深圳市第四紀地層綜合剖面的建立.docx

1、201】年8月第4期文章編號：1672-8262(2011)04-155-06中圖分類號：P534.63文獻標識碼:A城市勘測UrbanGeotechnicalInvestigation&Surveying深圳市第四紀地層綜合剖面的建立徐俊',，肖兵'，余成華'，張桂香'，蔣鵬I，鄧文龍'，陳龐龍2（I.深圳市勘察研究院有限公司，廣東深圳510086；2.廣東省地震局，廣東廣州510070）摘要：通過沿深圳主干斷裂分布的4個控制性鉆孔揮測，結(jié)合大量資料的綜合研究，從巖石地層、生物地層、氣候地房、年代地層等方面，詳細剖析深圳地區(qū)的地層特征，建立了深

2、圳市第四紀地層綜合剖面關(guān)鍵詞：城市斷層；控制牲鉆孔；第四紀地層1前言深圳市重點項目“深圳市活斷層探測與地震危險性評價皿；子課題之一就是建立深圳市第四紀地層剖面。為此,首先對深圳地區(qū)深圳市第四紀地層研究歷史進行了深入的總結(jié)和研究，在此基礎(chǔ)匕圍繞深圳境內(nèi)的五華-深圳大斷裂南延段,根據(jù)地形地貌特點以及深圳斷裂帶的位置布置了4個第四紀地層控制性鉆孔0T，如圖1所示。結(jié)合大鼠資料的綜合研究，從巖石地層、生物地層、氣候地層、年代地層等方面，詳細剖析深圳地區(qū)的地層特征,分析建立r深圳市第四紀地層綜合剖面。'實JN斷阪/險伏新於/推曲斷層，第四系全新統(tǒng)。第四系史新統(tǒng)«仃堊系fig二迭系株羅系

3、版可泥盆系系震H家。字白Y世花崗巖晚侏羅世花肉巖中侏羅世花崗巖早臭阿世花崗巖控制F.九尾嶺斷寰組F,橫崗一羅湖斷表貌不嶂一橫"一羅湖斷裂孔清反嶺一爛豪我斷樞4炮臺山一橫崗頭新裂土黃村嶺斷裂&深圳水昨一深珈海關(guān)斷裂R,蓬塘斷裂北支蓮堵斷笠南支F,框用斷裂F,欽出郵裂爆R,溫埔一瓶溺斷裂東支）裂（沔支）FiE坑水律斯耘Q目標區(qū)范圍圖1深圳市活斷層探測控制性鉆孔位置示意圖*收稿日期：20】1-0612作者簡介:徐?。?981），男，匚程師，主要從事地質(zhì)災害防治工程勘察設計丁作。本項研究一共完成4個控制孔鉆探，總進尺104.1m。光釋光樣44個，熱釋光樣12個，"C樣10個

4、，古地磁樣140個，抱粉分析樣10個，有孔蟲樣10個,硅藻樣10個，波速4個孔測點79個，電阻率4個孔101個測點。2第四紀地層鉆孔剖面分析深圳市第四紀地層類型從成因上可分為兩種主要類型氣一類是沖海積相的近海*原沉積，另一類是沖洪積相的山間盆地沉積。本次第四紀地層研究的主要目的是為五華一深圳大斷裂活動性判斷提供基礎(chǔ)資料，因此，主要鉆孔剖面位置燼可能靠近這條斷裂帶。為此-共實施了4個鉆孔，其中兩個選擇近海平原區(qū)（漁民村DZ1孔和沙頭角DZ3孔），另兩個選擇在山間盆地（深圳水庫主壩DZ2孔和安良村DZ4孔），分別從巖石地層、生物地層、氣候地層、年代地層綜合研究深圳地區(qū)第四紀地層的時代和劃分。2.1

5、巖石地層漁民村DZ】深圳市第四紀地層柱狀圖所示；根據(jù)巖性和粒度變化，DZ1孔1層5層劃為一個地層單元,6層12層劃分為另一地層單元，基本上形成兩個完整的由粗到細的沉積韻律，上面一個沉積韻律為全新統(tǒng)，下面一個沉積韻律為上更新統(tǒng)。I）公孔巖性和粒度變化與DZ1類似，基本上以1層6層為一個沉積豹律,7層9層為另一個沉積韻律，這里值得注意的是，下部沉積韻律層頂部出現(xiàn)花斑粘土層，它是整個珠江三角洲地區(qū)上更新統(tǒng)與全新統(tǒng)之間分界的標志層。在沖洪積土層發(fā)育地區(qū)，這種巖性和粒度變化的雙韻律性不大明顯，見深圳水庫DZ2深圳市第四紀地層柱狀圖。2.2生物地層一般第四紀地層埋藏的生物化石不多，標準種屬更少，相對地說微

6、體古生物含量較為E富。硅藻鑒定結(jié)果如下:漁民村DZI孔的B-I和B-2樣硅藻較少,B-3B-5樣硅藻較多。沙頭角DZ3孔的B-5和B-6樣無硅藻,B-7樣硅藻較少。深圳水庫主壩DZ2孔的B-8和B-9樣品硅藻較少°羅湖區(qū)漁民村DZ1孔第四紀地層柱狀圖gg曹一6?.9H了.9.II(S>±t.IIMOK”頃I。頸St*K年效據(jù)仝乜Mi-苑子花粉OHTHTiMOtiw硅廈化石有孔蟲化石木未,草本.具次是主代WM<OWM«)、UjMMvcb).笛株者CQmra)<hw)芒*s如X林(CbccBodacm)J0WHM3),JM«*澄,供Abt.

7、<!*isc-is.a»sE/ttmagsl>.3-lftill«(!>牌圖2深圳市第四紀地隈柱狀圖優(yōu)勢硅藻種有5種c它們的總個體數(shù)最多的是條紋小環(huán)藻【Cyclotellastriata(kiltz)Grun.F-B-M】，計592個。其次是史密斯雙壁藻【Diploneissmithii(Breb)cl.B-M】，計303個。再次為卵形菱形藻NitzschiacocconeiformisGrun.M】計229個。還有顆粒菱形藻N.granulataGrun.M-B】，計142個；柱狀小環(huán)藻CycloteliastylorumBrightw.B-M】，計14

8、0個。由優(yōu)勢種的生態(tài)環(huán)境看，咸水種M的2種，半咸水種B_M的2種,淡水種F-B-M的一種，表征海、河交互作用的沉積環(huán)境。按硅藻分析結(jié)果，可將該剖面的沉積相分為四段。由上而卜的層1代表海水作用環(huán)境,層2層4代表海水作用減弱的環(huán)境，層5層6代表海水作用很強的環(huán)境，層8代表以河流作用為主。但層8中的B類(半咸水種)的百分比(67.78%)大大超過M類(咸水種)的白分比(26.84%)，反映本剖面的下部底礫層的沉積條件是河流作用較強，但不是純梓的沖積、洪積的環(huán)境，故推論其時代可能不是Q；,而主要是Q：以后，即冰后期海面開始回升時期?？紫x的組成、類型、分布與沉積環(huán)境密切相關(guān)，通過對第四紀海陸交互相沉積物

9、中有孔蟲群體研究，可以為第四紀地層劃分、海面升降、古氣候變遷和新構(gòu)造運動等主要的研究課題提供重要信息。深圳斷裂活動性研究課題我們提供漁民村DZ1孔5個樣品、沙頭角DZ3孔3個樣品和深圳水庫主壩DZ2孔2個樣品，一共10個有孔蟲樣品送交中山大學地球科學系第四紀古環(huán)境分析實驗室鑒定，結(jié)果如下：漁民村DZ1孔，埋深4.2m-5.0m的B-1和B-2樣有孔蟲。埋深8.1m10.3m的B-3、B-4和B-5樣有Amomoniabecearii(Linne)var.畢克卷轉(zhuǎn)蟲等種屬，但缺豐度數(shù)值和保存狀態(tài)描述。沙頭角DZ3孔埋深9.3m12.4m的B-6、B-7和B-8樣有下列Ammoniaannecte

10、ns(ParkeretJones)同現(xiàn)卷轉(zhuǎn)蟲等種屬，同樣缺豐度數(shù)值和保存狀態(tài)描述。深圳水庫主壩DZ2孔埋深4.3m-5.0m樣品無孔蟲，這與當?shù)氐墓怒h(huán)境有關(guān)。上述資料說明漁民村和沙頭角兩處存在海相環(huán)境，它們同展于畢克卷轉(zhuǎn)蟲與同現(xiàn)卷轉(zhuǎn)蟲組合形式，屬于近岸水域環(huán)境，是一種廣鹽性豐咸水為主，與窄鹽性海生種類混生的有孔蟲組合.潮流起主導作用。2.3氣候地層第四紀地層中往往含有大量抱子花粉化石，通過對其研究可得出不同時期的氣候變化，從而有助于地層的劃分。為此，我們選送了1。個樣品給中山大學地球科學系第四紀古環(huán)境分析實驗室鑒定，其中漁民村DZ1孔5個樣品（編號B-lB5）；沙頭角DZ3孔3個樣品（編號B-

11、5B-7）；深圳水庫主壩DZ2孔2個樣品（編號B-8B-9）。漁民村DZ1孔鑒定的優(yōu)勢種屬有:樗屬Castanopsisx山龍眼屬Heliciax野桐屬Mallo-tus、常綠棟屬Q(mào)uercus、松屬Pinus、桑科Moraceae,芒箕Dicranopteris、楓香屬Uquidambar、海金沙Lygodium、莎草科Cyperaceae、單縫抱子Monoletes、鳳尾蕨Pteris、三縫抱于Trileles,園尾藻Conscinodiscus等。下面重點討論分析漁民村的鑒定結(jié)果，DZ1孔一共有44種屬，其中木本種屬有28種，電本4種，抱了9種，水生1種，藻類2種。圖3給出了DZ1孔抱粉

12、圖式。通過對上述資料分析認為，B-l（4.2m4.4m）和B-2（4.9m5.0m）抱粉結(jié)果揭示了芒箕一單縫抱子鳳尾厥莎草科一禾本科一松屬?？平M合帶,反映出當時南亞熱帶常綠次生林,岸邊有少批紅樹林。植被受到人為擾動，氣候與現(xiàn)代相當，推測年代為晚全新世。B-3（8.1m8.3m）抱粉揭示了楮屬松屬蕨類一紅樹海金沙山龍眼屬組合，反映出當時為南亞熱帶常綠闊葉林,海邊紅樹植物發(fā)育,氣候濕熱，高海平面景觀，推測年代為中全新世。B-4（9.3m9.4m）和B-5（10.2m10.3m）抱粉結(jié)果揭示了樗屬楓香屬野桐屬一蕨類組合帶，反映出時為熱帶性季風常綠闊葉林，氣候比現(xiàn)今更為濕熱,推測年代為早中全新世。圖3

13、漁民村DZ】孔袍粉圖式2.4年代地層目前雖然各種常用的絕對年齡測鼠方法，如“C、熱樣光、光釋光等，存在一定的問題，但只要同時采用多種測試方法互相比較，其測定結(jié)果還是有較大的可信度及參考價值。基亍此，此次研究選用了上述3種方法同時進行，其結(jié)果相互驗證補充?！癈測試結(jié)果表明，這批樣品最老年齡是距今39847±217年,深圳市第四系（不含殘坡層）最老層位屬于晚更新世沉積。光釋光測試結(jié)果表明漁民村最老年齡為距今35.6±1.5千年,沙頭角為68.2±4.5千年，這與前人工作結(jié)果基本相同。龍云作（1997）認為珠江角洲第四紀地層最老年齡為距今6.5萬年左右，香港基面下約33

14、m48m之間存在晚更新此中期約55丁年65千年B.P.的-次海侵層，因此沙頭角DZ3孔出現(xiàn)6.82±0.45萬年的數(shù)據(jù)亦右其可信度。它們都屬于晚更新世地層，只不過珠江三角洲陸地最老年齡是中山石歧的45120±910年，由于接近“C測年極限值，僅作參考年齡使用。香港元朗山卜-村曾用光釋光方法'”測試最老年齡為81000±13500年，因此在海相地層局部地段出現(xiàn)68.2±4.5T年也是可接受的。熱釋光測試結(jié)果表明漁民村DZ!孔底部18.0m18.5m處的灰白色含礫中砂熱釋光測試（深度17.9m18.0m）為33800±1700年，光釋光測試

15、（深度18.0m18.2m）為35.6±1.5年.結(jié)果相當近似。漁民村DZ1孔第四系劃分的熱釋光數(shù)據(jù)比光釋光數(shù)據(jù)更切合巖性地層的劃分。綜上所述,深圳地區(qū)第四系主要是距今65（）00年來沉積而成,劃分出晚更新Ht和全新此地層o3第四紀地層沉積環(huán)境分析及地層綜合劃分3.1沉積環(huán)境分析通過上述分析，從中可看出第四紀期間沉積環(huán)境復雜多樣，除近海地段有-三角洲相外，還有濱海相沉積。在內(nèi)陸除沖積相外.還有洪積相和沖洪積混合相以及坡積相和殘積相。在同是濱海環(huán)境下，深圳灣地區(qū)R有較典型的三角洲相沉積，而在大鵬灣地區(qū):.角洲相不明顯，而濱海相特征顯得較為強烈。深圳灣沿海地區(qū)與珠江三角洲地區(qū)一樣，白晚更

16、新世晚期以來發(fā)生過兩次明顯的海侵事件。第-次海侵大致發(fā)生在距今2.5萬年2.7萬年左右,第二次海侵發(fā)生在距今0.7萬年0.2萬年,海侵規(guī)模后面一次比前面一次大，海侵時間也是后面比前面長。深圳地區(qū)抱粉分析揭示r晚更新世晚期以來氣候變遷的大致輪廓。晚更新世晚期至早全新世氣候相對較涼；中全新世是由暖轉(zhuǎn)溫的時期；晚全新世由溫轉(zhuǎn)熱。氣候的變化乂一定程度影響到第四紀沉積特征。3.2地層綜合剖面綜合以上各方面資料的分析，我們獲得深圳地區(qū)第四紀地層的綜合剖面如表1所示?？紤]到地層命名原則及其合理性,我們沿海地區(qū)第四紀地層命名采納了前人龍云作的劃分方案，將第四系劃分為兩個大的地層單位，代表兩個地層時期的沖海積沉

17、積環(huán)境，分別稱為更新統(tǒng)中山蛆和全新統(tǒng)順德組。這種劃分方案便于野外使用，又符合我國地層劃分準則?？紤]到陸相地層橫向變化大的特點，增加了內(nèi)陸地區(qū)的第四紀沖洪積層的命名方案，上更新統(tǒng)采用廣州地理研究所的“坪山組”一名，全新統(tǒng)我們命名為“橫崗組”。深圳地區(qū)第四紀地腰垸含剖面表1注：年代救據(jù)欄目中.帶*表示光釋光數(shù)據(jù)，帶表示“C數(shù)據(jù)，其他為熱樣光數(shù)據(jù)LC敬據(jù)由中國科學院廣州地化所和北京大學核物理與核計術(shù)國家重點實臉室測定；光律光數(shù)據(jù)由國土資源部地下水礦泉水及環(huán)境監(jiān)溺中心測定；熱樺光數(shù)據(jù)由中山大學地球科學系地質(zhì)考古年代實臉宣測定。系統(tǒng)a巖性巖相特征及年代（沿海）巖性巖相特征及年代（內(nèi)陸）沿海內(nèi)陸南部沿海平

18、原區(qū)年代數(shù)據(jù)/千年北部山間盆地區(qū)年代數(shù)據(jù)/千年第四系全新統(tǒng)順德組橫崗組福黃色含礫粗砂，中細砂，原部為淤泥質(zhì)土，組成一個完常韻律0.2±0.00.3±0.00.4±0.0*0.8±0.0«0.824±0.0313.8510.194.00±0.031A6.30±0.308.32±0.40灰褐、黃褊色礫砂.上部以灰色、黃棉色粉質(zhì)粘土為主.局部為淤泥質(zhì)上。0.117±0.034Al.9±0.13.3±0.3*3.8±0.3*4.2M.34.37±0.21A5.0&

19、#177;0.3*7.910.3上四新統(tǒng)中山組坪山組黃灰、灰白礫砂、粗砂為主，上部粒度變細，以中砂和細砂為主，項部為淤泥質(zhì)土，組成一個完整的的律11.2±0.611.4±0.5115.7910.8018.6±0.9522.3"1023.2"3026.5±1.3529.8±1.533.8±1.735.65土1.5()38.372±0.138A39.847±O.2I7A41.3±1.4«58.912.4*66.4±5.168.2±4.5*灰白、放灰色粗砂礫石為

20、主。上部為黃禍色,灰褐色粉質(zhì)粘土，是一組比較典邱的F粗上細的二元結(jié)構(gòu)沉枳。21.l±1.0*22.6±1.5*4結(jié)論（1）深圳地區(qū)第四系比較發(fā)育，可劃分出兩種主要類型，即南部近海沿岸平原區(qū)類型和北部內(nèi)陸山間盆地區(qū)類型，它們的巖性巖相和生物蛆合有著顯著的區(qū)別。前者劃分為上更新統(tǒng)中山組和全新統(tǒng)順德組,代表了沖海積土層特征;后者劃分為上更新統(tǒng)坪山組和全新統(tǒng)橫崗組,代表了山間盆地沖洪積土層特征。這樣較為全面概括深圳地區(qū)第四紀地層的特征。（2）深圳地區(qū)第四系地層劃分首次使用光釋光測年方法，業(yè)輔之熱釋光和“C方法。結(jié)果顯示不同的方法出現(xiàn)一定的差異性。例如最老年齡，光釋光為6.82

21、77;0.45萬年（沙頭角,14.7m）；,4C為3.9847±0.0217萬年（沙頭角,11.5m）；熱釋光為3.38±0.17萬年（漁民村,18.0m）。其原因較復雜，但這套地層沒有出現(xiàn)>10萬年的中更新他的數(shù)據(jù)。深圳地區(qū)第四系最老年代可能為距今6.82±0.45萬年左右。通過區(qū)域?qū)Ρ?我們認為這次“C和熱釋光提供的數(shù)據(jù)較為可信。（3）深圳地區(qū)花斑粘土層與珠江三角洲地區(qū)一樣，呈斷續(xù)性分布,連貫性比較差，在4個鉆孔中僅在沙頭角孔有所發(fā)育?；ò哒惩翆硬粌H野外易于識別，而旦是區(qū)分全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)的重要標志層,其形成時代在距今22000年12000年期間。（4）

22、本次工作從巖石地層、生物地層、氣候地層、年代地層等兒方面進行剖析，獲得了較為一致的結(jié)論，對于深圳地區(qū)第四系地層劃分和時代問題的認識已比較明確，但深圳地區(qū)是否存在中更新世地層仍需進一步工作。致謝:論文在編寫過程中，得到了廣東省地震局郭飲華、潘建雄、馬浩明等同志的全力支持，借鑒并援引了深圳市活斷層探測與地震危險性評價項目相關(guān)資料,在此一并表示誠摯的謝意！參考文獻1JSGC-04.中國地度活動斷層探測技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程S.21廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊.中華人民共和國深圳地質(zhì)圖（1:50000）說明書MJ.北京：地質(zhì)出板社，1989廣州地理研究所.深圳地貌M|.廣卅：廣東省科技出版社,19834

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25、n&ResearchInstituteCo.Jl(i.Shenzhen510()86,China；2.SeismologicalBureauofGuangdong,Guangzhou510070,China)Abstract:BasedonthefourcontrolledboreholeslocatedonmainfaultsofShenzhenregion,combinedwiththeresearchonlargeamountsofdata,thestratumcharacteristicsofShenzhenregion,suchasrockstratumorganismstratum,climatestratum、periodstratum,areanalyzedindetail,Thequaternarystratumcomprehensiveprofilesareestablishe