北京后沙峪凹陷的第四纪地层划分与构造演化

通过对北京平原北部昌平、顺义、朝阳等区域的多个深孔资料、尤其后沙峪地区G3钻孔资料的深入分析,并开展磁性地层学及孢粉测试成果研究,建立了钻孔的磁性地层序列,结合南口—孙河断裂、顺义断裂以及黄庄—高丽营断裂的活动性研究成果,确定了后沙峪凹陷的第四纪地层格架,分析了凹陷的构造演化过程。结果表明,后沙峪凹陷上G3孔下更新统底界为511.7 m,中更新统底界为175.5 m,上更新统底界为31.6 m。在燕山期晚期,黄庄—高丽营断裂形成,控制了北京凹陷的西部边界,在北东向顺义断裂和北西向南口—孙河断裂共同作用下形成后沙峪凹陷。进入第四纪后,G3钻孔地层在早、中、晚更新世的沉积速率分别为0.198 mm/a、0.255 mm/a和0.243 mm/a;各条断裂活动速率的差异性客观反映出各块体之间的升降特点。由于后沙峪凹陷处于黄庄—高丽营断裂的上盘,同时也是顺义断裂的下盘,因此,断裂间的相互运动在第四纪沉积作用下形成了后沙峪凹陷。

后沙峪凹陷第四纪高精度地层格架及地质意义

通过对后沙峪凹陷ZK19钻孔自然伽马测井曲线进行旋回地层分析,以古地磁测年数据为年龄锚点,建立了后沙峪凹陷第四纪0.1 Ma年精度的年代标尺,为后续研究后沙峪第四纪的构造演化、气候变化提供了精细的年龄标定。通过对钻孔ZK19开展沉积相分析,将地时与沉积相分析相结合,讨论本区第四纪以来的沉积演化,以及沉积环境对第四纪新构造运动的响应。分析表明,钻孔中识别出的两次浅湖沉积,沉积时间分别为2240~2152 ka,1784~1475 ka,分别对应了早更新世早期的西山强烈上升时期和早更新世中期的青藏运动B幕,北京地区构造以北东向断裂活动为主导。根据后沙峪凹陷浅湖相的消亡时间,确定后沙峪凹陷的形成时间大概2080 ka。晚更新世以来,北东向断裂表现为整体运动,两盘差异不大,后沙峪地区主要为曲流河的沉积环境。