天津市西青区C6钻孔沉积环境演化分析

■张永义 吴荣泽（天津市地质调查研究院天津南开300191）

天津市西青区C6钻孔沉积环境演化分析

■张永义 吴荣泽
（天津市地质调查研究院天津南开300191）

本文通过对位于天津市西青区的C6钻孔进行了古地磁分析、14C测年、孢粉地层学和有孔、介形类研究，结果表明：晚更新世发生两次大范围海侵沉积事件，第一次发生于晚更新世早期，相当于区域上的沧州海侵，埋深为38.15m～43.05。第二次发生于晚更新世晚期，相当于区域上的献县海侵，埋深为18.50～24.60m。全新世发生一次大范围海侵沉积事件，相当于区域上的黄骅海侵，埋深为3.37～15.95m。

古地磁 微体古生物 沉积环境

天津地区位于华北平原东北部，地处海河流域下游。除蓟县地区出露基岩外，全部被新生代沉积物所覆盖。巨厚的松散沉积物，记录了多个海进—海退过程的丰富的地质环境变化信息。本次通过研究C6钻孔的磁性地层测年、14C测年、OSL测年和微体古生物数据，探讨该孔所在区域晚新生代以来的沉积环境演化。

1　钻孔概况

C6钻孔位于天津市西青区辛口镇郑庄子村南，东经116° 58′56″，北纬39°05′43″，孔口标高3m，钻孔最大深度为566.27m。钻孔地处黄河冲积平原北端与渤海湾西岸海积平原西缘和永定河冲积扇交汇的地带，为华北断坳中沧县隆起上大城凸起的北西部，北西与冀中凹陷相邻，南东与黄骅凹陷相邻（图1）。

图1　C6钻孔位置及构造分区图

2　样品采集与测试

测试样品主要包括：古地磁分析、孢粉和微古鉴定、14C同位素和光释光测年以及化石鉴定等。古地磁：样品采集密度300m以上按4件/m，300m以下根据地层情况按1～2件/m采样；孢粉分析：采样间隔每层至少一件，对富含有机质的灰、黑等暗色地层和砂层中粘性土夹层加密取样，160m以上按2件/m，160m以下按1件/2m；微古分析：与孢粉分析样一一对应，选采有软体动物化石的层位；14C同位素测年：采集富含有机质的褐色泥炭层和灰、黑色的淤泥层、淤泥质层和腐殖层的岩芯，或采集蚌壳等有机化石进行同位素测定；光释光分析：在100m以上非粗砂层中避光采集样品。

3　测试结果与讨论

3.1C6孔极性时段的划分与对比

根据C6钻孔极性柱，极性时段自下而上可划分为：高斯正向极性带（G）、松山反向极性带（M）和布容正向极性带（B）。将C6钻孔极性柱与天津地区第四系深覆盖区其他地磁极性柱进行对比（图2）。C6钻孔的B/M界限埋深98.10m，与同一四级构造单元的武清区梅厂镇的CQJ1孔（106.4m）较为接近，而大港区小王庄的CQJ4孔（74m）B/M界限明显浅于C6孔。进一步证实了大城凸起由南东向北西缓倾斜的构造特征。C6钻孔B/M界限与位于大城凸起北部四级构造单元武清凹陷内武清区下伍旗镇的WS5孔（176.8m）相比，差异较大，反映出凸起与凹陷构造单元的地层厚度差异。与三级构造单元黄骅凹陷内四级构造单元北塘凹陷南部海河断裂北侧G2 (102m)，CQJ3（100m）相比差别不大，这可能是由于断裂活动造成的。与四级构造单元北塘凹陷内汉沽区的HG01（130m）相比，差异较大。C6钻孔极性柱上的M/G界限（323.90m）对比其他钻孔的差异性与B/M界限的差异性基本一致，其他的极性界限也大致反映这些特征。

图2　C6钻孔地磁极性柱及区域对比

3.2C6孔微体环境分析

C6孔含较丰富的微体古生物化石，主要有有孔虫、介形虫、轮藻和孢粉。孢粉在110m以上和529～545m的两个层段含量较丰富，在其它层段含量稀少达不到统计分析所要求的数量级；有孔虫、介形虫和轮藻化石分布在埋深160m以上的土层中。

3.2.1孢粉环境分析

据C6钻孔孢粉分析结果，对沉积环境具有指示意义的孢粉富集段如下：①1.2～4.9m，孢粉组合特征反映出疏林草原植被类型，气候由温凉较湿逐渐变为温凉较干。②4.9～14.2m，孢粉组合特征反映出阔叶林沼泽草原，气候温暖湿润。③14.2～16.8m，孢粉丰富，孢粉组合反映出森林沼泽草原植被景观，气候温和较湿润。④75.9～79.5m，孢粉组合特征反映疏林草原，气候温和较湿。⑤79.5～98.2m，孢粉组合特征反映为荒漠草原—草原，气候冷较湿。⑥98.2～103.0m，孢粉较丰富，孢粉组合特征反映疏树。⑦529.1～543.3m，孢粉较丰富，孢粉组合特征反映出阔叶林—针阔混交林植被类型，气候温暖湿润，应属于第三纪沉积。

3.2.2有孔虫、介形虫环境分析

根据鉴定结果，C6钻孔介形虫和轮藻含量稀少且介形虫与有孔虫的复合分异度变化［H（s）］又有较强的相关性，笔者以有孔虫组合特征为主要依据，辅以介形虫和轮藻的组合与含量特征，总结对沉积环境的各组合指示意义如下：①0～3.37m，冲积平原环境。②3.37～7.00m，高潮坪至潮上带泥坪环境。③7.00～8.50m，中潮坪环境。④8.50～15.90m，滨海沼泽和高潮坪环境。⑤15.90～18.50m，滨海浅湖环境。⑥18.50～24.60m，滨海高潮坪至潮上带环境。⑦24.60～38.15m，有滨海三角洲平原分流河道～分流间湾与沼泽环境。⑧38.15～43.05，滨海近岸海湾或河口环境。⑨43.05～47.18m m，滨海淡水湖环境。⑩47.18～159.55m，冲积平原～滨海三角洲平原环境。

4　C6孔沉积环境演化分析

C6钻孔记录了钻孔所在位置及其周边大约350万年以来的沉积环境的变迁。上新世大约延续了90万年，孢粉具有第三纪的组合特征，在蕨类植物孢子中出现了水蕨属，当时本区处在温暖湿润的亚热带气候环境，河流两岸密布着阔叶～针叶阔混交林带。早更新世继承了上新世的沉积环境，延续约180万年，富含陆相介形虫和河湖相腹足类、瓣鳃类壳，沉积环境由洪泛平原向湖泊至沼泽湿地演变。中更新世，大约延续了68万年，该段中部含河沼相介形虫和腹足类、瓣鳃类壳，沉积环境为三角洲平原分流河道与分流间湾。晚更新世经受了两次较大规模海侵事件，沧州海侵发生在距今8万5千年至7万年以前末次间冰期的后期，延续了近1万5千年；献县海侵发生在距今3万9千年至2万2千年以前末次冰期的后期，延续了近1万7千年。全新世形经历了一次在本区范围最广的海侵事件，发生在距今约8千年至3千年以前，延续了近5千年，由滨海沼泽或高潮滩进入潮间带再而退至潮上带泥坪的完整的海进～海退旋回。

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P624[文献码]B

1000～405X（2016）～4～76～2