度大,稳定性强(郭勇岭,1963)。新构造运动以来,随着青藏高原整体强隆升,盆地相对弱下沉,周缘断裂强烈活动(盛海洋,2008; 徐锡伟等,2008)。
若尔盖为中国面积最大的高原湿地,位于中国季风区和青藏高原区的交会地带,对气候变化非常敏感。盆地内部第四系分布相对较广,典型的湖相地层剖面主要存在2处,其一为盆地北部0.9Ma以来RM和RH钻孔柱状,其二为盆地中部红原全新统泥炭沉积,在周缘沿河道及冲沟也有分布,外缘的阿坝、 松藩、 迭部等区域可见明显的黄土分布。前人对第四系的相关研究主要集中在2个方面,第1方面通过地层内古植物等环境指标研究气候和环境变化,认为若尔盖地区气候演化与全球气候变化具有较好的可比性(薛滨等,1997; 于学峰等,2006); 第2方面通过毗邻活动断裂的阶地和探槽剖面的年龄数据来讨论活动断裂的滑动速率、 古地震等参数(李陈侠等,2011; Zhangetal.,2014)。由此可知,相对缺乏盆地区域内地层沉积序列的划分和对比研究,尤其缺乏晚更新世以来沉积序列的系统研究,限制了气候和活动构造的研究。
如前所述,沉积序列、 气候变化、 构造活动的研究互为基础,因此,若尔盖盆地的构造活动和气候变化的研究成果也为地层的研究提供了丰富的资料。通过作者近些年在盆地及其周缘的地质地貌调查工作,结合测年结果,利用钻孔和阶地为主建立晚更新世以来的标准地层剖面(构造气候旋回),划分标志层(图1),并简要讨论地层与构造-气候之间的关系,为气候变化、 活动构造、 地貌成因等研究提供基础。
图1 研究观测点分布示意图Fig. 1 Sketch of distribution of the study and observation points.MQF 玛曲断裂; AWCF 阿万仓断裂; LRQF 龙日曲断裂; MRGF 毛儿盖断裂; MJF 岷江断裂; TZF 塔藏断裂; DBF 迭部白龙江断裂; HYK 红原泥炭矿
若尔盖盆地内钻孔和泥炭矿剖面不仅揭露了连续的湖泊沉积物,更重要的是提供了晚更新世以来的沉积和年代信息。湖盆内2个重要的钻孔(RH、 RM)和泥炭矿多个剖面的不断研究为第四纪及全新世地层和年代研究提供了详细的资料(图2),为了便于对比,适当扩大了钻孔剖面的深度和相应的地层年龄范围。
图2 钻孔和泥炭矿沉积剖面对比图Fig. 2 Comparison between drilling and peat deposit profiles.RH比例尺为a,其他比例尺为b; 柱状图之间的连线为时间连线: 实线表示年代确定,虚线表示推测; 黑线年龄约0.5ka,深蓝线约1.5ka,灰线约2ka,绿线约4ka,红线约11ka,蓝线约20ka,橙线约55ka; 样品年龄RH据陈发虎等(1995)、 王云飞等(1995),RM据沈才明等(1996),HYK1据孙广友等(2001),HYK2据王燕等(2006),HYK3据周卫建等(2001),HYK4据王富葆等(1993,1996),HYK5据于学峰等(2006)
RH钻孔(33°54′N,102°32′E)和RM钻孔(33°57′N,l02°21′E)位于若尔盖古湖的中部,底界年龄为825ka(陈发虎等,1995)~900ka(王苏民等,1996)。80~70ka,BP有黄褐色菱铁矿结核与斑块夹于灰色泥质粉砂中,约33ka,BP沉积以灰色粉砂、 细砂为主,夹有大量有机质条带,构成cm—mm级的水平层理及斜层理,20ka,BP以来呈黄色、 灰黄色厚砂层为主,底部具有冲刷和扰动现象,层内见cm级的槽状层理,发育透镜状层理(吴敬禄等,1997)。
年龄数据较少且分散,由时间判定地层的分辨尺度在1~10ka。同理分出5个沉积韵律。第1沉积韵律在80~50ka,BP(由沉积速率和已知年龄推测得到),表现为青灰色粉细砂层及其上部的泥质粉砂(RH)第2沉积韵律在50~33ka,BP,表现为砂质黏土层夹泥炭层(RH⑧; 第3沉积韵律在33~20ka,BP,表现为韵律较明显的砂层及顶部的黏土(RH③—⑦,; 第4沉积韵律在20~11ka,BP,为青灰色砂,上部与棕黄色砂互层; 第5沉积韵律为11ka,BP以来的黄色—棕色砂夹泥沉积(RH①—②,RM①—⑩),其中约4ka,BP由黄灰色转变为褐黄色砂层。划分出4个标志层,70~50ka,和约20ka,BP(RH④,的粉砂层、 约11ka,的铁锈黄色砂,约3.5ka,BP的灰黑色粉砂质泥层(RM⑥)颜色和粒度与相邻地层差异明显。
红原县泥炭二矿(32°47′N,l02°31′E)位于若尔盖盆地中南部。早期在相距约50m的地点开挖2个厚5.3m和4.6m的剖面(HYK1、 HYK4),后期又获得了1个总厚度为7.95m的剖面(HYK2),上段为棕色泥炭层,下段为灰黑色湖沼相粉砂质黏土和青灰色黏土质粉砂互层,基本上形成了可供对比的地层剖面。还有2个未划分地层但是有年龄数据的剖面(HYK3、 HYK 5),可以为泥炭矿地层的研究提供参考(图2)。
钻孔和泥炭矿均为湖相沉积,沉积环境稳定,前人通过对湖相沉积序列和气候旋回的研究发现两者有很好的对应关系,并且可以与深海氧同位素阶段对应,基本反映了区域气候演化与全球气候变化具有较好的可比性(沈才明等,1996; 王燕等,2006)。
图3 阶地沉积剖面柱状对比图Fig. 3 Columnar comparison chart of terrace deposit profiles.MQ、 LC、 XHZ、 CYC、 SKZS比例尺为a,SRE1-3、 SDZ比例尺为b,ZZ、 DJ比例尺为c; 样品年龄SKZS据徐茂其(1988),CYC据徐锡伟等(2008),MQ据何文贵等(2006)、 Lin等(2008),SRE3和部分XHZ、 LC据任俊杰(2013)
图4 探槽沉积剖面柱状对比图Fig. 4 Columnar comparison chart of deposit profiles of trenches.TC1—4、 8比例尺为b,TC5—7比例尺为a; 图例同图3; TC5—7年龄据任俊杰(2013)
表1 阶地剖面14C样品编号及测试数据
Table1 14C sample numbers and test data of terrace profiles
剖面位置送样编号样品物质13C/12C/‰测年结果/a校正年龄/a罗叉LC001植物-23.7270±30430~375320~285165~155罗叉LC002植物-25.6580±30650~580570~535热尔玛XRE2-002木炭-22.21270±301280~1175热尔玛XRE2-001木炭-24.91530±301525~1350热尔玛XRE2-003木炭NA5040±305900~57155670~5665热尔玛XRE-002木炭-24.4140±3045~Post热尔玛XRE-004木炭-23.75290±305965~5950热尔玛XRE-001木炭-24.28010±309005~8775热尔玛XRE-003木炭-24.78380±309360~9315下黄寨XHZ001木炭-25.8210±30305~265215~145下黄寨XHZ003木炭-25.68910±3010185~9910森多括SD-C-002木炭-25.21480±301410~1310森多括SD-C-001木炭-24.72150±302300~22452180~2170卓藏ZZ-T1-01植物-25.1380±30505~425395~320等均DJ-T0-01植物-26.21640±301605~15201460~1420
注 样品由Beta实验室测试。
表2 阶地剖面释光样品编号及测试数据
Table2 Stimulated luminescence sample numbers and test data of terrace profiles
剖面位置送样编号剂量率/Gy·ka-1等效剂量/Gy年龄/ka罗叉RRG064.693.09±0.180.66±0.04罗叉RRG014.7212.31±0.632.61±0.13罗叉RRG025.1521.33±0.804.14±0.16罗叉RRG034.3317.99±0.514.15±0.12罗叉RRG097.7172.46±20.4622.41±2.63罗叉RRG084.42249.47±31.4156.47±7.11卓藏∗AXR01-TL3.4±0.228.4±1.08.3±0.4
注 样品由中国地震局地壳应力研究所新年代学实验室测试; *由中国地震动力学国家重点实验室测试。
盆地内水系主要有NWW向的黄河及其NNW向的支流白河和黑河组成,黄河的改道和地壳掀斜性缓慢抬升使得河谷平坦开阔,河床比降小,水流平缓,迂回曲折,阶地发育较好,多为堆积阶地,是第四纪堆积物的主要出露场所; 周缘还存在长江水系的支流白水江,阶地发育相对较弱,以堆积阶地为主,偶见高级基座阶地。从多个野外观测点中选择沉积序列明显,年龄数据(均采自阶地沉积物内)可靠的11个典型剖面进行分析和对比(图3; 表1,2)。
玛曲县西南的采沙场天然剖面(MQ; 33°59′N,102°4′E)和若尔盖县唐克索克藏寺剖面(SKZS; 33°28′N,102°29′E)属于黄河Ⅱ、Ⅲ级堆积阶地,曾采获哺乳动物化石(宗冠福,1984),可以分出4套地层。下部为青灰色砂砾石层,中部为黄土,上部为灰—棕色的粉细砂层,顶部为黑色土层。若尔盖县热尔玛东南剖面(SER1,33°52′N,102°58′E; SER2,33°51′N,103°1′E; SER3,33°49′N,103°5′E)、 罗叉村东北剖面(LC,33°49′N,103°6′E)为黑河Ⅱ、Ⅲ级堆积阶地,与黄河阶地相比,中部由黄土转为粉砂。卓藏牧区剖面(ZZ,33°47′N,103°11′E)、 森多括剖面(SDZ,33°44′N,103°15′E)、 等均剖面(DJ,33°46′N,103°15′E)属于白水江上游Ⅱ级堆积阶地,下黄寨村剖面(XHZ,33°44′N,103°21′E)属于Ⅲ级基座阶地; 采样均在Ⅰ、Ⅱ级堆积阶地内。松藩县草原村剖面(CYC,32°40′N,103°8′E)为毛尔盖河Ⅲ级基座阶地,在上部堆积物内采样。沉积剖面与黑河阶地相近。
研究区探槽及其内地层年龄数量较多,为地层序列研究和对比提供了丰富的基础资料。本文选择的8个探槽所处的构造背景、 气候条件基本一致,利于地层对比(图4,表3)。
表3 探槽剖面14C样品编号及年龄数据
Table3 14C sample numbers and test data of deposit profile of trenches
编号样品物质13C/12C/‰测年结果/a校正年龄/aT1C01细小炭块-24.0310±30T1C02细小炭块-22.7850±30T1C03细小炭块-21.5980±30T1C04细小炭块-23.82770±30T2C04木炭-24.7560±30560±30T2C05木炭-25.4880±30870±30T2C06木炭-25.41040±301030±30T2C07木炭NANA2730±30T2C08木炭-22.93500±403530±40T2C09木炭-24.03510±403530±40T2C10木炭-22.53510±403550±40T2C11木炭-22.53490±403530±40T2C12木炭-25.33590±403590±40T3C01木炭-24.3970±30T3C02木炭NA2810±30T3C03有机质-23.76130±30T3C04有机质-23.16730±30T3C05木块-23.85350±30T3C06有机质-24.25680±30T3C07有机质-24.15840±30T3C08有机质-23.25890±30T3C09植物-24.66210±30T3C10木块-26.46880±30T3C11有机质-23.57080±30T3C12有机质-25.47140±30T3C13木炭-24.19830±30T4C01木炭-22.5300±30T4C02木炭-24.7320±30T4C03木炭-21.2320±30T4C04木炭-23.5510±30T4C05木炭-25.3820±30T4C06木炭-21.9870±30T4C07植物-24.3910±30T4C08植物-24.4910±30T4C09植物-26.72050±30T4C10植物-21.22610±40T4C11木炭-25.72780±30T4C12木炭-22.62800±30T4C13植物-24.22810±30T4C14植物NA2790±30T4C15木炭-24.62820±30T4C16有机质-27.12870±30T4C17木炭-24.92900±30T4C18木炭-23.12890±30T4C19有机质-29.23020±30T4C20有机质-23.43280±30T4C21腐植-24.43630±30T4C22植物NA7370±40T4C23木炭-22.39840±30T4C24木炭NA9870±40T4C25有机质-24.110430±40T4C26有机质-25.213870±60T8C01细小炭块-23.311100±50T8C02细小炭块-22.911510±50T8C03细小炭块-23.311950±60
注: 样品由Beta实验室测试。5个探槽(TC1,33°46′N,103°15′E; TC2,33°48′N,103°10′E; TC3,33°46′N,103°15′E; TC4,33°46′N,103°15′E; TC8,33°44′N,103°20′E)位于下黄寨村西北断塞塘(槽)内,沉积物以静水沉积为主,2个探槽(TC5,32°40′N,103°8′E; TC6,32°38′N,103°6′E)位于松藩县草原村和毛尔盖村阶地面,沉积物以河流冲积为主,1个探槽(TC7,32°33′N,102°31′E)位于龙日乡东北盖隆洼沟西南的洪积台地,以深色泥炭物质和冲洪积砾石混合沉积为主。
84个年龄集中在6~11ka,2.5~4ka,0.5~1.5ka,零星分布在11~13ka,0.3~0.5ka。由时间判定地层的分辨尺度在0.1~1ka。根据年龄数据和沉积特征可将地层分出3个沉积韵律。第1沉积韵律仅见于TC5,为砾石及上部年龄约为20ka的砂层(TC5⑨—⑩),可能因其位于山前老洪积台地上,可以与阶地剖面中的沉积韵律对比; 第2沉积韵律年龄为11~4ka的粉细砂至泥质沉积(TC1⑤—⑨、 TC2⑨、 TC5③—⑨、 TC6③—⑥、 TC8②—④),在山前表现为砾石堆积; 第3沉积韵律为4ka,BP至今的砂质至腐殖质层(TC1①—⑤、 TC2①—⑥、 TC3①—④、 TC4①—⑦、 TC5—7的①—②、 TC8①)。20~11ka多呈蓝灰黏土与砂砾石,沉积韵律不明显,在TC7内见有1~2m厚的砂砾石沉积。同理可分出6个标志层: 分别为年龄约20ka的灰黄色砂层沉积(TC5⑨),与上下灰白色砾石层相异; 13~9ka的青灰色粉细砂沉积,山前为灰色砾石沉积(TC2⑧、 TC3⑩、 TC4⑩、 TC5⑩、 TC6⑦、 TC7④、 TC8⑤),与上下地层颜色、 粒度差异明显; 约4ka(TC2⑦、 TC3⑤、 TC4⑧、 TC5⑤)、 约2.5ka(TC1④、 TC2④、 TC3④、 TC4⑤)及0.5~0.3ka的黑色含炭质砂质黏土沉积,这3层和上下的粉细砂与细砾层呈黑色与浅黄色相接。TC5—8剖面中缺失约4ka,BP以来的年龄数据,未对比相应时代的地层。
(1)地层旋回与标志层划分: 湖相沉积环境稳定,沉积序列基本反映了区域构造-气候变化; 阶地堆积由于河道的摆动,单点的沉积序列不一定能反映区域构造-气候变化,山前洪积扇沉积对比更为复杂。因此,沉积旋回的建立应主要依据湖相沉积中的钻孔,同时参考多点阶地序列。从剖面地层岩性特征、 年代等资料,将晚更新世中期(约75ka,BP)以来划分出6个沉积韵律(表4)。第1沉积韵律(约55ka前)、 第2沉积韵律(55~33ka,BP)和第3沉积韵律(33~20ka,BP)在钻孔和阶地剖面发育,呈现为盆地中部粉细砂层向上渐变为泥质砂或黏土层,盆缘宽谷和阶地以河流相砾石层向上渐变为粉细砂。第4沉积韵律(20~11ka,BP)零星出现,表现为青灰色砂及粉细砂层。第5沉积韵律(11~4ka,BP)主要表现为粉细砂向上转变为砂泥质。第6沉积韵律(4~0ka,BP)主要表现为砂和腐殖质层。第2韵律不明显,还需进一步研究,其他韵律分布范围广,可以用作区域地层对比。
表4 剖面的沉积韵律对比
Table4 Comparison of various types of sedimentary rhythm of the profiles
剖面类型沉积韵律钻孔泥炭矿阶地(级数)探槽气候期(沈才明等,1996)第1年龄/ka约50约554(冷期)底界—75kaBP,对应于MIS4沉积特征青灰色粉细砂与上部泥质粉砂砂砾石与上部黄绿色粉砂第2年龄/ka约333(暖期)底界—58kaBP,对应于MIS3沉积特征砂质黏土与上部泥炭第3年龄/ka约20约20(T3)约222(冷期)底界—32kaBP,对应于MIS2沉积特征灰黄色砂与上部黏土砾石与上部砂砂砾石与上部砂第4年龄/ka约11约11约11约11沉积特征青灰色砂与棕黄色砂青灰色泥与灰色砂蓝灰黏土与砂砾石不明显,可见青灰色砂第5年龄/ka约4约4约4(T2)约41(暖期)底界—11kaBP,对应于MIS1沉积特征黄-青灰色砂夹泥条带褐色-黑色泥炭粉细砂-泥质砂细砂-粉砂和泥质砂第6年龄/ka现今现今现今(T1)现今沉积特征灰黄色砂夹泥质褐色泥炭砂-腐殖质层砂-腐殖质层
根据地层的层位、 岩性特征,结合区域分布和年龄,划分出6个标志层(图5)。分别为75~55ka(⑥)和22~20ka(⑤)的灰黄色和浅绿色粉细砂层,13~9ka(④)的青灰色粉细砂,山前为灰—青灰色砂砾石沉积,局部表现为红褐色、 铁锈色砂质沉积; 5~4ka(③)、 3.5~2ka(②)、 0.5~0.3ka(①)的黑色含炭质砂质黏土沉积。⑥发育有水平层理,⑤连续性较差,层理不明显,含动物化石,同一地点⑥较⑤厚且连续性好。
图5 地层综合柱状(左)、 样品量N(右蓝线)与GRIP钻孔δ18O(右黑线)对比图Fig. 5 Comparison chart of the stratigraphic column(left),the number of samples N(right blue line) and the GRIP drilling δ18O(black line in the right).
(2)地层序列与气候的关系: 古湖中心钻孔剖面下部(38~35ka,BP)和盆地中部的泥炭矿剖面存在湖相沉积(沈才明等,1996),阶地剖面多属于河流相沉积,因此沉积层的粒度和颜色差异可以反映相应阶段的环境变化。第1沉积韵律中湖相沉积显示粉细砂向上过渡为泥质粉砂,河流相沉积显示砾石层向上部转变为砂层,粒度减小代表了水动力减弱,青灰色代表沉积偏还原环境,可能是由于降水减少,温度下降形成,代表了气候由湿暖变为干冷。前人研究得到若尔盖地区(128~71ka,BP)年平均气温高于(71~58ka,BP)4~7℃(唐领余等,1998),年降水量减少了60%~80%(沈才明等,1996)。可以与MIS4和5事件对比。第2、 第3和第4沉积韵律在盆地中部湖相沉积表现为夹泥炭的黏土层向上变为青灰色泥或黏土,盆缘表现为灰黄色砂砾石层向上变为灰黄色砂和青灰色砂,粒度变细,颜色变青,代表了气候由湿暖变为干冷。58~32ka,BP气温和降水量均高于32~11ka,BP,总体由暖期转为冷期,存在多次波动(沈才明等,1996)。可以与MIS2和3事件对比。第5、 6韵律表现为灰黄色砂向上变为黑色腐殖质或泥炭,代表气候偏暖。此时若尔盖高原区沼泽化,向冰后期过渡,5.9~4.1ka,BP可以视为早全新世温暖期向晚全新世干冷期转换的过渡时期(于学峰等,2006; 王燕等,2006),其中黏土沉积时间可以与气候波动的部分阶段(施雅风等,1992; 段克勤等,2012)相对应。可以与MIS1事件对比。第1韵律砾石层粒度偏大,表明水动力相对较强,气候研究显示128~71ka,BP是若尔盖地区过去25万年中水热条件最好的时期,与青藏高原湖泊扩张时期(施雅风等,2002)一致。可见地层沉积韵律与气候旋回基本吻合,与深海氧同位素阶段有较好的对应关系(图5)。
图6 地层空间分布特征和活动构造-气候关系示意图Fig. 6 Sketch of strata spatial distribution characteristics and active tectonic-climate relationship.
(3)地层变化与构造运动的关系: 沉积地层序列也受到若尔盖盆地北侧的东昆仑断裂带(玛曲段、 塔藏段)和西侧的龙日坝断裂带新构造期持续活动(张军龙等,2012; 任俊杰,2013)的影响。玛曲段和塔藏段为左行左阶排列,新生代以来,阶区受拉张作用持续扩张和下沉,沉积范围逐渐扩大,沉积中心不断下移,接受更多的沉积,形成了古近纪、新近纪花湖断陷盆地,靠近盆地中心地层沉积较厚(RM和RH钻孔),沿断层走向,随着远离盆地沉积中心距离的增大,地层逐渐减薄乃至缺失(MQ和SRE2-3剖面)。沿东昆仑断裂带倾向,构造活动使得近断层的山前冲洪积台地(热尔大坝)向盆地内部掀斜,便于沉积冲洪积相的次棱角状中细砾石层,远离断层靠近盆地中部沉积物偏细粒(图6)。因此,构造活动对地层厚度和粒度的空间分布有影响。沉积序列及岩性特征空间变化与构造-气候的定量关系还有待于深入研究。
(1)以湖相沉积且年龄分辨率较高的钻孔和泥炭剖面为主,参考阶地和探槽剖面,依据若尔盖区域晚更新世以来26个特征剖面获得203个年龄数据(以14C为主),建立了若尔盖盆地晚更新世以来的地层剖面,将地层划分为6个沉积韵律,其中4个韵律分布广泛,确定了6个标志层,并讨论了年代。
(2)若尔盖盆地的地层和活动构造-气候关系密切,沉积韵律主要受气候控制,东和北边界活动断层作用影响地层厚度及粒度等在空间上的分布。
致谢 感谢审稿人提出的宝贵意见。
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CHRONOSTRATIGRAPHIC CLASSIFICATION OF ZOIGE BASIN SINCE LATE PLEISTOCENE AND ITS TECTONIC-CLIMATE SIGNIFICANCE
LI Jian-jun1)ZHANG Jun-long2)GUO Yu-tao1)
1)SchoolofScience,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China2)InstituteofEarthquakeScience,ChinaEarthquakeAdiministration,Beijing100036,China
Since stratigraphic formation is influenced by tectonic activities and climate since late Pleistocene,it is important to build the stratigraphic sequence to improve the research of active tectonics,climatic change and landform factors. Zoige Basin is located in the eastern edge of Tibet Plateau where the tectonic is active and the Chinese monsoon is strong. The research of stratigraphic sequence is closely related to the tectonic activities and climate changes. Based on 26 typical stratum profiles revealed by lacustrine boreholes,terraces,peat deposits and trenching,203 isotope dating data were obtained by AMS and OSL methods. We conduct a stratigraphic correlation and classification in Zoige Basin since the Late Pleistocene. Sedimentary cycles are divided into six sedimentary rhythms(75~42ka,42~37ka,37~20ka,16~11ka,11~4ka and 4~0ka)and six marker beds(fine sand of 75~55ka and 22~20ka,gray silt deposit or gravel deposit of 13~9ka,black sandy clay containing carbonaceous deposits of 4ka,2ka and 0.3ka).There is a close relation between strata and tectonic-climate. On the one hand,sedimentary cycles coincide with climate change and have a good correspondence with ocean oxygen isotope. On the other hand,sedimentation characteristics is influenced by the persistent activities in neotectonic period of the east Kunlun fault zone on the north side and the Longrize fault zone on the west side.Marker beds and sedimentary cycles are compared with the strata in adjacent areas. It shows that climate change is the main factor affecting sedimentary cycle. The difference of stratum thickness and its spatial distribution is also affected by tectonic activity.
Zoige,late Pleistocene,strata,marker bed
10.3969/j.issn.0253- 4967.2016.04.012
2015-11-18收稿,2016-05-06改回。
国家自然科学基金(41372215)与中国地震局地震行业科研专项(201408023)共同资助。
*通讯作者: 张军龙,副研究员,E-mail: zhjulo_2002@163.com。
P534
A
0253-4967(2016)04-0950-14
李建军,男,1969年生,2010年于太原理工大学获岩土工程博士学位,中北大学副教授,主要从事构造地质和岩土工程方面的工作,电话: 0351-3923593,E-mail: ljjjc@163.com。