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332 中国科学 D 辑 地球科学 2006, 36 (4): 332~341SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences青海湖湖底构造及沉积物分布的地球物理勘探研究*安芷生①王 平②** 沈 吉③** 张毅祥②张培震④王苏民③李小强①孙千里① 宋友桂① 艾 莉① 张叶春② 姜绍仁② 刘兴起③ 汪 勇③(① 中国科学院地球环境研究所, 西安 710075; ② 中国科学院南海海洋研究所, 广州 510301; ③ 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 南京 210008; ④ 中国地震局地质研究所, 北京 100029)摘要 青海湖高密度地球物理勘探揭示了湖底沉积物的埋藏深度及其分布特征. 结果表明, 青海湖湖底沉积物存在三个重要界面: T 1是全湖均一的界面, 其上超覆沉积物全湖均有分布, 且大致等厚; T 5是一个新构造沉积旋回开始的界面, 其上沉积物的沉积环境相对稳定; T g 是青海湖湖盆的基底面. 湖盆内自北向南分布的五条断裂带控制了青海湖盆地的构造格架, 形成以海心山为主体的中央隆起带和南北两个拗陷盆地. 湖底沉积物的厚度各处有较大差异, 其中最厚沉积分布于南北两个拗陷盆地内, 就本次电火花系统所能达到的深度, 北部拗陷内沉积物厚度超过560 m, 南部拗陷内沉积物厚度超过700 m. 根据地震层序地层与湖岸钻孔揭示的岩性地层对比, 青海湖沉积物的岩性主要为泥质粉沙、黏土质粉沙、粉沙质黏土和含砾粉沙质黏土等. 关键词 沉积物 地球物理勘探 青海湖收稿日期: 2005-03-05; 接受日期: 2005-11-23*国家重点基础研究发展规划项目(批准号: 2004CB720200)和国家自然科学基金重点项目(批准号: 40331003)共同资助 ** 联系人, E-mail: jishen@1 前言当前, 随着全球变化研究的进一步深入, 人们愈来愈关注其生存的大陆环境演化及未来发展趋势, 作为全球系统的一部分, 陆地环境在全球变化研究中的作用正日益增强, 由此, 国际大陆钻探计划(ICDP)应运而生[1~3].青海湖是中国最大的内陆封闭湖泊, 面积4400km 2, 流域面积29660 km 2. 青海湖位于东亚季风、印度季风和西风激流三者的汇聚带, 地理位置上处于中国东部季风湿润区与西北干旱区的过渡带, 湖区西接青藏高原、东邻黄土高原、北部为沙漠干旱区, 因此该湖泊对气候变化十分敏感[4~8]. 独特的区域地理位置使青海湖沉积物的研究具有十分重要的科学意义. 为推动“青海湖环境钻探”大型国际合作计划, 中国科学院地球环境研究所联合中国科学院南京地第4期安芷生等: 青海湖湖底构造及沉积物分布的地球物理勘探研究 333理与湖泊研究所和中国科学院南海海洋研究所于2001, 2002和2003年连续三年分四期对青海湖湖底沉积进行了地球物理勘探, 完成电火花测线约1000 km, 高分辨率的浅地层剖面测量130 km, 测线范围覆盖了整个青海湖湖盆. 本文运用上述勘探研究中的电火花剖面测量资料, 分析青海湖湖底构造断裂及沉积物的分布特征, 揭示沉积物的埋藏深度, 并通过地震剖面的反射特征与湖岸已有钻孔资料的对比, 探讨青海湖湖底沉积物的岩性特征.2 研究方法与测线布设本次地球物理勘探采用美国EG&G 公司生产的电火花剖面系统(EG&G Sparker Profile System), 该系统反射能量为4000和8000 J, 反射频率100~600 Hz, 记录长度为1000 ms, 可穿透沉积物的最大深度为1000 m.电火花剖面揭示的反射界面, 其深度和时间的转换采用南海地层层速经验值(图1), 湖水的声速根据其含盐量(13.88 mg/L)采用1500 m/s, 由于南海的沉积层速度与青海湖的沉积层速度存在一定的差异,因此实测的青海湖湖底沉积物深度可能发生偏差,其偏差范围小于10%.地球物理勘探测线布设以南北向为主测线, 近似垂直于湖盆构造走向, 湖盆中部测线间距为6 km, 两侧测线间距为10 km; 联络线为NW-SE 向, 平行于湖盆的构造走向, 测线间距为 6 km; 在湖盆的南侧设计了两个4 km × 4 km 和一个6 km × 6 km 的方格状测量区, 进行了较为详细的地球物理勘探(图2).本次地球物理勘探租用青海湖渔场“天湖”号大型科考船, 地球物理勘探设备的平面分布见图 3. 湖内定位采用美国Ashtech 公司生产的差分GPS 定位仪和加拿大Coastal 公司生产的Hypack 导航定位软件系统, 定位精度优于3 m.3 研究结果及讨论地球物理勘探的测线基本控制了整个青海湖湖盆. 对电火花剖面资料的地球物理解译主要依据剖面上的地震反射特征, 包括反射波的振幅、频率、相位、连续性以及波组的整体反射结构等.3.1 电火花剖面揭示的反射界面和地层层序根据电火花剖面的地震反射特征, 可以把青海图1 南海地层层速经验值334中国科学 D 辑 地球科学第36卷SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences图2 青海湖地球物理测线分布图3 地球物理勘探设备平面分布第4期安芷生等: 青海湖湖底构造及沉积物分布的地球物理勘探研究 335湖湖底沉积物的地震反射界面划分为T 0, T 1, T 2, T 3, T 4, T 5, T 6, T 7, T 8和T g 共10个, 对应的地震层序分别为A, B, C, D, E, F, G, H, I(图4).层序A: 介于T 0和T 1之间, 是一套水平的层状反射结构, 反射波振幅强、连续性好、频率高. 该层序在沉积盆地中心厚, 向盆地边缘减薄. 在海心山附近及北部次级沉积盆地表现为明显超覆沉积.层序B: 介于T 1和T 2之间, 反射特征与层序A 相似, 但它的局部有扭曲现象, 频率略低, 成层性好. 在青海湖南部次级盆地内该层序近于等厚分布, 但靠海心山一侧由于受断层影响发生减薄甚至尖灭.层序C: 介于T 2和T 3之间, 是一套水平的层状反射结构, 反射波振幅强、连续性好、频率较高、成层性好. 在南部次级盆地近等厚分布, 靠海心山一侧发生减薄甚至尖灭.层序D: 介于T 3和T 4之间, 为一套近水平的层状反射结构, 层序厚度较大. 上部反射波的振幅强, 频率也较高; 下部在局部区域其反射特征与上部有差异, 表现为振幅减弱, 连续性略差, 且同相轴有所弯曲. 该层序在盆地中心的厚度较大, 边缘较薄, 靠近海心山中央隆起带发生尖灭. 在湖盆西南部该层序超覆于下伏不同层序之上.层序E: 介于T 4和T 5之间, 是一套近似平行的地震反射结构, 反射波振幅强、连续性差、频率低. 底界T 5是一个倾斜面, 整套层序在盆地中心厚, 边缘薄, 最终尖灭, 是一套成层性较差的层序地层.层序F: 介于T 5和T 6之间, 是一套倾斜的层状结构, 反射同相轴较连续、振幅较强、频率较低. 在盆地中心区因受电火花系统穿透能力的限制, 没法了解其内部结构特征, 仅在盆地斜坡处可以追踪.层序G: 介于T 6和T 7之间, 其反射特征与层序F 相似, 但其反射波的振幅较弱、连续性也差, 是一套成层性较弱的沉积, 同样仅在盆地边缘可以追踪.层序H: 介于T 7和T 8之间, 是一套倾斜的似平行反射结构, 反射波振幅强, 连续性较好, 频率较低, 同相轴有弯曲现象. 是一套层状的互层型沉积, 它也是仅在盆地边缘可以由电火花剖面反映出来.层序I: 介于T 8和T g 之间, 是一套同相轴有些弯图4 电火花剖面揭示的反射界面和地震层序(青海湖西南部)336中国科学 D 辑 地球科学第36卷SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences曲但近似平行的反射结构, 反射波的振幅较强, 频率低. 其底界T g 为一明显的隆起剥蚀面, 可见剥蚀面的绕射波, 代表了青海湖盆的沉积基底.3.2 青海湖沉积物的分布特征及其湖底构造网格状地球物理勘探测线揭示了青海湖湖底沉积物的空间分布特征(图 5). 层序A, B, C, D 和E 是近似水平的层状沉积, 其沉积环境比较稳定; 层序F, G, H 和I 沉积后受后期构造运动影响, 经历了变形、抬升等过程, 从而形成目前的倾斜层状反射特征; 其中层序F 和G 沉积后, 由于构造抬升, 部分遭受了剥蚀. 青海湖沉积物有三个重要的界面, T 1是全湖均一的界面, T 1以上的地层全湖盆均有分布, 且大致等厚(在沉积盆地中心略厚); T 5界面是一个新的构造沉积旋回的开始, 其上沉积环境相对稳定; T g 是晚新生代青海湖湖盆的基底.地层层序的分布特征及连续性揭示湖盆内存在五条NEE 向的区域性断裂, 自北向南分别为F 1, F 2, F 3, F 4和F 5(图 5), 这些断裂控制了青海湖盆地的构造格架以及盆地内沉积物的厚度, 形成青海湖盆地两凹(北部盆地和南部盆地)一隆(海心山中央隆起)的空间格局. 同时还有一些局部的次一级断裂, 这些断裂主要分布于青海湖的北部和西部, 它们控制着次一级的沉积.3.2.1 北部盆地由F 1和F 2断裂控制, 呈NEE 向展布, 其内为青海湖北部凹陷. 北部盆地内反射界面T 6以上的地层连续性好, T 5以上的沉积厚度约为500 m. 电火花剖面揭示北部盆地内沉积地层具有挤压特征(图6), F 1以北地层抬升, 靠近北岸的沉积地层被局部剥蚀; F 2以南地层弯曲、抬升并被南倾的断层F 3所隔断, 垂直断距达到200 m. F 3以南至海心山, T 1与T 4之间的地层发生挤压变形并被抬升, 最终剥蚀殆尽.3.2.2 南部盆地由F 4和F 5断裂控制, 呈NEE 向展布, 其内发育两个凹陷: 东部凹陷和西部凹陷, 两个凹陷之间未见断裂分割. 东西两个凹陷构成马鞍形沉积盆地, 电火花剖面揭示南部盆地的反射界面比较平缓, T 6以上地层层序呈近似水平状(图 7). 西部凹陷内反射面T 5以上的沉积厚度约为550 m; 东部凹陷内反射面T 5以上的沉积厚度约为520 m. 南部盆地内未见有明显的正断层或逆冲断层, 总体而言南部盆地的沉积环境相对稳定.3.2.3 海心山中央隆起带为海心山与鸟岛一线组成的北西向隆起带, 由断裂带挤压、逆冲所形成. 在海心山附近, 除层序A 保持水平层状特征外, 其余各层序均表现为朝海心山方向抬升、弯曲的特征(图8), 这很大程度上是海心山隆升以及南北向的构造挤压所致.青海湖断裂构造及凹陷沉积的分布特征显示, 南部沉积盆地是一个拉张的宽阔断陷, T 6以上反射界面近似水平, 地层层序连续, 其间未见有断裂、剥蚀等现象. 北部沉积盆地是大面积的水下沙滩, 河流入口较多, 且次一级的断裂发育, 地层有明显的挤压变形现象, 可能经受过较多的地质改造作用, 其沉积厚度和稳定性不如南部盆地.3.3 层序地层与湖岸钻孔揭示的岩性地层对比为了获得地震层序所包含的地层岩性信息, 选取青海湖南岸已有54号钻孔, 进行相应层位钻孔岩性与邻近测线的地震层序的对比(图9). 结果表明: 层序A 为一套淤泥质粉砂; 层序B 和C 为砂、泥互层沉积; 层序D 为黏土质粉砂; 层序E 为泥质沉积; 层序F 为含砾粉砂质黏土; 层序G 为粉砂质黏土.3.4 青海湖盆地的构造-沉积演化历史根据本次地球物理勘探结果, 结合前人的研究资料, 认为青海湖盆地是在中生代构造坳陷基础上发育起来的[9], 湖盆坐落于祁连山背斜南侧和青海南山向斜北侧, 盆地的发育主要经历以下三个时期:晚第三纪初(湖盆发育的第一个时期): 晚第三纪初本区进入新构造运动期, 喜马拉雅运动第二期使本区发生了强烈的断裂和断块差异升降, 山地断块上升, 山前及山间盆地断块下降, 从而形成湖盆的雏形[10]. 盆地内的主要断裂发生于早第三纪末, 盆地基底上覆盖一套湖相细碎屑岩, 根据其所含大量微体古生物化石将其确定为晚第三系沉积[11]. 该阶段大第4期安芷生等: 青海湖湖底构造及沉积物分布的地球物理勘探研究337338中国科学 D 辑 地球科学第36卷SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences图6 青海湖北部沉积盆地地震地层结构(03-E 测线部分)图7 青海湖南部沉积盆地地震地层结构(01-02测线部分)第4期安芷生等: 青海湖湖底构造及沉积物分布的地球物理勘探研究 339图8 青海湖海心山附近地震地层结构(03-B 测线部分)图9 青海湖南盆地震层序与54号钻孔岩性的对比340中国科学 D 辑 地球科学第36卷SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences致相当于地震剖面揭示的T g 界面以及其上沉积的层序地层I, 是湖区第一个构造－沉积旋回.第四纪早中期(湖盆发育的第二个时期): 上新世末至第四纪初的喜马拉雅运动第三期使本区再度强烈上升, 大部分内陆湖泊消失, 如西宁-民和盆地、贵德盆地及祁连山内各大河上游盆地中的湖泊因被河流下切或贯通, 河水外流使古湖泊消失[12]. 但青海湖盆地则进一步下沉, 盆地内发育了一套厚约200 m 的早中更新世河湖相沉积[13]. 在地震剖面上, 该阶段沉积相当于层序地层H 至E, 它与上覆地层存在明显沉积间断, 是湖区第二个构造－沉积旋回.第四纪晚期(湖盆发育的第三个时期): 青海湖盆地在中更新世以后继续下降, 至晚更新世, 青海湖进入其发展的全盛期. 在此以前青海湖是古布哈河-倒淌河中的“过境湖”, 因而是一狭长的浅水湖泊. 中更新世晚期, 由于日月山的急剧上升, 先隔断了布哈河入黄河的通道, 使倒淌河成为反向河[14]; 随后又隔断了布哈河入湟水的通道, 与此同时青海湖盆地继续下沉, 最终形成完全封闭的内陆湖泊. 在地震剖面上, 该阶段沉积相当于层序地层D 至B, 呈近似水平的层状沉积, 是湖区第三个构造－沉积旋回. 其后, 青海湖进一步扩大, 层序地层A 超覆于上述地层之上.晚更新世, 湖盆总体虽处于沉降阶段, 但仍存在断块的差异升降运动. 湖盆西缘的黑山在中更新世尚属于水下潜山, 至晚更新世因断块抬升而露出水面成为湖中孤岛[15]. 在其东南延线上的鸟岛、海心山和倒淌河谷中的将军台小孤山, 此时也先后抬升露出水面, 使湖盆中部地垒带的面貌基本呈现[16]. 其南北两侧则出现两个湖水最深的拗陷, 北部拗陷的沉积较粗, 且有次级断裂分布; 南部拗陷内沉积稳定, 粒度较细, 南部拗陷沉降深度大于北部拗陷.全新世以来, 青海湖周围山地继续上升, 气候更趋干燥, 导致湖面缩小, 湖水位下降[17]. 湖滨的几个阶地先后抬起, 湖中岛屿日益增多、扩大并与陆地连接, 如鸟岛已成为半岛, 而黑山和将军台则脱离湖体成为湖畔孤山.4 主要结论青海湖地球物理勘探揭示了湖底沉积物的分布及构造特征:(1) 盆地内自北向南的五条断裂控制了青海湖盆地的构造格架, 形成以海心山为主体的中央隆起带和南北两个拗陷盆地. 北部拗陷内沉积地层受次级构造影响, 具有挤压抬升和被局部剥蚀的特征; 南部拗陷内沉积地层稳定, 表现为拉张的特征, 且南部拗陷深度大于北部.(2) 青海湖沉积物的厚度各处有较大差异, 其中最厚沉积分布于南北两个拗陷盆地内, 就本次电火花系统所能达到的深度, 北部拗陷内沉积物厚度超过560 m, 南部拗陷内沉积物厚度超过700 m.(3) 青海湖湖底沉积有三个重要的界面: T 1是全湖均一的界面, 其上地层全湖均有分布, 且大致等厚; T 5是一个新的构造沉积旋回开始的界面, 其上沉积物的沉积环境相对稳定; T g 是晚新生代青海湖湖盆的基底.(4) 青海湖沉积物的岩性主要为泥质粉沙、黏土质粉沙、粉沙质黏土和含砾粉沙质黏土等.5 结语本文完成之际, 获悉“青海湖环境钻探”已被国际大陆钻探委员会(ICDP)批准, 并将于2005年实施. 本项研究曾在2003年底西宁“青海湖环境钻探国际工作会议”上报告, 积极推动了“青海湖环境钻探”这一大型国际合作计划. 2005年实施的青海湖环境钻探也将主要依据本项研究建议的四个深孔位置进行钻探(图 5).由于在青海湖首次使用高穿透的电火花剖面探测方法, 对于地球物理剖面的解译主要依托南海沉积物研究的经验, 是否完全适合于内陆湖泊还需通过青海湖钻探这一实践的检验. 本项研究既为青海湖环境钻探提供了基础资料, 同时青海湖钻探的结果也将检验本项研究的正确与否, 如层序地层与岩性地层的对比是否准确, 反射界面时间-深度的转换是否适合等.致谢 本次地球物理调查工作过程中得到中国科学第4期安芷生等: 青海湖湖底构造及沉积物分布的地球物理勘探研究 341院盐湖研究所马海洲研究员、杨波高级工程师和青海湖渔场的大力支持. 参加调查的中国科学院南海海洋研究所、地球环境研究所和南京地理湖泊研究所科研人员克服困难, 密切合作, 使得调查工作得以圆满完成, 在此一并表示衷心感谢！参 考 文 献1 Williams D F, Liu T S. The study of lake sediments for global change research. Earth Science Frontiers, 1997, 4 (1-2): 34~42 2 Baikal Drilling Project Members (BDP93). Preliminary results of the first scientific drilling on Lake Baikal, Buguldeika site, south-eastern Siberia. Quat Int, 1997, 37: 3~173 Kashiwaya K, Ochiai S, Sakai H, et al. Orbit-related long-term climate cycles revealed in a 12-Myr continental record from Lake Baikal. Nature, 2001, 410 (6824): 71~744 中国科学院兰州地质研究所. 青海湖综合考察报告. 北京: 科学出版社, 1979. 1~235 中国科学院兰州分院. 青海湖近代环境的演化和预测. 北京: 科学出版社, 1994. 1~96 沈吉, 刘兴起, Matsumoto R, 等. 晚冰期以来青海湖沉积物多指标高分辨率的古气候演化. 中国科学, D 辑, 2004, 34 (6): 582~5897 Lister G S, Kelts K, Chen K Z, et al. Lake Qinghai, China: Closed-basin lake levels and the oxygen isotope record for ostra-coda since the last Pleistocene. 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黄河三角洲滨浅海区晚第四纪沉积地层结构与海洋地质灾害研究摘要:在过去数十年里,尽管中国对黄河三角洲的调查研究工作倾注了大批人力和物力,并获得了成果,但仍有不足之处。
深入地研究了该区域内晚中第四纪晚期以来形成的古地层构造将有助于我们人类更深入地了解晚全新世以来黄河三角洲地区的地质发育演变过程及其与环境演化,以及进一步深入地研究了该区域范围内的晚中第四纪晚期古地质环境演化。
第四纪时期,特别是在晚第四纪时期由于持续不断发生的海洋大气候型的海平线的抬升,形成了复杂多样的海底浅地层产状结构和残留地形与现代地貌相互叠置的特殊情况。
所以,深入分析中晚第四纪海洋古环境演化规律和沉积地貌空间分布变化规律,是掌握中国海洋地质灾害的关键问题。
关键词:黄河三角洲滨浅海地区;晚第四纪;沉积地层;海洋地质灾害本文通过对在黄河三角洲滨浅海区测得的较浅地层剖面的调查,分别探讨了该区的地层构造和地质种类、分布等特点。
明确了自氧同位素五期以来研究区域沉积物地层的划分范围和分布规则,确定了晚更新世以来黄河三角洲滨浅海区域的主要沉积物地层构造,并根据大量前人研究,系统归纳出了黄河三角洲海域内地质灾害产生的主要成因。
一、地层单元及其分布特征(1)现代黄河三角洲沉积一八五零年开始沉积的现代黄河三角洲沉积处于反射边界T0和T1中。
该单元的最常见1~2个次级反射面,被该单元分割为2~3期亚层,表示了2~3期三角洲垛体的发育。
层内反射与月相连续、清晰,为平缓倾斜的进积式S型斜交结构;反光层朝北、东北方向偏斜,表示着黄河入海的方位。
也常见于较大潮道(横断面长300~600m)的充填堆积,在潮道下切界面切割邻区反光层和次级反射界面。
在局部发育的畸形处,和海底穿刺。
(2)冰后期海侵沉积本单元处于反射边界的T1和T2中。
层内反射相位持续、清晰,大致上形成近乎水平的层状反光系统。
在向离岸角度偏斜的T二反光边界上,可见光反照层沿其方位上超。
HB负一孔的岩心研究发现,该单元的底部为潮平~滨岸沼泽堆积,上层则为新时代中后期的大陆架堆积。
青海湖现代沉积地质考察报告青海湖概况青海湖是我国内陆最大的咸水湖泊，面积4635km2，平均水深18.4m，最大水深28.7m,蓄水量854×108m3。
湖区被大通山、日月山和青海南山所环绕,图1 青海湖区卫照图青海湖湖面海拔3200m以上，人烟稀少，人为改造和污染极少，是研究现代湖泊沉积的理想场所。
青海湖发育着丰富多彩的陆源碎屑沉积类型，湖盆的构造格局在很大程度上控制着水系分布、河流规模、搬运方式和沈积展布。
沿盆地长轴方向，西端发育有辫状河、曲流河、三角洲、水下河和深湖相沉积体系，东端发育有风成堆积相和泻湖相沉积体系。
湖盆南北短轴方向，北岸较缓，形成山间河道、辫状河、洪积扇、扇三角洲和滨浅湖相沉积体系，南岸较陡，形成几个大大小小的冲积扇裙。
与国内外其它湖泊相比，风成堆积、水下河流相和滨岸砂坝较为发育是青海湖的沉积特点。
2006年6月，应西地所会议邀请，我们研究院18位地质工作者组成青海湖地质考察大港班前往青海进行地质考察。
青海湖现代沉积特征青海湖及其湖畔是沉积学家难得的天然研究室，这里发育着丰富多彩的陆源碎屑沉积类型，湖盆的构造格局在很大程度上控制了水系分布、河流规模、搬运方式和沈积展布。
1．河流沉积①青海湖现代河流沉积河流沉积发育有辫状河和曲流河两种类型。
图2 沙柳河辫状河沉积辫状河分布在布哈河的上流和沙柳河中上流，河道宽浅，水流湍急。
主河道粗砂为主，有时河道干涸。
河床中砾石定向排列呈叠瓦状，最大扁平面指向河流图3 沙柳河河床砾石叠瓦状排列方式上流方向，倾角较大，长轴平行水流分布，这一点为判断古水流方向提供了重要依据。
边滩沉积规模较小，发育程度比曲流河差。
心滩发育，呈不对称梭形，滩头为砂和砾较粗沉积物，滩尾为砂和泥较细沉积物，垂向上以加积为特征；心滩下部为砂、砾层，砾石大小不均，可见粗糙斜层理和交错层理，上部为粉砂与泥质互层，粉砂呈透镜状，分布不稳定，发育平行层理、微细交错层理，其上小灌木生长繁茂。
青海湖现代沉积环境与沉积相特征
王新民;晁吉俊
【期刊名称】《沉积学报》
【年(卷),期】1997(015)A12
【摘要】青海湖系第四纪以来形成的一个高原内陆断陷湖盆。
湖盆的形成与演化经历了断陷期，河湖共存期，全盛时期和萎缩时期四个阶段，目前处于萎缩期。
沉积体系展布受气候，物源，河流，地形，构造演化和断裂系统等多种因素的控制，具有山间断陷近物源沉积的特点。
沿盆地长轴方向，西部发育有辫状河，曲流河，三角洲，水下河，深湖相沉积体系；东部有风成堆积相，泻湖相。
【总页数】6页(P157-162)
【作者】王新民;晁吉俊
【作者单位】西北地质研究所;兰州大学
【正文语种】中文
【中图分类】P512.2
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1.闽江口水下三角洲沉积特征及沉积环境Ⅰ.现代沉积特征及沉积环境 [J], 王海鹏;张培辉;陈峰;叶燕贻;郑志凤
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3.西藏改则地区木嘎岗日组沉积相特征及沉积环境分析 [J], 刘静雯;朱利东;杨文光
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张关龙;侯读杰;王圣柱
5.滇西保山施甸地区中泥盆世沉积相特征及沉积环境分析 [J], 马永生;李树誉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
晚冰期以来青海湖沉积物多指标高分辨率的古气候演化一、本文概述《晚冰期以来青海湖沉积物多指标高分辨率的古气候演化》这篇文章旨在通过对青海湖沉积物的深入研究，揭示晚冰期以来青藏高原东北部地区古气候的高分辨率演化过程。
青海湖，作为中国最大的内陆咸水湖，其沉积物记录着丰富的环境信息和气候变化历史，对于理解区域乃至全球气候变化的机制和模式具有重要意义。
文章将利用多种指标，包括沉积物粒度、地球化学元素、有机生物标志物等，对青海湖沉积物进行综合分析。
这些指标能够反映不同时间尺度的气候变化，如温度、降水、湖泊水位、风力等，从而为我们提供详细而准确的古气候演化序列。
文章还将关注晚冰期以来青藏高原东北部地区的气候变化特点，如季风强度、干旱事件、极端气候事件等。
这些特点对于理解该区域气候变化的规律和机制，以及预测未来气候变化趋势具有重要价值。
通过本文的研究，我们希望能够为理解青藏高原东北部地区乃至全球气候变化的科学问题提供新的视角和思路，为气候变化研究和应对提供有力支持。
二、研究区域与材料方法青海湖，位于中国青海省，是中国最大的内陆湖泊，也是青藏高原的重要水体。
其地理位置和气候条件使其成为研究古气候变化的理想场所。
青海湖地区的气候类型属于高原大陆性半干旱气候，其独特的地理环境和气候特征使得该区域的沉积物成为记录古气候信息的重要载体。
为了获取高分辨率的古气候信息，我们在青海湖的不同区域进行了沉积物的采集。
采集工作主要集中在湖岸边的沉积剖面和湖底的沉积物中。
采集的样品经过严格的筛选和预处理，以确保其代表性和可靠性。
本研究采用了多种高分辨率的分析方法，包括粒度分析、磁化率测量、有机地球化学分析以及同位素分析等。
这些方法的结合使用，可以提取出沉积物中蕴含的古气候信息，如降水量、温度、湖泊水位等。
粒度分析：通过测量沉积物的粒径大小和分布，可以推断出沉积物来源、搬运方式以及沉积环境，进而反映古气候的变化。
磁化率测量：磁化率是衡量沉积物中铁磁性矿物含量的重要指标，与气候变化密切相关。
陆相盆地滩坝砂体沉积特征及其形成与保存条件——以青海湖现代沉积为例王菁; 李相博; 刘化清; 张志杰; 完颜容; 王宏波; 黄军平【期刊名称】《《沉积学报》》【年(卷),期】2019(037)005【总页数】15页(P1016-1030)【关键词】滩坝砂体; 现代沉积; 形成机理; 保存条件; 青海湖【作者】王菁; 李相博; 刘化清; 张志杰; 完颜容; 王宏波; 黄军平【作者单位】中国石油勘探开发研究院西北分院兰州 730020; 中国石油勘探开发研究院北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P512.20 引言滩坝砂体是滩砂和坝砂的总称，在滨浅湖区广泛发育[1]。
由于经历了湖浪作用的搬运淘洗，滩坝砂体物性良好，因而成为近年来中国石油勘探界与沉积地质学家关注的热点[2-3]。
国内外学者对滩坝砂体进行了研究，在沉积环境、成因、沉积特征、沉积模式等方面取得了丰富的研究成果。
国外学者主要针对现代海岸或湖岸沉积以及野外滩坝露头进行了考察与研究。
他们在滩坝成因机理研究方面较为深入，强调水动力、地形地貌对现代海岸滩坝形成的控制作用[4-5]。
国内学者的研究则侧重于古代陆相湖盆滩坝砂体的沉积特征与油气地质意义，在对古代湖盆滩坝砂体的分类[6-7]、沉积特征[6,8-11]、地球物理特征[6,12-13]、分布发育规律[8,14-15]及成藏特征[9,15-19]等方面做了全方面的研究。
相对而言，国内学者针对现代沉积中的滩坝砂体进行详细解剖的实例不多，现有文献资料也多以对沉积特征的描述为主[20-23]，而水动力及滩坝成因机理方面的研究实例鲜见报道，仅有个别研究学者涉及到该方面的研究内容[24-25]。
“将今论古”是沉积学研究最基本也是最主要的方法手段，因此本文通过对青海湖现代沉积的实地考察，分析研究滨浅湖滩坝砂体的发育与保存条件，以期对我国古代陆相盆地滨浅湖滩坝这一新领域的油气勘探提供借鉴和参考。
1 青海湖滨浅湖滩坝砂体沉积特征与分布规律1.1 滩坝砂体沉积特征滩（Beach）与坝（Bar）是两个不同的概念，前者是在波浪作用（Waves）下形成的与岸线平行、席状展布的沉积体，其向陆一侧与海岸相连；后者是指在沿岸流（Littoral currents）作用下沉积于岸线拐弯处的沉积体，与海岸之间有水体相间，其形成常由沙嘴开始[26-31]。
柴达木三湖地区第四系地震相类型及沉积体系贾怀存;田继先;刘震;夏鲁【摘要】三湖地区第四系气藏是我国独特的生物气藏,同时也是国家"西区东输"的重要战略气源区,地层年代非常新.根据典型地震相单元外形和内部反射结构特征,通过利用大面积覆盖的二维地震资料识别出了前积相,丘形地震相,透镜体地震相,席状披盖相,杂乱相等骨架地震相,并研究了第四系七个泉组地震相平面分布特征.在对地震相进行岩心和测井沉积相标定后,确立了地震相与沉积相对应关系,并以此利用地震相特征预测了区域沉积体系分布模式,进而明确研究区主要物源方向与展布范围以及特殊沉积相带的发育模式.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】5页(P359-362,371)【关键词】地震相;沉积体系;第四系;三湖地区【作者】贾怀存;田继先;刘震;夏鲁【作者单位】中海油研究总院,北京 100028;中石油廊坊分院,廊坊 065007;中国石油大学(北京),北京 102249;中国石油大学(北京),北京 102249【正文语种】中文【中图分类】P618.13柴达木盆地三湖地区沉积地层相对较新，地表相对平缓，盐碱和平滩为其主要地貌现象。
该地区已发现三大主力气田（涩北1号、涩北2号和台南构造）、多个含气构造[1-2]，且主要分布在三湖地区北斜坡的挠曲带。
目前三湖地区的钻井也主要围绕着三大气田和北斜坡开展，因此，作为三湖地区更新世沉积中心的涩南构造带及其以南，钻井工作很少，只是在南部昆仑山脚下有早年的零星几口钻井，但钻遇沉积地层较薄，基底埋深较浅。
刘伟，闫林等[3]对柴西地区古近系和新近系地震相做过研究，通过对反射结构和几何形态等参数识别出7种地震相，并认为地震相分布受构造演化控制，层位上具有继承性[3]。
目前，虽然很多学者和专家对柴达木盆地三湖地区第四系地层进行过研究[4-5]，但研究内容主要是地层对比，生物气成藏机制等方面的研究，对盆地区域沉积体系及储层地震相等方面的研究较少，尤其是三湖地区的地震相类型和分布特征还不是很清楚，为宏观认识区域沉积体系和储层发育特征带来了不确定性。
第17卷 第1期盐湖研究Vol117No11 2009年3月JOURNAL OF S ALT LAKE RESE ARCH Mar12009青海湖第四纪晚期沉积地震地层特征分析王 平1,安芷生2,常 宏2,王苏民3,沈 吉3,李小强2,张毅祥1,孙千里2,宋友桂2,艾 莉2(11中国科学院南海海洋研究所,广东广州 510301;21中国科学院地球环境研究所,陕西西安 710075;31中国科学院南京湖泊与地理研究所,江苏南京 210008)摘 要:青海湖是我国最大的内陆湖泊,目前的水域面积约4400k m2,流域面积约29660k m2。
通过在湖内进行高分辨率浅层剖面探测(GeoPulse),发现不同发育阶段的沉积特征在地震剖面上得到很好的反映。
Geopulse高分辨率浅层剖面穿透深度约60m(分辨率为015m),沉积层序在湖盆中央近水平展布,揭示沉积环境相对稳定,但也有局部的扰动或错断。
尤其在南部近岸部位,上表层沉积出现弯曲,说明第四纪的晚近期,青海湖有过新的构造运动。
关键词:青海湖;高分辨率浅层剖面;地震地层中图分类号:P63114 文献标识码:A 文章编号:1008-858X(2009)01-0001-051 前 言为推动“青海湖环境钻探与全球变化”大型国际合作计划,中国科学院地球环境研究所委托中国科学院南海海洋研究所对青海湖进行地震勘探。
目的是弄清它的地质构造和地层沉积特征,为青海湖的科学钻探提供第一手资料。
中国科学院地球环境研究所和中国科学院南海海洋研究所等,于2001年、2002年和2003年连续3年分4期开展了对青海湖湖底以中、浅地层为主要目标的地球物理调查。
完成电火花(Sparker)测线约1000km、Geopulse高分辨率的浅地层剖面130k m。
Geopulse高分辨率浅层剖面系统工作参数:发射功率280J,滤波频率500～3000Hz,记录长度以100m s为主,部分为200m s。
基以电火花地震剖面资料的研究成果[1],本文主要讨论Geopulse高分辨率浅地层剖面的地震地层特征(图1)。
2 地震地层特征分析所获取的高分辨率浅层剖面均位于青海湖的南湖盆,其所穿透的最大地层厚度为60m (从湖底算起)。
青海湖的近代沉积速率为0133mm/a[2],沈吉等在7145m处获得了1816ka的校正年龄[3],7145m岩心的平均沉积速率为014mm/a,高分辨率浅层剖面相邻的二郎尖120m钻孔岩芯的古地磁测定,B/M界限在120m左右,推测其沉积速率为0115mm/a[4],考虑下部地层的压实作用, 012mm/a作为60m地层的平均沉积速率较为合适。
那么,60m沉积地层所涵盖的时间长度约30万年左右,是第四纪中后期的沉积地层。
根据反射结构特征(如反射振幅、相位、连续性,反射同相轴间的结构等),可以划分出8个反射界面,分别为R、R1、R2、R3、R4、R5、R6、收稿日期:2008-10-28基金项目:本文是国家973项目(2004CB720202)的研究成果作者简介:王 平(1962-),男,博士,研究员,从事地质、地球物理研究。
盐湖研究第17卷图1 青海湖高分辨率浅层剖面测线和主要断裂分布图[1]F i g 11 H igh res oluti on shall ow p r ofile survey line and maj or fracture distributi on in Q inghai LakeR 7,它们所对应的地震层序为S 1、S 2、S 3、S 4、S 5、S 6、S 7。
为了解释各地震层序的岩性,利用了青海湖内一个27m 的钻孔(Q inghai Core87)的地层岩性资料。
浅层剖面上部所划分的地震层序与钻孔揭示的地层进行对比,两者对应较好(图2)。
图2 浅层剖面的地震层序与钻孔地层对比F i g 12 Co mparis on bet w een seis m ic sequence and drilling stratigraphy of Q inghai Lake shall o w p r ofile2第1期王 平,等:青海湖第四纪晚期沉积地震地层特征分析 层序S 1:介于R 0和R 1之间,是一套空白的反射结构为主的地震层序,代表未成层的软性淤泥;层序S 2:介于R 1和R 2之间,是平行的层状反射结构,反射同相轴连续、强振幅、高频,是一套砂、泥互层式沉积结构,其底部为成层性略差的块状沉积物;层序S 3:介于R 2和R 3之间,是似平行、带有倾斜的层状发射结构,反射同向轴连续,振幅较强、高频,是一套砂、泥互层式的沉积结构,其底部存在空白反射特征,是成层性较差的细粒沉积物;层序S 4:介于R 3和R 4之间,是一套反射结构多变的沉积,局部为空白反射结构,反射的同相轴不连续,弯曲变形严重,成层性差,是沉积后经扰动的泥质沉积物;层序S 5:介于R 4和R 5之间,反射特征与层序S 3相似,但其底部有同相轴弯曲现象,反映其底部沉积物形成后有较大的变动,反射同相轴基本连续,反射振幅较弱,频率较低,是一套砂、泥互层的沉积物;层序S 6:介于R 5和R 6之间,除其底界唯一较连续的反射面外,整套层序为一空白的反射特征,成层性差,横向岩性变化也较大,是一套泥质为主的沉积物;层序S 7:介于R 6和R 7之间,反射特征与层序S 6相似,底部倾斜,局部在测程内未见底界,层序内可见一些层状结构,但不连续,反映其横向变化较大,是一套砂、泥互层的沉积物。
从已有的27m 湖心钻孔资料分析,所对应的地震层序S 1至S 4可以和钻孔揭示的沉积序列很好地对比。
3 地震地层序列特征与第四纪晚期构造运动 根据电火花地震剖面资料分析,可在青海湖分出两个坳陷带和一个隆起带[1]。
北部坳陷带:由F1和F2断裂控制,呈NEE 向,其内发育1个盆地———青海湖北部盆地;南部坳陷带:由F4和F5断裂控制,呈NEE 向,其内发育两个次一级盆地———青海湖南部盆地和东部盆地,两个盆地之间未见断裂分隔,仅为一低凸起。
根据Geopulse 高分辨率浅层剖面资料分析,青海湖区第四纪晚期的构造运动不甚剧烈,在湖盆的中央,沉积序列大致水平且连续稳定(图3)。
图3 湖盆的中央的浅层剖面反映了稳定的沉积环境F i g 13 Shall ow p r ofile of the central part of lake basin that reflectsthe stable sedi m entary envir on ment 在靠近海心山隆起区,湖底的沉积也受隆起的影响,随之起伏(图4)。
但其浅表层(15m厚)沉积结构仍保持了近似平行的层状结构,说明这种起伏是受后期隆升所影响的。
3盐湖研究第17卷图4 海心山东南的浅表层沉积仍为平行结构但有些起伏F i g 14 Near 2surface parauel structure with slight fluctuati on t othe s outheast of Haixinshan islet 而在湖的南岸,浅层剖面反映了边界断裂F5所引起的差异升降运动,湖盆中央与湖盆南部边缘存在明显的构造边界(图5),此边界断裂有一定的继承性,新一期在旧边界的基础上向南推进。
在高分辨率浅层剖面上可看出,构造运动错断发生在沉积厚度约30m 处,垂直断距约3m 。
根据012mm /a 的沉积速率计算,构造运动可能发生在15万年左右。
这与前人研究认为青海湖地区15万年左右发生强烈的构造运动相一致[5-7]。
而到了湖底,则表现为断阶,错断可达3m 。
可能是更新一期的构造运动的痕迹。
图5 青海湖南部边界的差异升降有其继承性F i g 15 D ifferential up lift of s outh boundary of Q inghai Lake was inherited4 结 语通过对青海湖的地球物理调查研究,我们发现海心山附近有一个NWW 向的隆起带,隆起带以北的沉积拗陷受正断层控制,晚第三纪至第四纪的沉积地层发育齐全,但朝北岸地层有抬升、减薄和尖灭的现象。
在隆起带以南为4第1期王 平,等:青海湖第四纪晚期沉积地震地层特征分析地堑式沉积拗陷,其内发育有南部盆地和东部盆地。
盆地内晚第三纪至第四纪的沉积地层发育齐全、连续、变形小、厚度大。
湖盆中央,在高分辨率浅层剖面所能穿透的沉积层内,其浅层沉积是稳定、连续的,几乎是平行的层状结构。
在湖的南部边界断层处,其浅层沉积发生弯曲或错断,这是由于边界断层的活动影响所致。
而且还发现,这种错断是分期且有继承性的。
致谢:本文的地球物理资料采集过程中得到中科院盐湖所马海州研究员、杨波高工和青海湖渔场的大力支持;参与资料采集的中科院南海海洋所、地球环境所和南京地理湖泊所科研人员付出了艰辛的劳动,在此对所有支持和参加本项工作的人员致以衷心感谢!参考文献:[1] An Z S,W ang P,Shen J,et al1Geophysical survey on thetect onic and sedi m ent distributi on of Q inghai Lake basin[J]1Sciences in China series D2earth sciences,2006,49(8):851-8611[2] 黄麒,青海湖沉积物的沉积速率及古气候演变的初步研究[J]1科学通报,1988(22):1740-17441[3] 沈吉,刘兴起,Matsumot o R,等1晚冰期以来青海湖沉积物多指标高分辨率的古气候演化[J]1中国科学D辑,2004,34(6):582-5891[4] 袁宝印,陈克造,Bowle J M,等1青海湖的形成与演化趋势1第四纪研究,1990(3):233-2431[5] L i J J1The envir onmental effects of the up lift of the Q inghai2Xizang Plateau1Quaternary Science Revie ws,1991,10(6):479-4831[6] 潘保田1贵德盆地地貌演化与黄河上游发育研究[J]1干旱区地理,1994,17(3):43-501[7] 赵振明,刘百篪1青海共和至甘肃兰州黄河河谷地貌的形成与青藏高原东北部隆升的关系[J]1西北地质,2003,36(2):1-121[8] 中国科学院兰州地质研究所,等1青海湖综合考察报告[M]1北京:科学出版社,1979:1-231[9] 中国1∶1000000地貌图编辑委员会西宁幅地貌制图研究组1祁连山区域地貌与制图研究[M]1北京:科学出版社,19921Ana lysis on the Character isti c of Se is m i c Stra ti graphy of La terQua ternary Sed i m en t i n Q i n gha i LakeWANG Ping1,AN Zhi2sheng2,CHANG Hong2,WANG Su2m in3,SHE N J i3,L I Xiao2qiang2,ZHANG Yi2xiang1,S UN Q ian2li2,S ONG You2gui2,A IL i2(11S outh China Sea Institute of O ceanology,Chinese A cade m y of Sciences,Guangzhou,510301;21Institute of Earth Environm ent,Chinese A cade m y of Sciences,X ian,710075;31N anjing Institute of geography and L i m nology,Chinese A cade m y of Sciences,N anjing,210008)Abstract:Q inghai Lake is the largest inland cl osed2basin lake in China,with an water area of4400km2 and a drainage area of about29660k m21Based on the geopulse high res oluti on sub2bott om p r ofile sur2 vey,the later quaternary sedi m ent characteristics in the lake are revealed on the sub2bott om p r ofiles clearly1The penetrati on and res oluti on of the sub2bott om p r ofiles are60m and015m res pectively1The p r ofiles in the basin center p resent a near level sedi m ent stratum that reveals a stable sedi m entary envi2 r onment of the lake1However,there are als o s ome disturbed sedi m ent layer or s mall faults in basin boundary,es pecially,in the s outh nearshore area of the lake1It suggests that there was neo2tect onic move ment in later quaternary in Q inghai lake1Key words:Q inghai lake;H igh res oluti on p r ofile;Seis m ic stratigraphy5。
