北京大兴凸起南部PGZ05钻孔剖面第四纪磁性地层学

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.01.06

摘要/Abstract

摘要：

对北京大兴凸起南部PGZ05孔(孔深255 m)全孔岩心进行了磁性地层、岩石地层、AMS¹⁴C测年研究,在系统性的古地磁样品采集(440块岩样)、处理和测试基础上,分析认为255 m的岩心记录了布容正向极性时(Brunhes)、贾拉米洛(Jaramillo)极性亚时、奥尔都维(Olduvai)极性亚时和高斯正极性时(Gauss)。在此磁性年代框架上,结合AMS¹⁴C测年及岩性特征,对PGZ05钻孔剖面进行第四纪地层划分,确定下更新统、中更新统、上更新统和全新统的分布深度及年代,将更新统的底界(Q/N)定位于181.35 m处,亦为一重要岩性(棕红色半固结黏土)界限,中更新统、上更新统、全新统的底界分别定位于75.60 m、57.20 m、17.35 m处。研究成果为大兴凸起南部第四纪地层划分与对比、古地理环境演变及区域地层研究提供了可靠的地层年代学框架,具有重要地质意义。

关键词: 磁性地层, 第四纪, 大兴凸起南部, AMS¹⁴C测年

Abstract:

Quaternary deposits in the southern Daxing uplift in the Beijing Plain provide an important archive for Quaternary stratigraphic changes. Here we present the magnetostratigraphic results of borehole PGZ05 (255 m). A total of 440 undisturbed samples were collected from the borehole at a 0.2-0.5 m interval except for the sand and gravel lay. The results show that the Brunhes/Matuyama and Matuyama/Gauss boundaries occur at 75.60 m and 181.35 m deep, respectively. The Gauss normal polarity chron occurs at 181.35 to 255.00 m deep. The 75.60 to 181.35 m interval is fairly correlative with the Matuyama reversal in the geomagnetic polarity timescale, with two normal polarity zones corresponding to the Jaramillo (90.90-100.60 m) and Olduvai (149.70~165.50 m) subchrons, respectively. The AMS¹⁴C age of (2,370±30) a BP and (23,190±100) a BP were obtained from the samples at 12.20 m and 31.45 m deep. The lithologic section of the borehole PGZ05 includes the entire Pleistocene and Holocene sequences and part of the Pliocene sequence. According to the M/G boundary and lithologic section of the borehole, we suggest that the N/Q boundary is located at 181.35 m deep, and it represents an important lithological interface. We propose that the sediments below 181.35 m depth belong to the Upper Pliocene series. The Lower Pleistocene sequence occurs at 75.60-181.35 m deep and were deposited during 0.78-2.58 Ma. The boundary between the Middle and Upper Pleistocene sequence is located at 57.20 m deep, whilst the Holocene-Upper Pleistocene boundary is located at 17.35 m deep.

Key words: magnetostratigraphy, Quaternary, southern Daxing uplift, AMS¹⁴C dating

中图分类号:

P539
P548

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图/表 5

图1 北京平原构造纲要及PGZ05钻孔位置图

Fig.1 Schematic structural map of the Beijing Plain and the location of borehole PGZ05

图2 PGZ05钻孔岩性柱、自然伽马、电阻率测井曲线及沉积环境解释(LGM为末次冰期冰盛期)

Fig.2 Lithological column, natural gamma and step resistivity logging curves, and sedimentary environment interpretation of borehole PGZ05

图3 PGZ05钻孔代表样品的退磁强度衰减曲线及Z矢量图(○为垂直分量;●为水平分量)

Fig.3 Orthogonal (Zijderveld) vector plots of representative samples from borehole PGZ05

图4 PGZ05钻孔磁性地层图

Fig.4 Magnetostratigraphic map of borehole PGZ05

表1 PGZ05钻孔样品14C测年数据

Table 1 14C dating data of samples from borehole PGZ05

样品号	深度/m	岩性	年龄/a BP
Beta-428054	12.20	含有机质黏土	2 370±30
Beta-440037	31.45	含有机质硬黏土	23 190±100

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