Sedimentary Filling Processes of Quaternary Deposits in the Dachang Depression, North Hebei Plain

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.016

Abstract

Abstract:

The establishment of the Quaternary sedimentary framework in the Hebei Plain provides fundamental constraints for regional stratigraphic correlation and depositional environment studies. To further elucidate the sedimentary characteristics of Quaternary unconsolidated deposits in the Dachang Depression of northern Hebei Plain, this study integrates sedimentological analysis and paleomagnetic investigations with previous data from the Sanhe standard borehole (San9) in Langfang City. Eight Quaternary boreholes aligned along the NNE-trending axis of the depression were systematically analyzed through stratigraphic subdivision, sedimentary facies discrimination, and cross-section correlation, enabling comprehensive reconstruction of the three-dimensional geological architecture and fluvial-alluvial fan migration history. Analytical results demonstrate that the Quaternary deposits originated from synergistic interactions among the Baoqiu River, Ju River, and Duanjialing alluvial fan system. The San9 borehole reveals Early Pleistocene dominance by alluvial fan deposition under arid conditions. During the middle Pleistocene, warmer climate promoted enhanced drainage development, characterized by fluvial sedimentation with localized alluvial fan activity. Late Pleistocene witnessed gradual attenuation of north-south topographic relief, leading to alluvial fan contraction and widespread floodplain deposition by paleo-Ju and paleo-Baoqiu rivers. Holocene climate amelioration triggered pronounced fluvial incision, particularly along the paleo-Baoqiu channel. The current geomorphic configuration reflects stabilization phases of the Baoqiu-Ju river system and Duanjialing alluvial fan complex since the Late Quaternary.

Key words: Hebei Plain, Dachang depression, particle size analysis, Quaternary, three-dimensional geological structure

CLC Number:

ZHANG Jinlong, PAN Zhilong, ZHANG Yunqiang, ZHANG Huan, HOU Dehua, SHI Guangyao. Sedimentary Filling Processes of Quaternary Deposits in the Dachang Depression, North Hebei Plain[J]. Geoscience, 2025, 39(02): 361-370.

Figures/Tables 10

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样品编号	中值粒径 (Md)	平均粒径 (Mz)	标准偏差 (δ)	偏态 (Sk)	峰态 (Ku)	样品编号	中值粒径 (Md)	平均粒径 (Mz)	标准偏差 (δ)	偏态 (Sk)	峰态 (Ku)
LD-1	5.72	5.95	3.76	0.09	0.19	LD-59	6.44	6.43	4.00	0.03	0.15
LD-2	5.44	5.75	4.23	0.07	0.15	LD-60	5.95	6.04	4.36	0.04	0.12
LD-3	4.86	5.36	4.46	0.09	0.15	LD-61	3.81	4.59	5.74	0.06	0.08
LD-4	5.78	6.03	4.01	0.07	0.16	LD-62	4.05	4.62	5.76	0.06	0.08
LD-5	5.54	5.88	3.95	0.08	0.18	LD-63	5.90	6.06	3.67	0.06	0.18
LD-6	5.88	6.09	3.87	0.07	0.17	LD-64	6.64	6.51	4.43	0.00	0.12
LD-7	4.58	5.01	3.45	0.19	0.36	LD-65	6.21	6.40	3.12	0.10	0.29
LD-8	6.93	6.94	3.18	0.01	0.28	LD-66	3.04	3.91	5.65	0.08	0.10
LD-9	5.70	6.06	4.21	0.07	0.14	LD-67	4.73	5.23	4.73	0.07	0.12
LD-10	7.12	7.26	2.54	0.11	0.40	LD-68	1.19	1.69	4.04	0.28	0.49
LD-11	6.79	6.71	3.96	0.01	0.15	LD-69	2.94	3.84	7.17	0.04	0.05
LD-12	6.37	6.44	4.04	0.03	0.15	LD-70	4.32	4.71	4.93	0.07	0.12
LD-13	6.31	6.35	4.55	0.02	0.11	LD-71	5.83	6.03	3.16	0.12	0.29
LD-14	6.68	6.59	4.16	0.01	0.13	LD-72	2.62	3.38	5.59	0.09	0.12
LD-15	5.39	5.67	5.26	0.03	0.09	LD-73	3.51	4.21	8.36	0.03	0.03
LD-16	7.08	7.10	2.84	0.05	0.31	LD-74	1.38	2.17	5.75	0.14	0.17
LD-17	6.46	6.47	4.29	0.02	0.13	LD-75	1.58	2.78	7.92	0.06	0.05
LD-18	5.83	6.08	3.80	0.08	0.18	LD-76	1.56	2.22	4.70	0.21	0.30
LD-19	3.98	4.54	3.68	0.20	0.32	LD-77	4.51	4.60	9.65	0.01	0.02
LD-20	6.06	6.18	3.01	0.11	0.38	LD-78	3.39	4.11	4.90	0.11	0.15
LD-21	7.35	7.31	2.76	0.00	0.37	LD-79	2.71	3.71	8.44	0.03	0.03
LD-22	6.84	6.82	3.63	0.03	0.18	LD-80	5.84	6.14	3.72	0.08	0.20
LD-23	4.66	5.27	3.99	0.14	0.22	LD-81	2.01	3.29	7.94	0.04	0.04
LD-24	6.00	6.22	3.88	0.07	0.17	LD-82	2.13	3.42	8.34	0.04	0.04
LD-25	4.28	4.87	6.73	0.03	0.05	LD-83	6.78	6.80	3.53	0.03	0.19
LD-26	5.68	6.04	3.45	0.12	0.26	LD-84	1.66	2.36	5.11	0.18	0.24
LD-27	2.00	2.49	3.92	0.27	0.46	LD-85	1.79	2.45	4.77	0.19	0.27
LD-28	1.44	1.87	3.53	0.41	0.80	LD-86	3.16	3.59	3.35	0.29	0.52
LD-29	2.33	2.67	2.86	0.53	1.18	LD-87	3.20	3.88	4.87	0.13	0.18
LD-30	6.03	5.80	6.84	-0.01	0.05	LD-88	2.34	2.69	2.84	0.50	1.13
LD-31	1.92	2.43	3.85	0.29	0.50	LD-89	2.63	3.20	4.05	0.22	0.35
LD-32	1.86	2.25	3.44	0.38	0.75	LD-90	2.97	3.76	7.42	0.04	0.05
LD-33	5.08	5.39	5.31	0.03	0.10	LD-91	5.04	5.61	3.99	0.12	0.19
LD-34	6.38	6.51	3.48	0.07	0.21	LD-92	7.66	7.59	2.47	-0.10	0.69
LD-35	7.80	7.71	2.67	-0.12	0.61	LD-93	5.05	5.38	4.25	0.08	0.18
LD-36	5.53	5.82	4.73	0.05	0.11	LD-94	3.45	4.04	6.70	0.04	0.06
LD-37	5.19	5.14	7.59	0.01	0.03	LD-95	6.48	6.07	6.56	-0.03	0.06
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LD-39	3.81	4.43	5.69	0.07	0.09	LD-97	5.91	6.10	3.71	0.06	0.18
LD-40	4.24	4.72	9.82	0.01	0.02	LD-98	5.73	5.93	4.02	0.06	0.15
LD-41	1.33	2.61	8.85	0.05	0.04	LD-99	5.42	5.79	4.91	0.05	0.09
LD-42	2.04	3.21	7.65	0.06	0.05	LD-100	4.56	4.91	4.70	0.07	0.13
LD-43	0.97	1.64	5.44	0.16	0.22	LD-101	6.66	6.70	3.50	0.03	0.20
LD-44	5.82	6.10	3.96	0.07	0.17	LD-102	5.76	5.95	4.00	0.06	0.15
LD-45	6.63	6.71	3.37	0.01	0.29	LD-103	6.72	6.84	2.81	0.10	0.33
LD-46	4.76	5.17	7.15	0.02	0.04	LD-104	5.91	6.19	3.24	0.12	0.27
LD-47	4.47	4.91	9.08	0.01	0.02	LD-105	3.20	3.86	4.20	0.16	0.24
LD-48	1.86	3.08	8.02	0.05	0.05	LD-106	1.92	2.65	4.96	0.16	0.22
LD-49	2.46	3.35	5.51	0.10	0.13	LD-107	2.39	3.44	6.76	0.07	0.07
LD-50	1.76	3.16	8.61	0.04	0.04	LD-108	3.15	3.84	4.58	0.14	0.20
LD-51	3.08	4.07	6.34	0.06	0.07	LD-109	4.05	4.60	4.24	0.13	0.20
LD-52	5.66	5.96	4.28	0.06	0.13	LD-110	3.30	3.91	5.78	0.07	0.10
LD-53	4.28	4.99	4.58	0.11	0.15	LD-111	2.35	3.37	6.71	0.07	0.08
LD-54	6.46	6.38	4.66	0.01	0.10	LD-112	3.54	4.05	3.95	0.17	0.27
LD-55	4.45	5.16	4.74	0.09	0.13	LD-113	4.96	5.40	4.71	0.06	0.12
LD-56	4.49	5.07	3.64	0.20	0.31	LD-114	2.25	3.36	7.64	0.05	0.05
LD-57	3.97	4.41	2.75	0.43	0.83	LD-115	2.56	3.33	5.18	0.13	0.17
LD-58	6.08	6.34	3.45	0.09	0.21	LD-116	3.64	4.23	7.60	0.03	0.04

样品编号	中值粒径 (Md)	平均粒径 (Mz)	标准偏差 (δ)	偏态 (Sk)	峰态 (Ku)	样品编号	中值粒径 (Md)	平均粒径 (Mz)	标准偏差 (δ)	偏态 (Sk)	峰态 (Ku)
LD-1	5.72	5.95	3.76	0.09	0.19	LD-59	6.44	6.43	4.00	0.03	0.15
LD-2	5.44	5.75	4.23	0.07	0.15	LD-60	5.95	6.04	4.36	0.04	0.12
LD-3	4.86	5.36	4.46	0.09	0.15	LD-61	3.81	4.59	5.74	0.06	0.08
LD-4	5.78	6.03	4.01	0.07	0.16	LD-62	4.05	4.62	5.76	0.06	0.08
LD-5	5.54	5.88	3.95	0.08	0.18	LD-63	5.90	6.06	3.67	0.06	0.18
LD-6	5.88	6.09	3.87	0.07	0.17	LD-64	6.64	6.51	4.43	0.00	0.12
LD-7	4.58	5.01	3.45	0.19	0.36	LD-65	6.21	6.40	3.12	0.10	0.29
LD-8	6.93	6.94	3.18	0.01	0.28	LD-66	3.04	3.91	5.65	0.08	0.10
LD-9	5.70	6.06	4.21	0.07	0.14	LD-67	4.73	5.23	4.73	0.07	0.12
LD-10	7.12	7.26	2.54	0.11	0.40	LD-68	1.19	1.69	4.04	0.28	0.49
LD-11	6.79	6.71	3.96	0.01	0.15	LD-69	2.94	3.84	7.17	0.04	0.05
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LD-15	5.39	5.67	5.26	0.03	0.09	LD-73	3.51	4.21	8.36	0.03	0.03
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LD-36	5.53	5.82	4.73	0.05	0.11	LD-94	3.45	4.04	6.70	0.04	0.06
LD-37	5.19	5.14	7.59	0.01	0.03	LD-95	6.48	6.07	6.56	-0.03	0.06
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LD-40	4.24	4.72	9.82	0.01	0.02	LD-98	5.73	5.93	4.02	0.06	0.15
LD-41	1.33	2.61	8.85	0.05	0.04	LD-99	5.42	5.79	4.91	0.05	0.09
LD-42	2.04	3.21	7.65	0.06	0.05	LD-100	4.56	4.91	4.70	0.07	0.13
LD-43	0.97	1.64	5.44	0.16	0.22	LD-101	6.66	6.70	3.50	0.03	0.20
LD-44	5.82	6.10	3.96	0.07	0.17	LD-102	5.76	5.95	4.00	0.06	0.15
LD-45	6.63	6.71	3.37	0.01	0.29	LD-103	6.72	6.84	2.81	0.10	0.33
LD-46	4.76	5.17	7.15	0.02	0.04	LD-104	5.91	6.19	3.24	0.12	0.27
LD-47	4.47	4.91	9.08	0.01	0.02	LD-105	3.20	3.86	4.20	0.16	0.24
LD-48	1.86	3.08	8.02	0.05	0.05	LD-106	1.92	2.65	4.96	0.16	0.22
LD-49	2.46	3.35	5.51	0.10	0.13	LD-107	2.39	3.44	6.76	0.07	0.07
LD-50	1.76	3.16	8.61	0.04	0.04	LD-108	3.15	3.84	4.58	0.14	0.20
LD-51	3.08	4.07	6.34	0.06	0.07	LD-109	4.05	4.60	4.24	0.13	0.20
LD-52	5.66	5.96	4.28	0.06	0.13	LD-110	3.30	3.91	5.78	0.07	0.10
LD-53	4.28	4.99	4.58	0.11	0.15	LD-111	2.35	3.37	6.71	0.07	0.08
LD-54	6.46	6.38	4.66	0.01	0.10	LD-112	3.54	4.05	3.95	0.17	0.27
LD-55	4.45	5.16	4.74	0.09	0.13	LD-113	4.96	5.40	4.71	0.06	0.12
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LD-57	3.97	4.41	2.75	0.43	0.83	LD-115	2.56	3.33	5.18	0.13	0.17
LD-58	6.08	6.34	3.45	0.09	0.21	LD-116	3.64	4.23	7.60	0.03	0.04