湖南茶陵盆地上白垩统戴家坪组红层的古地磁研究

由于红层能够携带稳定的天然剩磁,因此在古地磁研究中被广泛采用。以往对于红层的研究大多集中于河湖相,对风成相红层的研究较少,尤其是风成沉积过程及沉积环境对剩磁记录的影响仍缺乏清晰的认识。对湘东南茶陵盆地上白垩统戴家坪组红层开展了古地磁研究,通过对比分析研究了风成相和河湖相红层携带剩磁的稳定性及其剩磁记录的可靠性。岩石磁学结果显示载磁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿。退磁结果显示,仅有约1/6的样品能够分离出特征剩磁(ChRM)。虽然两者的ChRM平均方向总体一致(风成相样品磁偏角Ds=222.7°,磁倾角Is=-43.3°,Fish统计精度参数κ=5.9,95%置信区间的半顶角角度α_(95)=20.6°,数据量n=11;河湖相样品D_(s)=204.6°,I_(s)=-47.8°,κ=2.4,α_(95)=23.1°,n=28),但两者单个样品ChRM方向的分布均较为分散。岩石薄片分析表明,相较于河湖相红层而言,风成相样品以细颗粒为主,部分粒度较粗,几乎无填隙物,易于受到物理扰动和后期化学作用影响,使得其剩磁记录的稳定性变差。对取自同一前积纹层不同部位风成相红层样品的退磁结果分析表明,当前积纹层与层系界面夹角大于20°时,其剩磁记录受到沉积过程的影响显著。对华南白垩纪红层样品古地磁结果的统计分析表明,华南白垩纪风成相红层剩磁的稳定性和可靠性总体较弱,可能是由于其结构松散且赤铁矿含量少,既不利于原生剩磁的稳定获得,也易于受到后期化学作用的改造而影响其可靠性。研究结果为风成相红层剩磁记录的稳定性和可靠性研究及其在古地磁研究中的应用提供有利指导。

湖南茶陵盆地晚白垩世古降水氧同位素

在岩相、阴极发光分析基础上,对湖南茶陵盆地戴家坪组成壤钙质结核进行了碳、氧同位素测试,重建了该区晚白垩世古降水的氧同位素。分析结果显示,戴家坪组发育钙质古土壤,背景岩性以洪积扇环境下形成的副砾岩为特征;钙质结核主要由棕红色微晶方解石基质和浅红色方解石脉构成,前者的阴极发光呈微弱橘红色或不发光,后者发光呈明亮橘黄色;钙质结核的δ^(18)O值(VPDB)介于-7.96‰～-11.35‰之间,δ13C值(VPDB)为-7.30‰～-8.24‰。综合方解石构成、阴极发光和氧同位素表明,钙质结核存在两期方解石沉淀作用。依据氧同位素分布特征,在样品CL-11C4的δ^(18)O值(VPDB)中识别出2条大气方解石线(MCLs),分别为(-9.04±0.18)‰和(-8.03±0.11)‰。进一步根据古纬度和地表温度,估算出茶陵地区晚白垩世晚期的大气降水δ^(18)Ow值(VSMOW)为-5.76‰～-6.80‰,与北美近似纬度地区同期的降水一致,为白垩纪水文循环模型及古大气环流模拟提供了基础参考数据。

基于DEM的少震、弱震区构造地貌特征及演化分析——以湖南省茶陵—永兴盆地为例

基于数字高程模型(DEM)数据解译,结合野外地质调查、遥感影像及前人研究成果,对茶陵—永兴盆地构造地貌特征及断裂的制约关系做出初步研究,并探讨了少震、弱震区域盆地的演化历史。研究表明:茶陵—永兴盆地边界坡度和地貌差异显著,高坡度区域分别位于盆地的南东侧和北西侧,坡度陡立区域呈线性分布,与区内断裂空间展布一致,显示出断裂对茶陵—永兴盆地构造地貌的发育有较强制约作用。另外,盆地内部及周边不同时代沉积层厚度的分布情况及规模与数字地形剖面分析结果存在较好一致性,反映了构造地貌特征与多期次地质构造运动的相关性,以及盆地演化和地貌生长模式的阶段性特点。