查干淖尔湖新生界沉积特征与环境演变

查干淖尔湖新生界沉积特征与环境演变2012年2月1——以内蒙古机井测区第四系钻孔为例汇报内容1.选题的意义及研究思路2.查干淖尔湖自然地理及地质概况3.第四系钻孔介绍4.湖区钻孔综合研究5.新生界环境演变6.主要结论2查干淖尔湖位于机井测区的东南部，是测区范围内新生界厚度较大的沉积区，包含丰富的地球环境变迁信息，通过对查干淖尔湖区第四系钻孔岩芯资料的系统分析，结合区域地质资料及前人研究，从时、空、物质来源的角度对新生界沉积物类型和沉积环境的演变综合研究，在此精度内为查干淖尔湖区新生界演化研究提供详细的依据3选题的意义及研究思路·选题意义·4选题的意义及研究思路·研究思路·具体项目单位工作量钻孔编录米284.86孢粉取样件94C14测年样品件1薄片鉴定块2钻孔柱状图幅35选题的意义及研究思路·完成工作量·汇报内容1.选题的意义及研究思路2.查干淖尔湖自然地理及地质概况3.第四系钻孔介绍4.湖区钻孔综合研究5.新生界环境演变6.主要结论67查干淖尔湖自然地理及地质概况·自然地理·查干淖尔湖位于锡林河下游，隶属于锡林浩特市朝克乌拉苏木管辖，属内陆河流域查干淖尔水系，锡林河发源于赤峰市克什克腾旗，流经赤峰市和锡林浩特市，最后注入查干诺尔湖（现已断流）8查干淖尔湖位于巴彦宝力格苏木—朝克乌拉苏木中新生代断陷盆地之中，该断陷盆地分布于贺根山隆起的南侧，呈北东—南西向带状展布，向两端延至。盆地两侧边界分别受隐伏断裂控制。盆地北缘基底由中晚泥盆世构造—蛇绿混杂岩及其上覆岩系、中晚泥盆统塔尔巴格特组、中二叠统哲斯组、上石炭统—下二叠统格根敖包组构成。盆地南缘基底由上石炭统本巴图组、中二叠统大石寨组及哲斯组和二叠纪侵入岩构成。在早侏罗世盆地已经形成，主要为基底断裂引发大规模的火山喷发，堆积了较厚的中性、中酸性火山岩。白垩纪，由断陷盆地转为坳陷盆地，沉积了大磨拐河组。盆地两侧边界分别受北东-南西向隐伏断裂的控制，隐伏断裂控制了更新统阿巴嘎组玄武岩的展布。·地质概况·查干淖尔湖自然地理及地质概况据内蒙古1：25万朝克乌拉幅修改9查干淖尔湖自然地理及地质概况新生界：共划分9个填图单位，分别为：新近系上新统宝格达乌拉组（N2b）更新统湖积物（Qp1－3l）上更新统阿巴嘎组（Qp3a）全新统：按成因类型可分如下四种：洪积物（Qhpl）洪冲积物（Qhpal）湖积物（Qhl）风成砂（Qheol）冲积物（Qhal）汇报内容1.选题的意义及研究思路2.查干淖尔湖自然地理及地质概况3.第四系钻孔介绍4.湖区钻孔综合研究5.新生界环境演变6.主要结论1011第四系钻孔介绍·ZK04钻孔·钻孔整孔岩芯采取率约为90%，岩芯累计总长为117.60米，总进尺为130.75米，该孔钻至大磨拐河组灰褐色中粗粒砂岩结束。本次钻探施工取芯回次共44回次，分层60层，孢粉采样62件12第四系钻孔介绍·ZK04钻孔·12河流冲积物厚21.82米上部主要为灰黄色含砾细砂、含砾中细砂、砂砾石及含砾粘土为主，砂层中普遍含有灰绿色蛇纹岩为特征；下部以粉砂、细砂、含砾中粗粒砂为主，砾石成分复杂多样，多硅质岩类，以中细砾为主，部分层位含零星碳化物质，底部为厚约20cm蛇纹岩砾石层河流冲积物13第四系钻孔介绍·ZK04钻孔·13新近系上新统宝格达乌拉组厚63.41米以棕红、棕黄色色调为主，其岩性主要为泥岩、砂质泥岩，其部分层位含零星分布的蛇纹石岩细砾，大小多在3mm左右，其物源与北部朝克乌拉山超基性岩体有关。钻孔中该组中上部夹有含砾粘土及砾石层，揭示该组的沉积过程中在一定地质历史时期经历过一些特殊的地质事件宝格达乌拉组14第四系钻孔介绍·ZK04钻孔·14正层型剖面查干淖尔剖面宝格达乌拉组（N2b）总厚度63.5m5.砖红色砂质泥岩18.0m4.棕红色砂质泥岩0.5m3.砖红色砂质泥岩产哺乳类动物化石8.0mChilotheriumsp.Hipparionsp.Gazellaapsp.2.棕红色砂质泥岩1.0m1.土黄、砖红色砂质泥岩36m宝格达乌拉组（N2b）总厚度63.41m1.棕红色泥岩7.70m2.灰绿色含砾泥岩0.57m3.砾岩3.20m4.灰绿色含砾泥岩1.20m5.棕黄色砂质泥岩6.91m6.棕红色泥岩2.94m7.棕黄色泥岩6.95m8.棕红色泥岩9.82m9.棕黄色泥岩与灰白色泥岩互层2.00m10.棕黄色泥岩1.98m11.棕红色含细砾泥岩5.02m12.棕红色含砂泥岩6.24m13.褐黄色泥岩0.50m14.棕红色泥岩5.45m15.灰黄色砂砾岩2.93m本区出露岩性与阿巴嘎旗宝格达乌拉组正层型剖面从颜色、结构、固结程度都具有一定的相似性，其厚度薄于阿巴嘎旗正层型剖面，本区的宝格达乌拉组与正层型剖面总体特征基本相同15第四系钻孔介绍·ZK04钻孔·15下白垩统大磨拐河组（K1d）厚45.52米大磨拐河组岩石颜色以浅灰绿、深灰、灰色色调为主，主要岩性有细砂岩、中粒砂岩、含砾砂岩、中粗粒砂岩、砂砾岩、泥岩等。该组岩石旋回性特征较为明显，每个旋回范围内正粒序特征较为显著大磨拐河组16第四系钻孔介绍·ZK04钻孔·碳化植物化石碎屑透镜状铁染现象斜层理斜层理17第四系钻孔介绍·ZK05钻孔·钻孔整孔岩芯采取率约为82.64%，岩芯累计总长为58.30米，总进尺为70.55米，该孔钻至阿巴嘎组灰黑色玄武岩结束。本次钻探施工取芯回次共32回次，分层45层，孢粉采样22件；14C采样1件；薄片1块18第四系钻孔介绍·ZK05钻孔·全新统风积物（Qheol）厚1.67米风积物在地表出露，岩性为灰黄色粉砂，砂质成分主要以石英为主，少量岩屑，砂粒成熟度高风积物沙丘19第四系钻孔介绍·ZK05钻孔·湖相沉积物（Qhl）厚15.02米湖相沉积物颜色以浅灰-深灰，灰黑-深灰黑色调为主，其主要成分以细碎屑沉积物质为主，其岩性主要为粘土、砂质粘土、粉砂、细砂、中细粒砂为主，其沉积物具有一定旋回性。钻孔内湖相沉积物中以砂质沉积为主，粘土层少且薄，说明此处沉积环境具有湖泊过渡带沉积特征湖相沉积20第四系钻孔介绍·ZK05钻孔·湖区地貌21第四系钻孔介绍·ZK05钻孔·22第四系钻孔介绍·ZK05钻孔·河流冲积物厚48.03米冲积物颜色以棕黄、灰-灰黄色色调为主，其主要岩性主要为砂砾石、含砾中粗粒砂、中细粒砂、细砂、粘土质粉砂、含砾粘土为主，粗碎屑中普遍含有砾石，砾石成分复杂多样，多以硅质成分为主，多呈次棱角-棱角状，大小多在1cm以下，大者在5cm左右河流冲积物23第四系钻孔介绍·ZK05钻孔·粘土砂砾石含砾中粗砂粉砂质粘土24第四系钻孔介绍·ZK05钻孔·阿巴嘎组玄武岩上更新统阿巴嘎组（Qp3a）厚5.83米阿巴嘎组以灰黑色色调为主，岩性主要为玄武岩，钻孔内所见玄武岩自上而下气孔由大到小、由多到少，最下部玄武岩呈致密块状，部分玄武岩气孔及岩石裂隙为灰绿色方解石所充填，被充填的杏仁体不均匀分布25第四系钻孔介绍·ZK06钻孔·钻孔整孔岩芯采取率约为83.11%，岩芯累计总长为69.45米，总进尺为83.56米，该孔钻至阿巴嘎组气孔状玄武岩结束。本次钻探施工取芯回次共33回次，分层41层，孢粉采样10件阿巴嘎组玄武岩河流冲积物河流冲积物厚73.31米颜色以灰黄色-灰绿色色调为主，以砂质、砂砾石沉积为主，沉积物中砾石种类复杂多样；粒级基本涵盖了碎屑物粒级分类的全部粒级，其在不同的时空条件下，其沉积旋回具有不同的组合特征上更新统阿巴嘎组（Qp3a）厚10.25米阿巴嘎组以灰黑色色调为主，岩性主要为气孔状玄武岩、致密块状玄武岩汇报内容1.选题的意义及研究思路2.查干淖尔湖自然地理及地质概况3.第四系钻孔介绍4.湖区钻孔综合研究5.新生界环境演变6.主要结论26湖区钻孔综合研究27物质来源空间时间28湖区钻孔综合研究·时间·8300±40BP1:20万白音乌拉幅该套岩石中夹有数层沉积夹层，并在夹层中采到真马未定种Eguussp等化石，第一层玄武岩假整合上新统红色泥岩之上；罗修泉、陈启桐在《内蒙古新生代玄武岩年代学初步研究》获得一系列玄武岩的K-Ar年龄，据此可以初步确定为阿巴嘎旗及以北地区玄武岩喷发时代为更新世新近系上新统白垩系下统29湖区钻孔综合研究·空间·属内陆河流域查干淖尔水系，锡林河提供足够的水量为其提供必要的积水条件查干淖尔湖位于中新生代断陷盆地之中，地质构造运动所产生的天然凹地，为其提供得天独厚的贮水条件1230湖区钻孔综合研究·空间·水系中的膨大部位多为河流改道所形成，在此基础之上多牛轭湖产生湖积物冲积物31湖区钻孔综合研究·物质来源·蛇纹岩角砾32湖区钻孔综合研究·物质来源·样品中见有再沉积的孢粉化石，化石保存较好，纹饰清晰，颜色多为棕色，均为早白垩世常见的孢子，说明该地区第四纪物源来自沉积区附近的早白垩世地层33湖区钻孔综合研究时代岩性成因？34湖区钻孔综合研究钻孔控制范围内宝格达乌拉组未出露宝格达乌拉组35湖区钻孔综合研究大磨拐河组上覆岩系为阿巴嘎组玄武岩36湖区钻孔综合研究0102模式1断裂构造影响模式2沉积环境差异成因模式37湖区钻孔综合研究白志达等在《内蒙东部晚第四纪火山活动与新构造》研究中阿巴嘎-锡林浩特火山群内火山的分布明显受北东向基底断裂控制，形成北东向裂隙-中心式或裂隙式火山区域上沙尔好来—甘珠敖包火山口呈串珠状沿北东向分布西南部呼珠布其花一带玄武岩中产生地裂缝，呈北东向延伸指示隐伏断裂的存在空间38湖区钻孔综合研究时间39湖区钻孔综合研究-25m-50m冲积物N2bQp3aN2bQp3aK1d冲积物40湖区钻孔综合研究-75m-100mN2bQp3aQp3aK1dK1d汇报内容1.选题的意义及研究思路2.查干淖尔湖自然地理及地质概况3.第四系钻孔介绍4.湖区钻孔综合研究5.新生界环境演变6.主要结论4142新生界环境演变43新生界环境演变0.010.020.030.040.050.060.0蕨类合计木本针叶植物合计阔叶木本植物合计草本植物合计第二孢粉组合第一孢粉组合8300±40BP第二孢粉组合代表一种温带趋于干旱的气候类型，以草原植被为主的一种森林-草原植被类型第一孢粉组合代表一种温带偏干的气候类型，植被面貌依然保持森林植被，林下生长有蕨类植物较多，平坦开阔地带多以草本植物覆盖，属于森林-草原植被类型更新世全新世·气候条件·44新生界环境演变·气候条件·铁线蕨属水龙骨科凤尾蕨属紫萁蕨属水龙骨科蕨类植物木本针叶植物杉科铁杉属松属雪松属云杉属45新生界环境演变·气候条件·阔叶木本植物草本植物常绿栎栗树属栲属榛属榆属榆属山核桃属枫杨属椴属禾本科花粉蓼属藜科蒿属莎草科新生界环境演变46·沉积环境·04STEP03STEP02STEP01STEP早白垩世，地壳以差异性升降运动为特征，盆地内沉积了大磨拐河组上新世以来，在上述构造古地理格局之下，湖区西北边缘有河流存在，白垩系地层为其提供物源在随后的一段地质历史时期，接受了宝格达乌拉组棕红色河湖相泥岩沉积，在沉积过程中可能经历过一次大规模的泥石流事件，沉积物受到了朝克乌拉山物源影响新近系红色泥岩形成后，隐伏断裂重新活动，使得湖区中部及南侧边缘抬升，先期沉积的大磨拐河组及宝格达乌拉组出露地表接受剥蚀05STEP更新世时期，区内新构造运动强烈，古断裂的复活，湖区中央及南缘沉降，并沿古断裂有大面积基性岩浆的多次喷溢而后的一段时期盆地处趋于稳定状态，在玄武岩之上产生了河流冲积层，物源来自白垩系地层。河流在发展过程中经历数次的改道，在冲积物基础之上形成了查干淖尔湖06STEP46地质发展到全新世，全区缓慢抬升，受温带大陆性气候变化及外动力地质作用影响，查干淖尔上游水量减少，没有足量水补给，地貌上形成如今查干淖尔湖景观地貌07STEP汇报内容1.选题的意义及研究思路2.查干淖尔湖自然地理及地质概况3.第四系钻孔介绍4.湖区钻孔综合研究5.新生界环境演变6.主要结论4748主要结论54321•获得了湖区内新生界厚度、岩性特征、沉积环境•更新世到全新世早期，植被以森林植被为主的森林-草原向以草原植被为主的森林-草原气候过渡，气候环境具有逐渐干旱