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北京平原夏垫断裂沉积旋回研究

2014-04-19赵江涛周晨阳

防灾科技学院学报 2014年2期
关键词:探槽细砂粉砂

张 超,沈 军,赵江涛,周晨阳,李 青

(1.防灾科技学院,河北 三河 065201;2.中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029)

北京平原夏垫断裂沉积旋回研究

张 超1,2,沈 军1*,赵江涛1,周晨阳1,李 青1

(1.防灾科技学院,河北 三河 065201;2.中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029)

通过对夏垫断裂下降盘(上盘)第四纪堆积物逐层分析和对比,定性的分析出夏垫断裂下降盘(上盘)距地表10 m范围内,各层的沉积环境和相应的沉积韵律特征。研究发现:由探槽所揭露的地层可以分为7个沉积旋回,每个沉积旋回由上部的细粒层和下部的粗粒层组成,粒度上细下粗;细粒层均为含碳粘土和粉砂质粘土,具有湖相沉积的特点,其沉积环境多为还原环境或弱还原环境;粗粒层一般为细砂、粗砂层,具有快速堆积的特点,其沉积环境多为氧化环境或弱氧化环境;分析认为,断塞沉积所显示的韵律性结构是地震周期性活动的结果,这一研究是揭示夏垫断裂的古地震事件,反演古地震活动并预测其未来行为的基础。

夏垫断裂;探槽;沉积韵律;古地震

0 引言

断塞塘是指在地震断层活动过程中错断断裂附近地质体等而引起的局部堵塞或下陷形成的负地形积水洼地。其在形成过程中以及形成之后所接受的沉积被称为断塞塘沉积。由于断塞塘沉积是沿着断裂带发育的,并具有典型的断裂成因的沉积物,可以比较完整地记录其自形成以来断裂的各种活动信息[1],因此对于夏垫断裂断塞塘沉积的研究具有重要意义。

夏垫断裂位于华北板块北部,以其独特的地理位置和典型的地震构造样式,一直成为活动构造研究的热点地区之一。自上世纪80年代以来,许多学者通过地质、地貌、钻探、探槽以及浅层物理探、地球化学勘探等一系列综合现代探测手段,对1679年三河-平谷8.0级地震的宏观震中、构造背景、发震断层及其破裂方式、大地震的复发周期等问题进行过不同程度的研究。90年代以后,冉勇康[2]、江娃利[3]和徐锡伟[4]等人又开展了探槽和钻探研究。“十五”期间北京市开展了城市活断层探测,围绕1679年三河-平谷8.0级地震和夏垫断裂开展了多手段的深部构造探测工作[5]。

前人做了很多开创性的研究,获得了一系列重要的认识。主要包括:

(1)沉积环境。杨晓平等[5]研究发现在夏垫活动断裂上、下盘地层中,大致可以将其分为深色地层和浅色地层,并指出大致沉积时段一致的地层沉积物成分大致相同,且上盘地层的还原环境明显强于下盘地层。

(2)断裂活动与气候的关系。徐锡伟等[4]指出全新世以来夏垫断裂作用(垂直运动)的强度有从末次冰期鼎盛期向冰后期减弱的趋势。

(3)断裂滑动速率。向宏发等[6]研究认为夏垫断裂10 ka来的平均位移速率为0.12 mm/a,15 000 a以来的平均滑动速率为0.2 mm/a;徐锡伟等[4]通过钻孔得出距今26 000 a夏垫断裂的平均垂直位移速率为0.76 mm/a。

(4)古地震复发间隔。徐锡伟等[4]通过对东柳河屯钻孔的分析,指出距今26 000 a以来夏垫断裂发生过11次古地震事件,其复发间隔为2 000~5 800 a,最近5次地表破裂型(古)地震的复发间隔介于3 700~5 800 a之间;江娃利等[3]利用探槽发现夏垫断裂上曾发生过4次古地震事件,并指出其平均强震间隔为(3.336±0.396)ka,且具有准周期复发的特点。

(5)断裂沉积韵律。李传友等[1]认为断塞塘沉积序列一般由几个沉积韵律组成。每个沉积韵律组合分为下部的粗粒层和上部的细粒层,粗粒层具有快速堆积的特点,细粒层具有湖相沉积的特点;向宏发等[6]发现在沿着断裂的方向上,可以看到多个断塞塘,且具有良好的韵律性。

本文是在前人对夏垫断裂研究的基础之上,旨在通过对夏垫断裂两侧沉积物成分及结构的分析,揭露出夏垫断裂的沉积韵律特征,从而分析古地震事件。

1 构造背景

夏垫断裂是华北平原区北部一条重要的北东向隐伏活动断层,走向N50°E,倾向SE,倾角50°~70°,位于大厂第四纪凹陷和通县第四纪凸起两个新构造单元间的边界。受夏垫新断裂正断倾滑性质的影响,大厂第四纪凹陷连续沉降,堆积的第四纪松散沉积物的厚度达600~700 m;而通县凸起相对隆升,堆积的第四纪松散沉积物厚度仅为300~400 m。现有的研究表明:夏垫断裂两侧第四纪下更新统夏垫组的垂直位移达319 m,中更新统翟里组139 m,上更新统军营组仅15 m[7、8]。1679年三河—平谷8.0级大地震是夏垫新断裂最新的一次地表破裂型地震事件。在地震过程中,在地表处形成了一条西起东柳河屯,经夏垫镇北,东止东兴庄,长约10 km的断层陡坎(图1),显示出东南盘下降、西北盘抬升的正断倾滑性质,兼有右旋走滑分量[6,9]。冉永康等[9]根据古地震探槽资料推出:夏垫新断裂上20 ka以来,曾发生过4次地表破裂型古地震事件,其平均复发间隔为(6561±691)a;向宏发等[6]推论得出:在距今约15 ka以来,仅发生过1679年三河-平谷8.0级大地震。

下文将通过对夏垫断裂两盘沉积物成分的分析与对比,揭示出夏垫断裂的沉积特点,分析夏垫断裂沉积韵律特征、地震复发行为与古气候环境变迁的关系。

图1 1679年三河-平谷8级地震断层的空间展布图(据徐锡伟等,2002资料修改)Fig.1 D istribution of M 8 Earthquake Fau lt in Sanhe-Pinggu in 1967(adap ted from XU Xi-wei et al.,2002)

2 探槽剖面的沉积物分析

2.1 探槽的空间位置

探槽位于齐心庄附近夏垫断裂的上、下盘(E116°55′54.68″,N39°58′28.55″)(图2A)。该探槽分为B、C两个部分(图2)。由野外实地测绘得出:

图2 夏垫断裂探槽位置图Fig.2 Location of Trench on Xiadian Fau lt

B部分探槽可以分为8层(图2 B),从上到下依次为:灰褐色土壤层;黄褐色粘土层;灰黄色粉砂层;灰色粘土层;灰黄色粉砂层;黑色粘土层;灰褐色粉砂质粘土层;灰白色粉砂层。

C部分探槽可以分成17层(图2 C),从上到下依次为:黄褐色粉砂质粘土层;灰黄色粘土质粉砂层;灰黑色粘土质粉砂层;土灰色粉砂层;灰黑色粘土质粉砂层;土灰色粉砂层;黑色粉砂质粘土层;灰黑色细砂层;黑色粘土层;灰白色粉砂层;灰黑色粘土层;灰色细砂层;灰黑色粘土层;灰黑色砂质粘土层;灰黑色粘土层;灰白色中细砂层;灰黑色粘土层。

本次的七个旋回剖面都是在该探槽剖面基础上手工挖掘而成的,所有的旋回剖面均严格的局限于各自的旋回期次中。

2.2 第一个沉积旋回剖面

该剖面(图3)位于第一个沉积旋回中,剖面深约72 cm,距离地表约1.2 cm,剖面由①、②两套地层组成:下部②层为灰褐色粘土层,约47.5 cm,上部①层为土黄色细砂层,约24 cm。

图3 夏垫第一沉积旋回剖面图Fig.3 Profile of the First Sedim entary Cycle on Xiadian Fau lt

在②层中,见大量的黄色锈斑,疑为地表层的植物根系在重力作用下下扎形成的,而在同层中部位置出现的粘土空隙中残留有植物根系的现象更加证实了这一推断。大约在离②层顶面28.5 cm处发育有壳体,经鉴定为田螺壳体。

②层之上为土黄色细砂层,其实①、②层之间的界限并不清晰,在两层的接触部位出现了粘土和细砂的互层现象,这是由于当时的沉积环境不稳定,来回重复变化造成的。本层结构比较简单,现象以出现不明显的层理为主。

2.3 第二个沉积旋回剖面

在第二个沉积旋回中我们挖掘了两个剖面,由于两个剖面显示出的现象基本一致,所以我们择其一进行介绍,如图4所示剖面深约84 cm,与第一个旋回类似,该剖面由两套地层组成,其中①为土黄色细砂层,约为29.5 cm;②为灰褐色粘土层,约为54 cm。

在①、②层中都见有黄色锈斑与沉积物充分混合,相互掺杂。但在②层中也出现与第一个沉积旋回相类似的现象:残余的植物根系直立于沉积物空隙中。在该层的中下部位(图4)发现田螺壳体,可知该层为湖塘相沉积。此外,在②层中间部位,发育有一薄碳层,碳含量相对较低,其层状的沉积特征反映出该碳层同沉积性。

图4 夏垫第二沉积旋回剖面Fig.4 Profile of the Second Sedim entary Cycle on Xiadian Fau lt

总的说来,第一二个沉积旋回成分和结构都比较简单,只发育了一套细砂和一套粘土,其各自的沉积特征也较少,主要受到了黄色锈斑的污染,在地层年代学上,很难用以准确定年。

2.4 第三个沉积旋回剖面

2.4.1 第三个沉积旋回a剖面

该剖面(图5左)位于第三旋回的底部,与位于第三旋回顶部的剖面b(图5右),共同反映出整个第三旋回的沉积特征。

由图5(左)可知,构成本剖面的沉积物基本可以分为①~④层,从上到下依次是①为土黄色细砂层,②为灰褐色粘土层,③为土黄色细砂层,④为灰褐色—深褐色粘土层,其中④又可以根据颜色的差异分为④、⑤两层。④层为灰褐色层,而⑤为深黑色层。该剖面中每层的特征现象都较为明显。

①层中,存在地层扰动现象。地层扰动现象实际上是由于地震作用使得层位发生褶皱,在沉积物的沉积上表现为扰动。所以该现象的出现说明了存在一次古地震,由于该扰动现象只存在①层中,在其上的地层中均未出现,故本次古地震的大致年龄在①层地层沉积之后,在①层之上地层的沉积之前。

在②层中,见有植物根系竖直贯穿②层,其顶底部分别被①、③层所封闭。因此此根系的年龄可代表①层沉积的年龄。

③层为土黄色细砂层,根据地震陡坎沉积原理可知,该层亦不可用于地层年代的学的测年。因为该层中碳的来源存在不确定性:其一,假如碳来自断裂的上盘,这类碳属于“外源碳”,那么样品测定年龄大于③层的沉积年龄;其二,假如碳来自同沉积,那么该样品的年龄与本层的沉积年龄一致。

④层集中反映出一个现象:在④层中部发育有一薄碳层,该碳层只存在于局部,并没有延伸至剖面两测。从碳层呈层状的沉积特点可以判断其为同沉积形成的,在年代学上此处的碳可反映该层的沉积年龄。

④、⑤层没有明显的分界面,两层呈渐变关系。在⑤层顶部发现有残余的田螺壳体,反映出该层的沉积相为湖塘相,该壳体的的测年结果在年代学上的意义为本层的沉积年龄。此外,在壳体产出处的右侧见一局部薄碳层,长约2 cm,可以判断其亦为同沉积所得,其测定年龄与附近的田螺壳体大致相同。

2.4.2 第三个沉积旋回b剖面

该剖面(图5右)位于第三旋回的顶部,从图5中可以看出,该剖面有以下几套沉积物组成:①为土黄色细砂层;②为灰褐色泥质粘土层;③为土黄色细砂层;④为灰褐色—深褐色的粘土层。

①层厚约12 cm,具有明显的层理现象,代表着稳定的沉积环境,不存在植物根系的影响,也没有腐殖质。

②层厚约9 cm,含有大量的腐殖质,并与粘土充分混合,难以剔除粘土中的腐殖质,对于14C测年的影响较大,不利于年代学的测年。

③层厚约17.5 cm,发育有不明显的层理,局部地方可见结核。该层与其上的②层分界不明显,在两层的接触处可见粘土和细砂的交替出现的现象,代表着不稳定的沉积环境。

图5 夏垫第三旋回剖面图Fig.5 Profile of Third Sedim entary Cycle on Xiad ian Fau lt

④层,由于所挖掘深度的关系,并没有见到该粘土层的底部。本层粘土中出现了大量的黄色腐殖质,含有少许植物的残余根系。其实,本层最明显的现象为:出现了两个砂柱,相距约为5 cm,直径约为0.8 cm,与周围粘土沉积物分界明显。该砂柱的顶部被上层的细砂层所封闭,其下端一直向下延伸超出剖面而至更深的层位,初步推断为:由于地震等地质作用引起粘土层向上喷涌,形成狭长的空隙,上层的细砂沉积物在沉积的过程中由于重力作用而向下充填形成砂柱。砂柱侧向上还表现出延伸的现象,在砂柱的顶部出现了砂柱的分支,该砂柱中心的细砂具有重要的年代学意义,其测年年龄大致可以代表③层的沉积年龄,同时要比④层的沉积年龄小。此外,在砂柱的附近区域,发现有一薄碳层,长约2 cm,属于局部同沉积碳层,其理论年代学年龄代表着④层的沉积年龄,应该比砂柱中心的细砂的年龄小。

2.5 第四个沉积旋回剖面

该剖面位于第四个沉积旋回中,剖面深约80 cm,从图6可以得出:本剖面由四套沉积物组成:①土黄色细砂层;②深褐色泥质粘土层;③土黄色细砂层;④灰褐色—深黑色粘土层。

图6 夏垫第四旋回剖面图Fig.6 Profile of Fourth Sedim entary Cycle on Xiadian Fau lt

①层是约为40 cm深的土黄色细砂层,该层中发育有许多明显的无规则层理。挖掘出的剖面显示,该细砂层中含有少量植物根系遗留下的黄色遗迹。

①层以下紧接着是一条厚约1 cm的褐色泥层②,其中含有大量的腐殖质,沉积物较湿润,从其沉积学特征可以推出该泥质层被①层封闭,因此②被封闭的时间就代表了①层开始沉积的时间。但由于该层中有大量的腐殖质,并与泥完全混合,难以剔除,所以在年代学上此层的年龄为混合年龄,不能代表其上①层开始沉积的年龄。

③层是一套约为19.5 cm的土黄色细砂层,发育有不明显的层理现象,与①层不同的是,该层沉积物中无遗留的黄色锈斑和空隙。

从野外的观察和②层厚度这两个方面可推论:①和③层实际为上盘中氧化环境中沉积的同一层。只是在其沉积过程中,由于外界条件的改变,比如气温升高等,使得沉积物来源严重不足,没有足够的能量来搬运粗粒物质沉积,从而使得细粒物质进行沉积,但随着外界条件的迅速变化,沉积环境恢复到原始状态,所以②层的沉积厚度很小。

④层为一套厚约11 cm的灰褐色—深褐色的粘土层,并未显示出其底部,在④层的顶部位置出现了一个很明显的碳层,与前几个旋回不同,该碳层的碳含量相对较多,并且在横向上贯穿了整个剖面,从其形态可知,该碳层为湖塘相中的同沉积碳。从该碳层的弯曲形态可知:在该碳层沉积之后,还受到了地震作用的影响,使得原本平直的碳层发生了弯曲,因此该碳层弯曲形态的出现也代表着一次古地震。在该层的局部位置发现了少量的田螺,也反映出了本层的沉积为湖塘相沉积。在剖面的底部位置还出现有:空隙中见有残余的植物根系,进一步说明了本层中的锈斑和空隙是由于植物根系造成的。

2.6 第五个沉积旋回剖面

该剖面位于第五个沉积旋回中,剖面深约134 cm,从图7可以看出:本剖面主要由两套沉积物组成,由上至下依次为①土黄色细砂层;②灰褐色粉砂质粘土层。

①层是约为60 cm厚的细砂层,层理发育不明显,该层的硬度很大,不易被划动,层内无植物根系留下的黄色锈斑。在该层的中下部位,发育有隐约的碳层,碳含量相对较低,呈层状分布,亦可知其为同沉积碳层。紧接着①层是一条约为4 cm宽的粘土层,由图7可知,该粘土层产状倾斜。

②层是约为70 cm厚的粘土质粉砂层,该层沉积物顶部略有倾斜,沉积层向下逐渐变水平。在该层的中部位置发现有少量残余田螺壳体,说明此层的沉积相为湖相沉积。

图7 夏垫第五沉积旋回剖面图Fig.7 Profile of Fifth Sedim en tary Cycle on Xiadian Fau lt

总的来讲,第五个沉积旋回沉积物成分比较简单,其沉积特征也比较少。各层内的沉积物几乎没有被黄色锈斑所污染,在地层年代学上,其沉积物属于良好的测年材料。

2.7 第六沉积旋回剖面

该剖面位于第六沉积旋回中,剖面深约117 cm,该旋回主要由以下沉积物组成:①土黄色细砂层;②土黄色细砂层;③深黑色粘土层。

①层为厚约39 cm的细砂层,层理发育不明显,不含黄色锈斑,底部层位的产状较倾斜。紧接着为一条厚约6~7 cm的深灰色粘土层,含有大量的腐殖质和黄色锈斑,其间见有少量的植物残余根系。由图8可知,该粘土层出现类似“褶皱”现象,这是在古地震事件中形成的。因此,此处也代表着一次古地震事件。

②层也为细砂层,厚约35 cm,该层整体倾斜,层理发育明显,与①层的细砂层明显区别,在本层的底部还出现细砂和粘土层的互层。

③层为厚约36 cm的深灰色粘土层,该层中间斜插着一粘脉,野外初步鉴定为:在该深灰色粘土层沉积后,由于地震、气候等各种内外地质作用,在该层中形成了一条倾斜裂缝,后来的粘土在沉积过程中由于重力作用充填形成的,但由于粘脉并没有穿过其上的细砂层,故其形成的时代是位于这两套地层形成时代之间。

图8 夏垫第六沉积旋回剖面图Fig.8 Profile of Sixth Sedimentary Cycle on Xiadian Fau lt

2.8 第七个沉积旋回剖面

该剖面位于第七个沉积旋回中,剖面深约63 cm,从图9中可以看出,该剖面可以分成以下几层:①土黄色细砂层;②灰白色粘土质粉砂层;③深黑色粘土层。

①层是厚约31 cm的细砂层,具有明显的倾斜层理,在其顶部位置见有一横向长约20 cm,宽约1 cm的泥碳层,碳含量相对较高,为同沉积碳。

②层为灰白色粘土质粉砂层,约10 cm厚,产状极其不规则,形似“褶皱”,推断其也是由于古地震的作用而形成的,因此该层也代表着一次古地震事件。

③层为粘土层,厚约22 cm,由于探槽深度的限制,并未出露该层的底部,在粉砂层和粘土层中的分界面处存在一宽约2 cm,长约10 cm的粉砂条,该粉砂条从粉砂层向下延伸一直到粘土层中部位置,初步推断为:某次古地震事件中,在地震作用的影响下,该粘土层向上发生喷涌,之后沉积的细砂在沉积过程中,在重力作用下充填而形成的。

图9 夏垫第七沉积旋回剖面图Fig.9 Profile of Fifth Sedimen tary Cycle on Xiadian Fau lt

3 沉积旋回成因分析

上述7个剖面的位置,均在夏垫探槽(E116° 55′54.68″,N39°58′28.55″)附近,该探槽具有上下两部分,其中第一、二沉积旋回剖面和第三沉积旋回剖面b均出现在探槽上半部分,第三旋回剖面a与第四、五、六、七旋回剖面均出现在探槽下半部分。

探槽揭露的沉积剖面显示:夏垫断裂沉积层序显示出良好的韵律性,一个沉积旋回由下部的粗粒层与上部的细粒层组成,粒度下粗上细。每一个沉积韵律沉积物成分基本相似。粗粒层为中细砂,在崩积和冲积作用下形成的,属于快速堆积。细粒层主要为粘土质粉砂、粉砂质粘土和粘土层,属于湖塘相沉积。从各旋回剖面来看,尽管各沉积韵律的粗、细粒层的沉积物成分相似,但其厚度各不相同。

讨论导致沉积韵律出现的因素。分析是湿润和干旱交替的气候,还是诸如地震之类的构造活动。

(1)气候的变化具有区域性,在时间和空间上的尺度较大。因此由气候变化引起的地貌在一定区域内可以对比。若夏垫断裂的沉积韵律是由气候引起的,则其反映出全新世以来气候的反复变化。通过对中国北方和黄土高原全新世以来古气候的对比,并未发现全新世的气候会如此的动荡不定[10-11]。

(2)由夏垫断裂上、下两盘地层的对比可知:大致沉积时段一致的地层在两盘中的厚度明显不一致,且沉积物成分也有一定的区别。位于上盘中的地层相对于下盘中同时代地层较厚,且在地层的顶部常常沉积有薄层的粗粒沉积物(中、细砂),呈楔形分布。这并非气候因素引起的沉积特征。

(3)野外观察发现,夏垫断裂附近的沉积物,一般为粗粒沉积物(中、细砂),造成沉积物成分的突变,形态呈不规则的楔形,与其下地层呈角度不整合接触。如果这是由气候变化引起的流水冲击沉积作用形成的,那么这类沉积物的形态往往为对称的新月形,这与实际观察到的野外情况不符。

(4)夏垫断裂下盘临近断裂处,出现了一些小型的局部断塞塘,发育有湖相沉积的碳层。这是因为受到了地震事件中两盘相对运动的影响,在下降盘处形成了积水洼地,植被发育,富集碳。

因此,造成夏垫断裂沉积韵律的主要因素是构造活动,即古地震。

4 结论

利用探槽对夏垫断裂沉积物的研究显示,堰塞塘沉积表现为一系列的旋回沉积,出现多个沉积韵律。每一个沉积韵律在成分上都可以分为三部分:底部的粗粒层—中、细砂,属于快速堆积层;中上部的细粒层—粘土、粉砂质粘土和粘土质粉砂,属于断塞塘沉积层;顶部的土壤层,属于正常沉积层。

每一个沉积韵律均代表着一次地震事件,粗粒沉积层代表着地震事件的活跃期。期内由于两盘的相对运动,引起两侧地层发生断错,在临近断裂处形成积水洼地,引发强烈的坡积作用,从而造成了粗粒沉积层的楔形形态。细粒沉积层代表着地震事件的平静期,期间会在洼地处进行断塞塘沉积,主要沉积诸如粘土类的细粒沉积物。土壤层代表着地震事件的稳定期,标志着地震事件的结束。

通过对夏垫断裂沉积韵律的研究,(1)有利于帮助我们进一步分析年代样品的测试结果,如14C测年,因为每个样品中碳的来源情况各异,有“外源碳”、“穿层碳”、“封闭碳”、以及“同沉积碳”等情况,对于每种情况都有着与之相对应的样品分析过程和分析结果,所以对夏垫断裂沉积旋回的研究有利于分析和确定碳的来源。(2)有利于帮助我们进一步识别古地震事件,分析和确定古地震期次、地震发生时间、复发周期以及离逝时间等参数。

[1] 李传友,张培震,袁道阳,等.活动走滑断裂上断塞塘沉积特征及其构造含义:以西秦岭北缘断裂带断塞塘为例[J].地质学报,2010,84(1):90-105.

[2] 冉永康,段瑞涛,邓起东,等.海原断裂高湾子地点三维探槽的开挖与古地震研究[J].地震地质,1997,19(2):97-107.

[3] 江娃利,侯治华,肖震敏,等.北京夏垫断裂齐心庄探槽古地震事件分析[J].地震地质,2000,22(4):413-422.

[4] 徐锡伟,计凤桔,于贵华,等.用钻孔地层剖面记录恢复古地震序列:河北夏垫断裂古地震研究[J].地震地质,2000.22(1):9-19.

[5] 杨晓平,曹景虎,陈献程,等.夏垫活动断裂两盘岩心氧化铁变化[J].地震地质,2012.34(4):659-671.

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[8] 彭一民,李鼎容,谢振钊,等.北京平原区同生断裂的某些特征及其研究意义[J].地震地质,1981,3(2):57-64.

[9] 冉勇康,邓起东,杨晓平,等.1679年三河—平谷8级地震发震断层的古地震及其重复间隔[J].地震地质,1997,19(3):193-201.

[10] 李秉成,孙建中.黄土高原晚更新世的植被与气候环境[J].地理研究,2004.23(5):641-648.

[11] 孙建中,杨明华,盛学斌.等.河北坝上地区脆弱生态环境特征[J].中国沙漠,1994.14(4):37-46.

Research on Sedim entary Cycles of Xiadian Fau lt near Beijing

Zhang Chao1,2,Shen Jun1*,Zhao Jiangtao1,Zhou Chenyang1,Li Qing1)

(1.Iinstitute of Disaster Prevention,Sanhe 065201,China;2.Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China)

By drilling and contrasting the lithology of Xiadian fault,we completed the qualitative analysis of sedimentary environment and the corresponding sedimentary rhythm characteristics within the scope of 10 meters away from the earth's surface in Xiandian fracture.The result shows that the formation revealed by the trench consists of seven sedimentary series,each of which contains upper fine layers and lower coarse layers.The upper fine layers are commonly constituted by carbonaceous clay and silty clay,showing characteristics of lacustrine sedimentation,and representing the reductive environment.The lower coarse layers generally consist of fine sand and coarse sand,which suggests a fast depositing,and representing the oxidizing environment.Observations suggest that the deposition rhythms were the result of the periodic behavior of the earthquake.This study lays foundation for revealing the paleo earthquake,deducing the p rocess of seismic activity and forecasting its upcoming behavior.

Xiadian fault;trench;sedimentary rhythm;paleo earthquake

P315.2

A

1673-8047(2014)02-0049-09

2014-02-26

国家自然科学基金(41372216);中国地震局教师科研基金(20120101)

张超(1991—),男,硕士研究生在读,主要从事构造地质学方面研究。

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