山东灵山岛晚中生代滑塌沉积层的发现及区域构造意义初探
青岛灵山岛下白垩统湖泊风暴沉积与风暴作用
第94卷第10期2 0 2 0年10月地质学报ACTA GE()L()GICA SINICA V ol.94 No. 10O ct. 2 0 2 0青岛灵山岛下白垩统湖泊风暴沉积与风暴作用钟建华倪良田3),孙宁亮u,郝兵u,薛纯琦\邵珠福4),毛毳4),宋冠先n,葛毓柱5),陈彬 '刘圣鑫n,曹梦春u,刘创n,彭超峰n,谷东辉n,王超宁n,王永强u,李聪^1)中国石油大学(华东).地球科学与技术学院,山东青岛.266580;2)中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室.北京,100083;3)中国石化集团胜利石油管理局博士后科研工作站.山东东营,257000; 4)东北石油大学,地球科学学院,黑龙江大庆,163318; 5)波鸿大学地质、矿物学和地球物理学学院.波鸿.44801,德国内容提要:灵山岛背来石剖面发育了非常典型的湖泊风暴岩和风暴作用■■非常典型的丘、洼状构造发育在火山岩底部的砂页岩中。
丘状构造呈典型的丘状,规模不一,小者高数厘米.宽数十厘米;大者高2. 4m,宽12. 48m; 具介典型的二元结构:底部为灰色或浅灰色的砂砾岩或砂岩;顶部为深灰色-黑色泥岩、页岩或薄层砂岩互层。
砂砾岩分选磨圆均很差.砾石主要为片麻岩,直径多在数毫米到3〜4c m,呈悬浮式胶结。
砾岩底部为凹凸不平的侵蚀面,砾岩向丘状构造两翼变薄战至尖灭,与下部侵蚀面呈典型的角度交切。
丘状构造的上部的细粒层有四个要素:①上凸形态;②丘状交错层观;③下细上粗的二元结构;④底部具侵蚀面。
洼状构造也具有典咽的洼状•规模也不一.小者高数厘米.宽十余厘米;大者高2. 4m,宽18. 70m.具有下细上粗的(反)二元结构.但底部多为深灰-灰黑色、甚至黑色的泥岩、页岩或夹薄砂岩,上部多为砂岩、砂砾岩或砾岩。
完整的洼状构造也有四个要素:①卜凹形态;②或有洼状交错层理;③下细t粗的(反)二元结构;④底部具侵蚀面。
丘状构造与洼状构造在空间上相邻共生,但不是同时形成的,一个连续的完整序列是丘状构造形成在先,洼状构造形成在后,其间由一个粒度较细的薄层分隔开(风暴最高水位时的“睁”水沉积)。
山东灵山岛滑塌体内部沉积及构造特征研究
及 页岩软褶皱 , 随 着 变形 强 度增 加 , 软褶 皱 枢 纽 逐 渐平 行 于 滑 移方 向, 形 成 曲脊 软 褶 皱或 软 鞘 褶皱 ( s o f t s h e a t h
于 下 白垩统莱 阳群 , 二 者 之 问呈 不 整合 接 触 。 张海 春等( 2 0 1 3 ) 认 为底 部 巨 厚 浊 积 岩 沉 积 其 他 地 区 不
了论证 。前 人 的研 究 工作 主要 针对 滑塌 变形体 中发 育 的各 种变 形构 造进 行 了描 述 与 分 析 , 但 是 对 其整 体 特征 及相 互关 联 性 缺 乏研 究 , 而且 认 为 软 沉 积 变
f o l d s ) ; 同生断层 出现在砂岩层 中, 根据 力学性质分为正断层及逆断层 , 正断层 为剪切拉伸所致 , 逆断层为软褶皱逆 冲
所致 ; 透镜状砂质 团块包括 同沉积布丁构造 和同沉积 断块 。根据滑 塌体 内部 滑移面识别 出三期滑塌 , 完整 的滑塌体 由底 部拆 离滑移面 、 下部厚层砂体 、 中部砂页岩互 层及上部 砂 页岩互层 未变形体 组成 , 其组 成特征及 各部分 接触关
系反 映了滑塌体中下部沿底部拆离滑移面发生滑 塌变形 , 且 于活动末 期在相 对静水 条件下 被上部砂 页岩互 层覆 盖
这一形成过程。根据滑塌体内部组成特征的有序性 、 相似性及 滑塌体 内部沉 积构造特 征 , 推 测其触发机 制可能 为沉
积物快速沉积所引发的重力滑塌成 因。
山东灵山岛晚中生代滑塌沉积层的发现及区域构造意义初探
山东灵 山 岛晚 中生代 滑塌 沉 积 层 的 发 现 及 区域构 造 意义 初 探
吕 波 , , 海 。 洪 王俊 张 春’
1 滑 塌 沉 积 的层 位 与 变形 特 征
灵 山岛上 主 要 出露 两 套地 层 : 部 为灰 黄 色 薄 下
层 砂 岩与灰 黑色 至黑色 泥岩互 层 , 未见 底 ; 部不 整 上
合 覆 盖着一 层 巨厚 的流 纹 质熔 岩 , 其上 直 至 山 顶 主 要 为各 种火 山碎 屑岩 和熔岩 。在 山东省 地质 图上 显
( 栾光 忠 等 ,0 0 。 2 1 ) 可 能 由于交 通 不 便 , 山 岛基 础地 质 研究 程 度 灵 很低 。最 新 的地质 图显 示灵 山 岛有 两 套地 层 : 部 上
本文作 者 于 2 1 0 0年 夏 、 季 数 次 登 上 灵 山 岛 , 秋
进行 了地 层学 、 沉积 学 与 构 造地 质 学 等 方 面 的研 究
很 多重 要 的地 质现 象 尚未 在地 质 文 献 中披 露 过 。本 文 作 者对 灵 山岛进 行 了初 步 地 质 考 察 , 被 看 做 早 白垩 世 莱 阳期 在
的地 层 中发 现 远源 浊 积 岩 及其 内部 大量 的滑 塌 沉 积层 , 粉 鉴 定初 步 结 果 显 示 该 地 层 的 时代 很 可 能 为侏 罗 纪 。滑 塌 孢
到 粉 砂 , 映 出远 源 浊 积岩 的特 征 。根 据 滑 塌体 运 移 方 向判 断 盆地 的古 地 理 特 征 为 东南 侧 水 体 变 浅 而 西 北 侧 水 体 变 反
山东胶南灵山岛晚中生代浊积岩中发现巨大滑积岩块
fr di eQ ni olin ooe i bl,a r- r n o rd it t ses c r d r g cm rs o o ome t il g cls rgnc e nh n io t soef migp ue n e i t t e u n o pes n t o o nl r u i u i
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8 0
地
质
论
评
21 0 2正
h se e d zn oy tli e o iswhih po s se p ca h rc e si sh sf r d i h h u tf u ta d i o t d la — i c p l me alc d p st c s e s ss e ilc a a tr t a o me n t e t r s a l n t i c s
a s cae e o d r ti e si a to e so a a l e hot sr t h n h s fe o tn n a olso s o i td s c n a y srk — l ful rt n in lfu twh n s r tec i g p a e at rc n i e tlc l in p i
块 和 其 间 夹 杂 的 软 泥 等 混 合 物 。 而 滑 积 岩 中 的 巨 大 岩 块 则 称 为 滑 积 岩 块 (ltlh 。 o s i ) i ot
灵山岛下白垩统软沉积物变形构造类型划分及其地质意义
文章编号:1000⁃0550(2018)06⁃1105⁃14DOI:10.14027/j.issn.1000⁃0550.2018.085收稿日期:2017⁃07⁃19;收修改稿日期:2017⁃11⁃29基金项目:山东省重点研发计划项目(2017CXGC1608);国家自然科学基金项目(41372135,41672120);国家级大学生创新创业训练计划项目(201510424008);山东省研究生教育创新计划项目(KDYC15007)[Foundation:KeyResearchandDevelopmentProgramofShandongProvince,China,No.2017CXGC1608;NationalNaturalScienceFoundationofChina,No.41372135,41672120;NationalUndergraduateTrainingProgramforInnovationandEntrepreneurshipofChina,No.201510424008;InnovativeProgramofGraduateEducationinShandongProvince,No.KDYC15007]灵山岛下白垩统软沉积物变形构造类型划分及其地质意义孙福宁1,2,杨仁超2,樊爱萍2,尤靖茜31.南京大学地球科学与工程学院,南京㊀2100232.山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛㊀2665903.中国石油长庆油田分公司数字化与信息管理部,西安㊀710021摘㊀要㊀软沉积物变形构造是沉积物沉积之后㊁固结成岩之前尚处于塑性状态时,在液化作用和各种驱动力作用下发生不同程度变形的一系列构造㊂灵山岛下白垩统发育有多尺度㊁多形态㊁多层位㊁多期次㊁多成因的软沉积物变形构造㊂为研究其具体类型和成因机理,以形态特征为基础,以驱动力为分类依据,将灵山岛下白垩统软沉积物变形构造划分为斜坡上的重力驱动㊁密度倒置条件下的重力驱动和孔隙流体作用下的剪切力驱动等三种类型㊂此外,结合灵山岛下白垩统滑塌体内部的软沉积物变形构造分布特征,根据斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造形成时所遭受的应力类型,将其进一步分为挤压型㊁拉伸型和剪切型等三个亚类㊂在分析研究灵山岛软沉积物变形构造的基本类型㊁发育情况和分布特征等基础上,认为灵山岛早白垩世地震活动非常频繁㊂驱动力直接作用于软沉积物,驱动力的种类㊁大小㊁作用方式和持续时间是影响软沉积物变形构造类型㊁形态和规模的重要因素,因此,从驱动力角度对其进行系统划分具有科学性㊁适用性和可行性㊂探讨软沉积物变形构造的分类方案对其野外识别和成因分析具有科学价值㊂关键词㊀软沉积物变形构造;灵山岛;下白垩统;驱动力;分类方案第一作者简介㊀孙福宁,男,1994年出生,硕士研究生,沉积学和石油地质学,E⁃mail:fnsun1228@163.com通信作者㊀杨仁超,男,教授,E⁃mail:yang100808@126.com中图分类号㊀P512.2㊀P534.53㊀文献标志码㊀A0㊀引言软沉积物变形构造作为一种特殊的沉积构造类型引起了国内外学者的广泛关注,并就其形态特征[1⁃2]㊁成因机制[3⁃5]㊁分类方案[1,6⁃7]等方面展开了深入研究㊂地震固然是引起软沉积物发生变形的一种重要因素[4⁃16]㊁但风暴[17⁃18]㊁海啸[19⁃21]㊁滑塌[22⁃26]㊁火山活动[27]㊁冰冻或冰融[28⁃30]㊁沉积物快速堆积[31]㊁地外天体撞击[32]等也是不容忽略的成因[7⁃8,11,33⁃35]㊂由于不同事件可诱发相同的变形类型,故按照诱发事件的分类方案在同种事件中较为适用,而在具有 多成因㊁同现象 的变形中,难以区分其真正的成因,故基于触发机制的分类常具有较大的局限性㊂Owenetal.[36]指出软沉积物变形构造的形成必须同时满足三个条件:驱动力改变沉积物的原始沉积特征;变形机制使得沉积物处于可变形状态;触发机制引发大多数变形机制的发生㊂驱动力直接作用于软沉积物,驱动力的种类㊁大小㊁作用方式和持续时间是影响软沉积物变形构造类型㊁形态和规模的重要因素,驱动力的研究对软沉积物变形构造的野外识别㊁形成环境和成因机理的分析判定等具有重要意义㊂因此,本文结合灵山岛下白垩统软沉积物变形构造发育情况,探讨了基于驱动力的软沉积物变形构造分类方案,以期为相关领域的研究提供参考㊂1㊀软沉积物变形构造研究背景和现状软沉积物变形构造(soft⁃sedimentdeformationstructures)是沉积物沉积之后㊁固结成岩之前尚处于塑性状态时,在液化作用和各种驱动力作用下发生不同程度变形的一系列构造㊂触发软沉积物发生变形的事件有很多,例如地震㊁风暴㊁海啸㊁重力滑塌㊁流体作用㊁火山活动㊁沉积物快速堆积等都可以引起未固第36卷㊀第6期2018年12月沉积学报ACTASEDIMENTOLOGICASINICAVol.36㊀No 6Dec.2018结沉积物发生液化和变形,并在成岩和后生作用过程中得以保存,形成地层中常见的软沉积物变形构造㊂地震是引起软沉积物发生变形的一种最常见的触发机制㊂早在19世纪中叶,就有对软沉积物变形构造研究的相关记载[37]㊂1969年,Seilacher[38]将未固结的软沉积物被地震改造之后的再沉积层定义为地震岩(seismites),开启了软沉积物变形构造研究的新篇章㊂此后,国内外学者对软沉积物变形构造的研究逐渐成为地质学科的热点领域之一,并在形态特征㊁成因机制㊁种类划分㊁实验模拟等方面做了大量工作,并取得了很多重要成果[1⁃37,39⁃46]㊂近年来,国内外学者越来越注重软沉积物变形构造的多成因性,阐述了 seismites 和 soft⁃sedimentdeformationstructures 之间的联系和区别[4,16,34⁃35,44⁃45]㊂2016年9月24日,第14届全国古地理学及沉积学学术会议召开了 多成因的软沉积物变形构造及地震岩 专题研讨会,对软沉积物变形构造㊁地震岩㊁震积岩等问题进行了讨论和争鸣[45]㊂不可否认的是,国内外学者对软沉积物变形构造的地震解释有一种扩大的趋势[34,45]㊂地震岩中的变形构造不全是软沉积物变形构造,软沉积物变形构造也并非全部由地震形成的㊂地层中往往发育有不同尺度㊁不同形态㊁不同期次㊁不同成因的软沉积物变形构造,对其系统描述和分类无疑是国内外学者研究的热点和难点㊂现有的分类主要是依据软沉积物变形构造的形态特征㊁形成机理或成因,或结合形态和成因对其进行综合分类[46],而对直接作用于软沉积物的驱动力的关注较少㊂引起软沉积物发生变形的最直接因素是各种驱动力,因此,从驱动力角度对其进行系统划分具有科学性㊁适用性和可行性㊂2㊀地质概况灵山岛位于山东省青岛经济技术开发区黄海近海海域,距离最近的陆地大珠山约9.8km,距离积米崖港约16.7km,岛型狭长,南宽北窄,面积约7.66km2,岛内最高峰歪头顶海拔513.6m(图1)㊂栾光忠等[47]将其成岛类型归为构造掀斜型㊂从大地构造位置上看,灵山岛位于灵山岛凹陷内,西北方向因胶南隆起与胶莱盆地相隔,东南方向为千里岩隆起,正好处于苏鲁造山带的中部地带,受扬子板块与华北板块碰撞控制,多条区域性断层也呈NE SW向平行展布,大地构造位置十分关键(图1a)㊂图1㊀灵山岛区域地质(a.据文献[51]修改)与地质简图(b.据文献[47]修改和GoogleEarth)Fig.1㊀LocationandsimplifiedgeologicmapofLingshanIsland(a.modifiedfromreference[51];b.modifiedfromreference[47]andGoogleEarth)6011㊀沉㊀积㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀㊀㊀山东省第四地质矿产勘察院[48]和栾光忠等[47]认为灵山岛出露两套地层:上部的青山群(K1q)八亩地组火山岩不整合于下部的莱阳群(K1l)法家茔组沉积岩之上(图1b),是胶莱盆地陆相沉积在盆地边缘的露头㊂吕洪波等[22,49]认为下部的沉积岩实为一套海相复理石沉积,张海春等[50]为此建立了一新的岩石地层单位 灵山岛组,是与胶莱盆地中广泛分布的下白垩统莱阳群法家茔组同期异相的地层㊂对灵山岛老虎嘴处流纹岩进行LA⁃ICP⁃MS测年,获得锆石U⁃Pb年龄为119.2ʃ2.2Ma,地质时代为早白垩世[51]㊂流纹岩之下的沉积层是本文研究的目的层位,其中发育有多种类型的软沉积物变形构造㊂3㊀驱动力分类原则和分类方案Owenetal.[36]认为引起软沉积物发生变形的驱动力主要包括五种类型:1)斜坡上的重力;2)不规则地形引起的不均匀负载;3)密度倒置引起的重力不稳定;4)水或其他流体产生的剪切力;5)生物和化学因素㊂在相关文献调研基础上,结合灵山岛下白垩统软沉积物变形构造野外观察资料,并参考前人的分类方案,借鉴其中的部分方法与思路,本文提出了一个基于驱动力的软沉积物变形构造分类方案(表1)㊂分类的基本原则是:1)以形态特征为基础,以驱动力为分类依据;2)多种驱动力共同作用时,取最主要的㊁最能反映其形态特征的驱动力作为分类依据;3)当有应力作用时,首先根据驱动力划分至大类,再根据应力类型划分至亚类;4)考虑形态特征,对由相似作用力而具有不同形态的类型予以区分,以便于在野外进行准确识别;5)尽量沿用现有且最流行的沉积学术语,并对同种现象㊁不同说法的变形类型进行系统总结;6)在科学与系统分类基础上,避免繁琐,能简不繁㊂根据以上原则,将灵山岛下白垩统软沉积物变形构造划分为斜坡上的重力驱动㊁密度倒置条件下的重力驱动㊁孔隙流体作用下的剪切力驱动等三种类型㊂此外,灵山岛下白垩统发育有多套重力滑塌体,其内部软沉积物变形构造复杂多样㊂滑塌体及其相关的软沉积物变形构造形成于斜坡环境,整体受重力驱动,但滑塌体内部的在滑塌过程中形成的软沉积物变形构造的类型㊁形态等受重力影响有限㊂在综合分析滑塌体内部软沉积物变形构造发育情况和分布特征等基础上,认为在滑塌过程中形成的软沉积物变形构造与沉积物在滑塌过程中所遭受的应力状态有着直接关系,故根据其形成时所遭受的应力类型,将斜坡上重力驱动的(滑塌引起的)软沉积物变形构造进一步分为挤压型㊁拉伸型和剪切型等三个亚类㊂4㊀基本类型和特征灵山岛下白垩统沉积岩中发育有多尺度㊁多形态㊁多层位㊁多期次㊁多成因的软沉积物变形构造,本文在详细的野外考察和室内研究基础上,共识别和划分出斜坡上的重力驱动㊁密度倒置条件下的重力驱动和孔隙流体作用下的剪切力驱动等三大类10余种软沉积物变形构造,现将其主要类型介绍如下:4.1㊀斜坡上的重力驱动斜坡环境的沉积物在某种触发机制的作用下发生滑塌,产生一系列的软沉积物变形构造[25,52⁃53]㊂沉积物沿斜坡向下滑动过程中整体受重力驱动,与滑塌相关的软沉积物变形构造(褶皱㊁断层等)也均受重力驱动,并且被认为能够很好地体现古斜坡的方位[52]㊂重力作为该类软沉积物变形构造的驱动力,对整个滑塌体及其滑塌引起的软沉积物变形构造具有控制作用,但对其具体类型和形态等影响有限㊂影响斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造的最直接因表1㊀灵山岛下白垩统基于驱动力的软沉积物变形构造分类方案Table1㊀Classificationofsoft⁃sedimentdeformationstructuresbasedondrivingforcesofLowerCretaceousinLingshanIsland软沉积物变形构造类型软沉积物变形构造基本种类分布位置变形时间滑塌引起的变形斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造挤压型㊀同生逆断层㊁混杂的挤压变形(揉皱变形㊁砂质团块等)滑塌体内部滑塌过程中拉伸型同沉积布丁构造㊁阶梯状断层㊁多米诺骨牌构造剪切型软双重构造㊁剪切力作用的褶皱和断裂地震引起的变形密度倒置条件下重力驱动的软沉积物变形构造负载构造㊁火焰构造㊁球 枕构造滑塌体内部或正常沉积层滑塌前或滑塌后孔隙流体作用下剪切力驱动的软沉积物变形构造底劈构造㊁泄水构造㊁包卷层理㊁砂岩脉7011㊀第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀孙福宁等:灵山岛下白垩统软沉积物变形构造类型划分及其地质意义素是沉积物在滑塌过程中所遭受的各种应力㊂滑塌体内部在滑塌过程中的应力状态非常复杂,并在各种应力作用下形成了多种类型的软沉积物变形构造㊂其中,船厂剖面滑塌体及其内部的软沉积物变形构造最为发育,既包括滑塌过程中形成的软沉积物变形构造,也包括滑塌前形成的软沉积物变形构造,前者即为斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造,后者包括密度倒置条件下重力驱动的软沉积物变形构造和孔隙流体作用下剪切力驱动的软沉积物变形构造㊂根据滑塌体内部因滑塌引起的软沉积物变形构造形成时所遭受的应力类型,将斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造进一步分为挤压型㊁拉伸型和剪切型等三个亚类㊂4.1.1㊀挤压型(1)同生逆断层断层不限于固结岩层中,在饱和水的㊁未固结沉积物中也可发育[54]㊂在滑塌体中,当沉积物沿斜坡下滑过程中,随着坡度减缓,滑塌体前缘的沉积物遭受挤压可形成同生逆断层㊂图2a中的同生逆断层位于船厂剖面的滑塌体前缘,断层面不明显,倾角约20ʎ左右,平缓弯曲,切穿互层的薄层砂岩㊁泥岩㊂断层面两侧沉积物牵引弯曲,形成牵引小褶曲㊂薄层砂岩破碎较为严重,砂质团块多呈椭球形叠置状分布;薄层泥岩连续性良好㊂该同生逆断层显然是沉积物沿斜坡向前滑动过程中受阻挤压形成的㊂(2)混杂的挤压变形滑塌体前缘以挤压应力为主,软沉积物在挤压应力作用下,原始沉积物特征遭受破坏,表现为混杂变形的特征㊂图2b中所示的混杂的挤压变形位于船厂剖面滑塌体前缘,沉积物沿斜坡向前滑动过程中遭受挤压应力,泥质沉积物弯曲形成揉皱变形,纹层较为连续;砂质沉积物发生挤压形成砂质团块和弯曲变形㊂其中,揉皱变形表现为极不协调状;砂质团块以球形㊁椭球形为主,被泥质沉积物包围㊂4.1.2㊀拉伸型(1)同沉积布丁构造吕洪波等[22]最早将沉积岩中的布丁构造命名为同沉积布丁构造,常见于砂泥交互的薄层砂岩层中[22,53,55⁃56]㊂灵山岛船厂剖面滑塌体中的同沉积布丁构造最为典型㊂布丁构造主要发育在滑塌体近底部的薄层砂岩中,在10 20cm的中层砂岩中也偶有发育㊂砂岩层在顺层拉伸力作用下表现为局部厚度减薄(图3a),进而发育成布丁块体,布丁块体间为较薄的喉颈状砂岩,连接处可见牵引的痕迹,表明为沉积物部分液化后的塑性变形(图3b);塑性的砂岩层进一步在拉伸力作用下,布丁块体完全分隔成纺锤形的砂质团块,被泥质沉积物完全包围,一般呈群体出现(图3c)㊂此处的布丁构造是在滑塌体向前滑动过程中砂岩层遭受拉伸所致,叠置状的布丁块体同时受到一定的剪切力作用㊂布丁块体倾倒方向指示滑塌下坡方向,即块体间同生微型正断层的倾向指示滑塌源头㊂图3b中的布丁块体间的微断层倾向SE,表明沉积物由SE向NW方向滑塌㊂布丁块体指示滑塌方向具有一定的局限性,滑塌方向只能代表所在层位的局部滑塌方向㊂(2)阶梯状断层和多米诺骨牌构造阶梯状断层[57⁃58],又称作粒序断层[13]或韵律断层[43],是限于层内发育的一组断距很小的小型或微型正断层[13,56,59]㊂阶梯状断层的断层面倾角往往较大,且呈阶梯状排列㊂图3d中的阶梯状断层位于船厂剖面滑塌体内的浊积岩中,尺度很小,断距约1cm左右,断层面倾角约40ʎ左右,切穿部分砂泥纹层,且图2㊀斜坡上重力驱动的挤压型软沉积物变形构造a.同生逆断层,镜头盖:7cm;b.混杂的挤压变形,包括揉皱变形㊁砂质团块等,铅笔:8cmFig.2㊀Soft⁃sedimentdeformationstructuresofcompressiontypesdrivenbygravityactingonslopes8011㊀沉㊀积㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀图3㊀斜坡上重力驱动的拉伸型软沉积物变形构造a.厚度局部减薄的砂岩层,直尺:15cm;b.同沉积布丁构造,布丁块体间以较薄的喉颈状砂岩连接,直尺:10cm;c.布丁块体完全分隔成纺锤形的砂质团块,硬币:22.5mm;d.阶梯状断层,直尺:4cm;e.阶梯状断层和多米诺骨牌构造,直尺:15cmFig.3㊀Soft⁃sedimentdeformationstructuresoftensiontypesdrivenbygravityactingonslopes限于岩层内部发育㊂沉积物快速堆积,颗粒间含有大量的水和空隙,在滑塌过程中脱水收缩㊁差异下沉遭受拉伸所致㊂图3e中的阶梯状断层与多米诺骨牌构造相伴生,砂岩层被完全拉断,表现为一系列菱柱状的呈叠瓦状排列的块体,中间被同生微型正断层隔开,近于平行的多条正断层呈阶梯状排列,倾角约45ʎ左右㊂多米诺骨牌构造可以与同沉积布丁构造相伴生,但前者表现为一定的脆性变形,是较强硬砂层在受到强烈的顺层拉伸作用下形成的㊂4.1.3㊀剪切型(1)软双重构造软双重构造[60],又称作同沉积双重构造[22,53]或滑叠构造,是由一系列S形㊁Z形或板片状砂泥岩相互叠置所形成的软沉积物变形构造[55]㊂逆冲块体呈叠瓦状排列,但与构造运动无关,属于沉积成因,一般认为是在水下滑塌体中遭受牵引剪切形成的[7,52]㊂图4a中所示的软双重构造位于船厂剖面滑塌体内部,砂岩块体以反S形呈叠瓦状排列,厚不足15cm,图4㊀斜坡上重力驱动的剪切型软沉积物变形构造a.软双重构造,直尺:13cm;b.剪切褶皱与剪切断裂,硬币:22.5mmFig.4㊀Soft⁃sedimentdeformationstructuresofsheartypesdrivenbygravityactingonslopes9011㊀第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀孙福宁等:灵山岛下白垩统软沉积物变形构造类型划分及其地质意义上下均为连续的层状泥岩㊂软双重构造的叠置关系可以反映局部的滑塌方向,该处表明滑塌由SE向NW方向㊂(2)剪切力作用的褶皱和断裂滑塌体内部在剪切力作用下形成的褶皱和断裂现象非常常见㊂沉积层沿斜坡向下滑动过程中,当相邻层具有不同的滑动速度时,沉积物就会遭受剪切力作用,当剪切力大于沉积层的屈服强度时就会发生断裂或褶皱变形㊂由于沉积物尚未完全固结,变形中可见塑性牵引的痕迹㊂图4b位于船厂剖面的滑塌体内部,极薄层的砂泥层在剪切应力作用下形成若干相互叠置的平卧褶皱,局部纹层被剪切错断㊂滑塌体内部发育有大量的次级褶皱,多为水平褶皱和斜歪褶皱,形态多样,尺度不一,多是沉积物在滑塌过程中受到局部剪切应力作用下形成的㊂4.2㊀密度倒置条件下的重力驱动所谓密度倒置条件下重力驱动的软沉积物变形构造,就是以沉积物密度倒置为前提条件[4⁃5,15,31,39,61⁃62],即密度大的粗粒沉积物在上,密度小的细粒沉积物在下(例如,砂级沉积物在上,粉砂级沉积物在下;砂质沉积物在上,泥质沉积物在下),由于强烈震动,未固结的㊁饱和水的砂质沉积物会发生不同程度的液化作用(liquefaction)[13,32,39,61⁃62],使得沉积物孔隙流体压力增加,颗粒重量被转移到孔隙流体压力之上,导致沉积物强度变低,上覆沉积物因重力作用而下沉㊁变形,主要是发生垂向上的运动㊂该类软沉积物变形构造在灵山岛下白垩统分布十分广泛,主要包括负载构造㊁火焰构造和球 枕构造等㊂4.2.1㊀负载构造和火焰构造上下密度倒置的软沉积物在液化后强度降低,上覆密度大的沉积物在重力驱动下发生下沉形成负载构造,下伏密度小的沉积物向上挤入形成火焰构造[11,15,20,31,39,61⁃63],负载构造和火焰构造通常伴生在一起,其中,砂质下沉形成的负载构造和泥质向上挤入形成的火焰构造最为常见㊂负载构造和火焰构造在灵山岛多个剖面中的多个层位均有发育,一般规模较小,多为中 细砂下沉㊁泥质沉积物向上挤入形成的㊂同一层位的负载构造和火焰状构造形态相似,规模相近,侧向连续性较好,在层内连续分布;不同层位的负载构造和火焰状构造形态㊁规模可相差较大图5㊀密度倒置条件下重力驱动的软沉积物变形构造a.负载构造和火焰构造,火焰状的泥质向上挤入并刺穿上覆砂岩层,硬币:22.5mm;b.负载构造和火焰构造,负载体渐与母岩层分隔,硬币:22.5mm;c.球 枕构造,中砂下沉至细砂沉积物中所致,位于滑塌褶皱上翼,图片旋转了180ʎ,硬币:22.5mm;d.不对称球 枕构造,中砂下沉至细砂中所致,位于滑塌褶皱下翼,硬币:22.5mmFig.5㊀Soft⁃sedimentdeformationstructuresofdrivenbygravityduetoareversedensitygradient0111㊀沉㊀积㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀(图5a,b)㊂4.2.2㊀球—枕构造负载体进一步下沉,形成具有同心纹层的球状体或枕状体,即球 枕构造[9,13,32,39,62,64]㊂Morretietal.[9]通过野外测量和统计,认为球 枕构造的形状与负载体的沉降深度有关,即深度越大,形状更扁㊂球 枕构造一般不会单独出现,而是平行于层面成组㊁成群出现㊂图5c,d所示的球 枕构造规模均较小,沿长轴方向顺层展布,且大致下降到同一深度,是中砂下沉到细砂中形成的,分别位于滑塌褶皱的上翼和下翼,均是在滑塌前就已经形成,滑塌只是改变了其产状,但并未对其形成过程和具体形态产生较大影响㊂图5c所示的球 枕构造近于对称状,多呈圆球形,上覆母岩层底部可见砂质负载体㊂图5d所示的球 枕构造呈不对称状,边部可见牵引拉长的痕迹,多呈椭球形㊂4.3㊀孔隙流体作用下的剪切力驱动孔隙流体流经粒间孔隙时产生向上的剪切力可以抵消颗粒的重量,使沉积物暂时处于弱化状态,该过程沉积物发生流体化作用(fluidization)[7,36,39,65]㊂流体化作用使沉积物处于可流动状态,形成的软沉积物变形构造一般具有一定的方向性,是沉积物流动的反映㊂该类型的软沉积物变形构造主要发生在泥质岩层所夹的砂质岩层中[14],其驱动力是沉积物孔隙流体作用下的剪切力㊂4.3.1㊀底劈构造下部砂质沉积物在强烈震动下发生流体化作用,沉积物向上流动并弯曲变形;上覆具有触变特性的泥质沉积物只是受到下部砂质层的压力而向上穹凸,而未被穿透,这种构造称为底辟构造[12⁃13,66],一般呈锥形㊁蘑菇形㊁柱形㊁穹形㊁三角形等形态[13]㊂灯塔剖面多个底劈构造沿同一层位成组出现㊂图6a所示的底劈构造呈三角形,规模不大,长40cm左右,最大高度约22cm左右,下部为未变形的互层的薄层砂泥岩,中部为弯曲的薄层细砂岩构成的三角形,上部为穹凸的薄层泥岩㊂4.3.2㊀泄水构造当沉积物中的孔隙水压力超过围岩承受力时[15,55,67⁃68],孔隙水向上泄出并引起颗粒的重新排列[64,68],形成泄水构造,多发生在富含水的砂质沉积物中㊂有时纹层受到向上排出水的牵引而弯曲变形,剖面上呈现向形,又被称作碟状构造[12⁃13,36,40]㊂泄水构造可表现为火焰状㊁漏斗状和脉状等不同的形态㊂图6b所示的泄水构造发育在船厂剖面浊积岩内部,图6㊀孔隙流体作用下剪切力驱动的软沉积物变形构造a.底劈构造,直尺:13.5cm;b.泄水构造(泄水嘴),直尺:5cm(据文献[56]);c.包卷层理,直尺:15cm;d.砂岩脉,直尺:5cmFig.6㊀Soft⁃sedimentdeformationstructuresdrivenbyshearduetoporefluid1111㊀第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀孙福宁等:灵山岛下白垩统软沉积物变形构造类型划分及其地质意义形成于滑塌之前,呈三角形,似火焰状,规模较小,最高处不足3cm㊂浊流携带的沉积物快速堆积,沉积物松散而富含水分,在震动下发生流体化作用,孔隙流体向上逃逸牵引砂质和泥质纹层向上弯曲,呈现向形㊂4.3.3㊀包卷层理包卷层理[36,42,69⁃70],也有人把它称作震褶层[11,13,33,64,66]㊁微褶皱纹理[42]或包卷褶皱[71]等,是发生流体化作用的沉积物在层内流动产生的小褶皱或微褶皱㊂图6c所示的包卷层理位于码头南侧,变形层分布稳定,延伸较远,上下岩层均未变形,毫米级厚的砂质沉积物纹层弯曲成一系列规模相近的规则褶曲形态,纹层连续弯曲而未有错断㊂单个褶曲宽8 12cm,高5cm左右,具紧闭的背斜和宽缓的向斜;多个褶曲间彼此相连,紧密发育,是沉积物发生流体化作用后,在孔隙水剪切力作用下卷曲变形而成㊂4.3.4㊀砂岩脉沉积物(通常为砂质㊁泥质或碳酸盐类)发生流体化作用之后常具有流动的特征,可充填先前形成的裂隙[8,11,13]㊁注入或刺穿其他层位[22,32,66]形成液化脉㊂根据成分,液化脉又可分为砂岩脉㊁泥岩脉和泥晶脉[8,13,22,32,42]㊂图6d所示的砂岩脉发育在船厂剖面滑塌体下部的正常沉积层中,呈直带状,长可达数十厘米,宽不足1cm㊂砂岩脉形态受裂隙控制,表明形成时泥质沉积物已固结,并产生裂隙,是流体化的砂质沉积物后期沿该裂隙充填形成的㊂5㊀地质意义作为一种常见的沉积构造,软沉积物变形构造的研究是近年来沉积构造研究中最为活跃和热门的内容之一[69],也取得了很多重要进展,但引起软沉积物发生变形的因素是复杂多样的,对其形成机制和识别依据仍缺乏认识㊂软沉积物变形构造多为事件作用的产物,其发育状况能够很好地反映事件的发生时间㊁期次㊁类型和规模,系统归纳总结软沉积物变形构造的类型对恢复盆地充填史和构造演化史等具有重要意义㊂从驱动力角度对灵山岛下白垩统软沉积物变形构造类型进行划分,对深入研究其形态特征㊁组合特征㊁成因机理㊁沉积环境和构造背景等具有重要意义㊂灵山岛下白垩统发育有多尺度㊁多形态㊁多层位㊁多期次㊁多成因的软沉积物变形构造㊂横向上,虽然灵山岛面积仅为7.66km2,沉积岩出露面积不足1/2,但软沉积物变形构造分布十分广泛,且连续性较好;纵向上,在80余米的沉积层中共识别出三大类10余种软沉积物变形构造,各种变形类型反复出现,每个剖面也都具有其独特特征及占主导地位的变形类型㊂前人研究认为灵山岛滑塌体和丰富的软沉积物变形构造的触发机制为地震[22⁃24,49,53,56,66]㊂灵山岛下白垩统从滑塌㊁砂质碎屑流到浊流等重力流沉积反复出现,软沉积物变形构造种类非常丰富㊂五莲 烟台断裂活跃时间为早白垩世,与灵山岛直线距离不足40km,与两侧沉积盆地(灵山岛凹陷和胶莱盆地)中大量发育的软沉积物变形构造在时间和空间上均能够形成良好的匹配(图1a)[66,72]㊂种种迹象表明,灵山岛早白垩世地震活动非常频繁㊂本文根据引起软沉积物发生变形的主要驱动力类型,将灵山岛下白垩统软沉积物变形构造划分为滑塌引起的变形和地震引起的变形两类,前者为斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造,后者包括密度倒置条件下重力驱动的软沉积物变形构造和孔隙流体作用下剪切力驱动的软沉积物变形构造㊂同种驱动力作用下的软沉积物变形构造的形态具有相似性或继承性㊂同一层位的软沉积物变形构造表现为相同的变形类型和相似的变形特征;同一类型的软沉积物变形构造在不同层位呈周期性反复出现,但形态可略有差异,规模可相差较大,其具体形态的差异反映了沉积物特性及驱动力大小㊁持续时间和作用方式的不同㊂灵山岛下白垩统基于驱动力的软沉积物变形构造分类能够将滑塌沉积层与正常沉积层中的软沉积物变形构造区分开来,能够将滑塌过程中形成的和地震过程中形成的软沉积物变形构造区分开来(表1),明确了软沉积物变形构造形成的动力学机制,对进一步分析其形成机理具有重要意义㊂6㊀讨论6.1㊀与驱动力的关系软沉积物变形构造可能是在多种驱动力[36]和应力(挤压力㊁拉伸力和剪切力)共同作用下形成的,这也就造成了基于驱动力分类的复杂性,为避免繁琐,当多种驱动力共同作用时,取最主要的㊁最能反映其形态特征的驱动力作为分类依据;当应力作用于软沉积物时,首先根据驱动力类型划定到大类,其次再根据应力类型划分到亚类㊂例如,同沉积布丁构造整体受重力驱动,应力包括顺层的拉伸力和垂直于沉积层的挤压力,但以拉伸力为主,故将其归为斜坡上重力2111㊀沉㊀积㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀。
山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝特征及意义
山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝
特征及意义
山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝特征及意义
山东灵山岛莱阳群位于山东省西部的渤海,是一处广大的古文化遗址。
近年来,在该海域的水下动植物被发现,引起了人们的关注。
在这些水下遗址中,有一种特殊的非构造裂缝,它们填补了该海域水下景观的空白,为地质研究提供了重要信息。
非构造裂缝是一种古老的裂缝,由于它们不是由地壳运动或构造活动形成的,所以它们被称为“非构造裂缝”。
它们可能是因为地层受到时间、空间上的压缩、拉伸、剪切而形成的,也可能是地下水流动的结果。
在山东灵山岛莱阳群的水下景观中,出现了大量的非构造裂缝。
它们表现为浅海底的裂缝,它们的形态和尺寸各异,有的宽度可达几米,有的只有几厘米,也有高差明显的裂缝。
非构造裂缝的类型也很多,如垂直裂缝、侧向裂缝、曲线裂缝等。
非构造裂缝可以提供研究人员对地质变化有重要的信息,比如,它们可以帮助人们更好地了解构造活动的历史情况,从而更好地理解当前的构造活动。
此外,非构造裂
缝还可以提供研究地质历史变化的重要信息,从而帮助人们更好地识别地质地层的变化及其动力学。
最后,山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝的发现是一个重要的进展,它为研究该区域地质变化提供了重要信息,也为研究非构造裂缝提供了新的视角。
通过对该区域的非构造裂缝进行深入研究,可以更好地了解它们的形态、空间和深度分布特征,以及它们对该区域地质变化的影响,为该区域的地质探测和勘探提供重要的理论和实践依据。
基于层次分析法变权函数的青岛市灵山岛地质遗迹定量评价研究
2
总面积为 7.
28km 。属低山丘陵区,地形切割较大,
整体地势呈现南高北低,东陡 西 缓。有 大 小 山 峰 56
个,最高 峰 为 歪 头 顶,海 拔 513.
6m,是 我 国 北 方 的
第一 高 岛 [4]。 灵 山 岛 位 于 秦 岭 大 别 苏 鲁 造 山 带
(Ⅰ ),胶南 威海隆起区(Ⅱ )、胶莱盆地东部(Ⅲ )、海
0.
297
λmax=3.
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2)矩阵运算,确定权重。将矩阵中的的元素按
行相乘并开 n 次方得:
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3 个 指 标,他 们 之 间 的 相 对 重 要 性 是 不 同
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第 39 卷第 9 期
2023 年 9 月
环 境 地 质
1—一级单元界线;
2—二级单元界线;
3—三级单元界线;
4—四级单元界线;
5—五级单元界线;
6—凹陷区;
7—隆起区
图 1 研究区大地构造位置图
他指标(表 2),按照地质遗迹分类对应准则组织专家
集体鉴评进行定性评价。基础地质类和地质灾害类
山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝特征及意义
山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝特征及意义王安东;周瑶琪;张振凯;于姗姗;王子阳【摘要】Shrinkage cracks exist in Precambrian-Phanerozoic strata, but their origins remain controversial. Lots of cracks were found in the sandstone and mudstone of Laiyang Group in Lingshan Island, along with some brittle cracks and liquefied sandstone veins. These shrinkage cracks are usually developed in single layers and rarely extend to their adjacent layers. They possess the characteristics of multi-formation, multi-scale, multi-stage, multi-order and multiple filling ways and are distinct from desiccation cracks and post-structural fractures. Since there is no evidence of exposure, they are considered to have been formed under water. A comparison with the characteristics of seismic cracks proposed by Pratt shows that they might have been triggered by earthquakes. Many soft-sediment deformation structures were found in Lingshan Island, implying that seismic activities were frequent at that time and these seismic activities provided the necessary formation conditions for cracks. Different from the previous opinions, the viewpoint held by the authors argues that shrinkage cracks are more likely to be formed and get preserved in rift basins than in compressional basins in the passive continental margin. The interpretation of the cracks found in Lingshan Island as being caused by earthquakes under water bears much geological significance in that such an interpretation can indicate depth of water, record paleoseismic energy and frequencies, reflect paleoseismic rhythm and provide evidence thatthe Laiyang Group in Lingshan Island was developed in a rift basin.%收缩裂缝在前寒武纪到显生宙各个地质时代都有发现,其成因一直存在争议。
关于灵山岛老虎嘴景点火成岩体(灵山岛-6号样)岩石定名的进一步讨论
关于灵⼭岛⽼虎嘴景点⽕成岩体(灵⼭岛-6号样)岩⽯定名的进⼀步讨论在此,我⾸先感谢那位⼀直与我在我的博客中共同探讨灵⼭岛-6号样(注:在我灵⼭岛中⽣代浊积岩显微镜下特征初探博⽂中的编号)的朋友,并⼗分感谢他给我推荐谢家莹和谢芳贵两位前辈的⽂章,看后真是受益匪浅。
最近通过与这位朋友对灵⼭岛⽼虎嘴景点⽕成岩定名的讨论,使我从中学到了⼀些⽕成岩鉴定⽅⾯的知识,并对⽕成岩岩⽯薄⽚鉴定产⽣了浓厚的兴趣,也对熔岩、次⽕⼭岩及⽕⼭碎屑岩之间的区别有了更进⼀步的了解。
因为对⽕成岩的岩⽯薄⽚鉴定我没有⼗分的把握,所以今天我把灵⼭岛-6号样的其他照⽚整理出来放在这⾥,并将该样品的X衍射结果也出⽰在此,希望感兴趣的同⾏们共同参与讨论,能提出最准确的岩⽯定名⽅案。
1 灵⼭岛⽼虎嘴景点,巨厚(约15m)⽕⼭岩体覆盖于浊积砂岩之上2 在⽕⼭岩体底部可见岩浆流动时留下的痕迹3 ⽼虎嘴景点浊积岩层中见到的软沉积物变形构造4 灵⼭岛“⽼虎嘴”景点命名处,⽕⼭岩体节理发育5 ⽼虎嘴⽕⼭岩体与浊积岩之间呈不整合接触6 ⽼虎嘴⽕⼭岩体与围岩间呈不整合接触7 ⽼虎嘴⽕⼭岩体与围岩接触部位隐见⽔平状纹理,局部具变形(照⽚左侧)8 灵⼭岛-6号样岩⽯薄⽚特征:具球粒结构,球粒核部为板状长⽯,边缘具显微⽂象结构,含少量⿊云母(单偏光)9 为照⽚8的正交偏光照⽚,具不等粒结构,球粒结构,球粒边缘具显微⽂象结构(正交偏光)10 为岩浆快速冷凝形成的球粒,球粒中央呈雏晶,球粒边缘为长⽯(单偏光)11 为照⽚10的正交偏光照⽚,组成球粒的长⽯雏晶呈放射状排列(正交偏光)12 岩⽯中见孔隙,可能为⽓孔,沿孔隙壁⽯英发⽣再⽣长(单偏光)13 岩⽯局部具⽓孔,孔隙内见⾃⽣⽯英晶粒,并见少量残留泥铁质(单偏光)14 具球粒结构,部分球粒内(照⽚下⽅)隐见板条状斜长⽯晶体呈放射状排列(单偏光)15 具斑状结构,斑晶粒径约0.4mm,晶形不完整,具正边结构,核部由斜长⽯组成,边部为钾长⽯(正交偏光)16 具聚斑结构(由同成分的长⽯斑晶聚集构成)斑晶粒径0.9mm;基质由半⾃形-他形晶粒状长⽯、⽯英组成(正交偏光)17 具聚斑结构,斑晶晶形不完整,基质由半⾃形-他形晶粒状长⽯和⽯英组成(正交偏光)18 基质由半⾃形-他形晶粒状长⽯、⽯英组成,含少量⿊云母。
灵山岛北端早白垩世复理石中的滑塌断崖
灵山岛北端早白垩世复理石中的滑塌断崖董晓朋;吕洪波;张星;张海春;王俊;张素菁【期刊名称】《地质论评》【年(卷),期】2014(60)4【摘要】山东灵山岛北端背来石附近复理石为下白垩统灵山岛组(K1lsd)上段,笔者等在其野外露头上发现了海底滑塌侵蚀区的代表性构造——滑塌断崖.据野外观察,背来石附近复理石以含砾粗砂岩夹泥质粉砂岩为主,偶夹砾岩层.滑塌陡崖一般发育在事件沉积层——粗砂岩或含砾粗砂岩中,断面呈上凹的弧形,上覆继承性沉积了泥质粉砂岩或粉砂质泥岩.滑塌褶皱、震动液化脉等事件沉积普遍发育,说明灵山岛组沉积时地震频发.根据滑塌褶皱枢纽、轴面以及滑塌断崖产状判断滑塌方向有两个:主要为SW→NE,部分为S→N.滑塌断崖的发育揭示了:随着盆地的收缩变浅,灵山岛地区由纯粹的滑塌堆积区逐渐转变为滑塌侵蚀—堆积混合区,灵山岛组上段砂泥比增大且含大量片麻岩和石英岩砾石,说明沉积区更接近陆缘,盆地处于残余洋盆发育的晚期阶段.【总页数】9页(P771-779)【作者】董晓朋;吕洪波;张星;张海春;王俊;张素菁【作者单位】中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛,266580;现代古生物学和地层学国家重点实验室,南京,210008;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛,266580;现代古生物学和地层学国家重点实验室,南京,210008;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛,266580;现代古生物学和地层学国家重点实验室,南京,210008;中国科学院南京地质古生物研究所,南京,210008;香港大学地球科学系,香港;香港大学地球科学系,香港【正文语种】中文【相关文献】1.灵山岛早白垩世岩浆活动及其大地构造意义 [J], 敖文昊;冯涛;赵燕;翟明国;孙勇2.灵山岛早白垩世复理石不是陆内三角洲沉积——答钟建华教授 [J], 吕洪波;张海春;王俊;张素菁;董晓朋;张星3.山东灵山岛早白垩世复理石软沉积物变形期次解析 [J], 董晓朋;吕洪波;张星;张海春;王俊;张素菁4.青岛灵山岛及邻区早白垩世大地构造演化 [J], 孟元库; 李日辉5.山东省灵山岛早白垩世莱阳群沉积特征及演化模式 [J], 袁静; 谢君; 董志芳; 单康; 周瑶琪; 吴根杰; 俞国鼎; 钟剑辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
灵山岛地质实习报告
一、实习背景灵山岛位于我国山东省青岛市黄岛区,是我国著名的地质遗迹旅游胜地。
2023年10月22日,海洋学院地质1班组织了2023级硕士1班(海洋地质方向)与地球系统科学概论班共同参与的灵山岛地质实习活动。
本次实习旨在让学生们深入了解灵山岛的地质构造、地层特征和岩石类型,提高野外地质观察和实习能力。
二、实习目的1. 了解灵山岛的地质构造、地层特征和岩石类型;2. 培养学生野外地质观察和实习能力;3. 提高学生对地质学科的兴趣和热爱;4. 增强团队协作和沟通能力。
三、实习内容1. 地质构造灵山岛地处中生代火山活动区,岛上的地质构造复杂。
通过实习,我们了解到灵山岛主要由中生代火山岩、沉积岩和变质岩组成。
火山活动遗迹包括火山口、火山喷发通道、火山碎屑岩等。
沉积岩主要分布在岛的中部,表现为沉积岩构造变形强烈、褶皱发育;火山活动遗迹复杂。
2. 地层特征灵山岛地层发育,主要分为中生代火山岩地层、沉积岩地层和变质岩地层。
中生代火山岩地层主要由安山岩、玄武岩等组成,沉积岩地层主要由砂岩、泥岩等组成,变质岩地层主要由片麻岩、石英岩等组成。
3. 岩石类型灵山岛岩石按成因可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。
火成岩主要由火山喷发物质冷却凝固而成,沉积岩主要由裸露于地表的岩石在风化作用下产生的碎屑物质经过漫长的岁月,沉积、固结成岩形成,变质岩主要由地壳深部岩石在高温、高压条件下发生变质作用形成。
四、实习过程1. 实习前期准备实习前,我们进行了充分的准备,包括查阅相关资料、了解灵山岛的地质背景、制定实习计划和注意事项等。
2. 实习过程实习当天,我们在孙卫东老师、马小川老师、肖媛媛老师、刘曦老师的带领下,分组进行实地考察。
在老师的讲解下,我们认识到了灵山岛的地质现象,如火山口、火山喷发通道、沉积岩构造变形、褶皱等。
3. 实习总结实习结束后,我们进行了实习总结,分享了实习心得和收获。
通过本次实习,我们不仅学到了丰富的地质知识,还提高了野外地质观察和实习能力。
软沉积物变形及其构造意义研究
软沉积物变形及其构造意义研究王永强;李佼佼;陈文钢;冯国强;王英鹏;薛艳秋【摘要】通过聆听专家的学术讲座、参加野外地质考察以及查阅大量文献资料,总结出了软沉积物变形构造的意义:软沉积物变形构造对区域地层物源的研究具有一定的指示意义;软沉积物变形构造及其伴生构造有利于改善储集层的孔隙度,提高渗透性;软沉积物变形构造的研究有助于区分古断裂带的上升盘和下降盘以及确定断裂所处的位置;研究软沉积变形构造有利于确定古地震的存在;研究软沉积变形构造有助于恢复盆地的构造演化史,推断盆地边界断裂和盆地内主要断裂强烈活动的期次。
这些意义的指出对于后续研究软沉积物变形构造以及古地震和震积岩的研究具有重要的参考价值。
【期刊名称】《能源与环保》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】4页(P195-198)【关键词】软沉积物变形构造;古地震;震积岩;滑塌变形构造;沉积学【作者】王永强;李佼佼;陈文钢;冯国强;王英鹏;薛艳秋【作者单位】[1]中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;[2]中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京102249;[3]西南石油大学石油与天然气工程学院,四川成都610500;[4]新疆大学资源与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830000【正文语种】中文【中图分类】P534.53软沉积物变形构造是近20年来沉积学界和油气岩相古地理学界研究的热点之一。
2005年在维也纳召开的欧洲地球联合年会上,软沉积变形构造作为专题进行过专题讨论,并于2007年在《Sedimentary Geology》杂志上出版过专辑《野外和室内软沉积变形构造》;2009年在意大利召开的第27届国际沉积学大会上,将“认识软沉积变形的触发机制”作为专题进行过讨论。
国内乔秀夫等(2006)出版《地震中地震记录(古地震)》使软沉积变形由学术型讨论转化为了实践性和实用性的方法[1]。
杜远生和乔秀夫(2011)组织的地震触发类学术论文在《古地理学报》上出版过专辑[2]。
山东省青岛市灵山岛下白垩统中发现鱼类和叶肢介化石
山东省青岛市灵山岛下白垩统中发现鱼类和叶肢介化石李守军;张祥玉;赵秀丽;孙智新;张道元;章磊;徐磊;魏宁;刘宝梅【期刊名称】《地质论评》【年(卷),期】2017(63)1【摘要】山东省青岛市灵山岛下白垩统沉积岩地层首次发现鱼类和叶肢介化石.鱼类化石为Lecoptera sinensis Woodward(中华狼鳍鱼);叶肢介化石为Yanjiestheria Chen(延吉叶肢介属),分为4个种.该鱼化石属于热河生物群的典型分子,和该叶肢介属在胶莱盆地中广泛分布,属于早白垩世陆相河湖动物群.两类化石同层保存,化石保存完整,属于原地埋藏,所以含这些化石的地层应属于陆相沉积,而与海相沉积关系不大.这套地层因岩性和沉积环境与胶莱盆地南部地区的莱阳群法家茔组(K1f)非常接近,建议使用法家茔组之名,而不使用因被认为是海相浊流沉积而命名的“灵山岛组”.%The fish and conchostracan fossils are firstly discovered from sedimentary strata of Early Cretaceous in LingshanIsland,Qingdao,Shandong,China.The coordinate of discovery site isN35 °45′08″,E120°9′12″.The rocks preserved the fossils are dark mudstone,shale and french grey sandstone alternating layers.The fish is Lecoptera sinensis Woodward and the conchostracan is Yanjiestheria Chen,belonging to four species:Y.kyongsangensis(Kobayashi),Y.wannanensis Chen et Shen,Y.chekiangensis (Novojilov) and Y.yumenensis (Chang et Chen).Lecoptera was the typical element of the Jehol Biota.Meanwhile,both fish and conchostracan species were widespread in the Jiaozhou—Laiyang Basin of Shandong Province andattributed to continental lacustrine fauna of the Early Cretaceous.The strata that contained above fossils buried in situ should be part of continental depositions.Owing to the high similarity in the lithology and sedimentary environment with the Fajiaying Formation of the Laiyang Group in southern region of Jiaozhou—Laiyang Basin,it is suggested to use the Fajiaying Formation rather than "the Lingshandao Formation",which was named after the marine turbidite deposits.【总页数】6页(P1-6)【作者】李守军;张祥玉;赵秀丽;孙智新;张道元;章磊;徐磊;魏宁;刘宝梅【作者单位】山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590;现代古生物学与地层学国家重点实验室(中国科学院南京地质古生物研究所),南京,210008;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590;现代古生物学与地层学国家重点实验室(中国科学院南京地质古生物研究所),南京,210008;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛,266590【正文语种】中文【相关文献】1.辽西义县组叶肢介化石在冀北滦平盆地西瓜园组中的系统发现及其意义 [J], 牛绍武;田树刚2.松辽盆地西南隆起区发现晚白垩世嫩江组叶肢介化石 [J], 张德军;张健;苏飞;郑月娟;陈树旺;张海华;黄欣;张渝金3.张掖国家地质公园白垩系下沟组叶肢介化石的发现及古生态与古环境 [J], 仲新;孙新春;辜平阳;李小强;刘莎;刘晔4.内蒙古呼伦陶勒盖下白垩统巴音戈壁组的叶肢介化石 [J], 付国斌;李罡;任玉光;任忠跃;丁良堂5.冀北滦平盆地九佛堂组—沙海组叶肢介化石的发现与陆相建阶问题的讨论 [J], 牛绍武;辛后田因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
山东青岛灵山岛褶皱样式及力学特征分析
山东青岛灵山岛褶皱样式及力学特征分析
汪又平;王丽娟;朱学强;许克民;许莅宪阳;秦杰;戴广凯
【期刊名称】《山东国土资源》
【年(卷),期】2024(40)3
【摘要】灵山岛褶皱构造发育,类型表现出多种形式,其成因类型还存在争论。
通过地质填图工作,在对灵山岛褶皱构造要素进行观察、测量以及构造应力场分析的基础上,讨论了灵山岛褶皱构造的成因。
灵山岛褶皱枢纽产状的一致性,共轭节理和褶皱轴面所反映的主应力方向的一致性,大褶皱与小褶皱之间的几何关系,明显具有构造成因的轴面劈理、窗棱构造、布丁构造等面理和线理构造,这些特征反映了灵山岛褶皱属于构造成因。
综合区域资料分析认为,灵山岛褶皱构造是在NW-SE向挤压构造应力场的作用下结果,是古太平洋板块与亚洲陆缘俯冲碰撞的响应。
【总页数】8页(P58-65)
【作者】汪又平;王丽娟;朱学强;许克民;许莅宪阳;秦杰;戴广凯
【作者单位】山东省地质调查院
【正文语种】中文
【中图分类】P542.2
【相关文献】
1.山东省青岛市灵山岛下白垩统中发现鱼类和叶肢介化石
2.山东青岛灵山岛流纹岩岩石成因及构造环境新认识
3.青岛灵山岛南背来石下白垩统大型砂脉的发现及其
形成动力学研究4.山东青岛早白垩世新地层单位--灵山岛组5.山东青岛地区灵山岛早白垩世碎屑岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及其大地构造意义
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iData_山东省中生代地层划分与对比_李守军
全相同 ,前者以中基性喷出岩为主 ,不见酸性产物 ,呈北西向展布 ,后者以中酸性喷出岩为 主 ,呈北东向延伸。从火山岩系同位素年龄 (表 3)来看 ,鲁西南火山喷发活动早于胶莱坳陷。 因此本文一直采用陈丕基等的西洼组一名以示与鲁东青山组的区别。
由上分析可见 ,分水岭组所产的化石中 ,即有常见的早白垩世的分子 ,又有晚侏罗世的 化石。其时代大致可与陕甘宁盆地上侏罗统安定组比较 ,与辽西义县组、九佛堂组所产化石 在总体面貌上一致 ,均可纳入热河生物群。
热河生物群的时代长期以来存有争议 ,归属意见主要有两种 ,即归于晚侏罗世 [11, 12, 6, 13] 或早白垩世 [ 14, 15]。 近年来以早白垩世说占主导 ,一些过去持晚侏罗世观点者也认为不排除 属早白垩世的可能 ,甚至主要属早白垩世 [ 16]。
坊子组沉积特征上有从北向南煤层减少而红层增多的变化趋势。 在北部 (济阳和昌潍 坳陷 ) ,坊子组含煤三层 ,红层极少 ,至淄博、章丘一带 ,坊子组为红层和灰色页岩互层 ,不含 或只有透镜状的煤层。 蒙阴地区过去未发现坊子组地层。
刘明渭 [ 10]在对蒙阴盆地进行工作时 ,在新泰市汶南镇朝阳东北—— 分水岭西南剖面汶 南组之下发现了一套含煤地层 ,这是在汶南组标准剖面上没见到的 (过去汶南组的标准剖 面是杨庄—— 小田家林剖面 ,底部以底砾岩与石炭系灰岩接触 ) ,在煤层之上的黄绿色粉砂 岩 中 产 较 丰 富 的 植 物 化 石 , 以 苏 铁 类 和 木 贼 为 主 , 有 N eocal ami tes sp. 1、 N . sp. 2、 Equiset ites sp.、 Otozamiteshsiangchiensis、 O. elegans、 O . sp. 等 ,化石的时代属早、中侏罗 世。 这套煤系地层在剖面上厚约 30m ,向东南方向尖灭 ,至杨庄以北消失。 笔者认为侏罗系 这套煤系地层的发现非常重要 ,说明早— 中侏罗世时 ,蒙阴盆地有过成煤环境 ,与淄博潍坊 地区相同 ,这套地层应划归坊子组 ,其上的汶南组与三台组相同 ,也应当称为三台组。
山东省灵山岛负载构造和球-枕构造研究
山东省灵山岛负载构造和球-枕构造研究张风霄;周瑶琪;王安东;于姗姗【期刊名称】《沉积与特提斯地质》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】本文运用野外露头考察、沉积岩石学、地质统计等方法,对灵山岛的负载构造和球-枕构造进行研究。
这些负载构造和球-枕构造侧向延伸好,在整个剖面上连续分布,具有多尺度、多形态、多组合等特点。
形成负载构造和球-枕构造的前提条件是地层密度的倒置(上大下小),变形的根本驱动力是沉积物自身的重力。
球-枕构造和负载构造的形成机制相同,只是变形程度和阶段不同。
根据不对称负载构造受横向剪切力分析,证明早白垩世时该盆地存在古斜坡,并且SE高、NW 低。
综合考虑地震触发形成震积岩的标志特征和灵山岛的构造地质背景,认为本研究区的负载构造和球-枕构造系古地震触发形成。
%The load structures and ball-and-pillow structures on the Lingshan Island, Shandong are examined in the light of outcrop observation, sedimentary petrology and geostatistical analysis. These load structures and ball-and-pillow structures are laterally extensive in the studied sections, and have the features of multiple scales, multiple morphologies and multiple associations. They are interpreted to be originated from the stratigraphic density inversion (bigger in the upper part and smaller in the lower part). In other words, the gravity-induced overlying deposits with greater densities and earthquake-induced liquification penetrated into the underlying strata, resulting in the formation of the load structures and ball-and-pillow structures. Theasymmetrical morphology of the load structures strongly support the existence of the Lingshan palaeoslope during the Early Cretaceous. The statistics of the sizes of the load structures and ball-and-pillow structures may be used to deduce those of earthquake magnitudes. The presence of abundant load structures on the Lingshan Island indicates that frequent structural activities, especially the seismic activities may be responsible for the formation of the load structures and ball-and-pillow structures in the study area.【总页数】9页(P42-50)【作者】张风霄;周瑶琪;王安东;于姗姗【作者单位】中国石油大学华东地球科学与技术学院,山东青岛 266580;中国石油大学华东地球科学与技术学院,山东青岛 266580;中国石油大学华东地球科学与技术学院,山东青岛 266580;中国石油大学华东地球科学与技术学院,山东青岛 266580【正文语种】中文【中图分类】P315.2【相关文献】1.安徽寿县新元古界球—枕状构造的双重成因与震脉动旋回研究 [J], 王熙;王明镇2.软沉积物变形中负载、球—枕构造的古地震研究综述 [J], 钟宁;蒋汉朝;梁莲姬;徐红艳;彭小平3.山东灵山岛滑塌体内部沉积及构造特征研究 [J], 葛毓柱;钟建华;樊晓芳;任启强;邵珠福4.山东省灵山岛下白垩统青山群火山地震软沉积物变形构造特征及成因机制 [J], 周瑶琪;周腾飞;张振凯;梁钊;梁文栋;王安东;于姗姗5.山东省灵山岛早白垩世软沉积物变形构造特征 [J], 王安东;周瑶琪;闫华;王瑞;张振凯;王子阳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
山东寒武纪地层及沉积相特征研究报告
山东寒武纪地层及沉积相特征研究报告1. 引言寒武纪是地球历史上一个重要的时期,其地层和沉积相特征对研究古地理和生物演化起着重要作用。
本报告旨在通过对山东地区寒武纪地层和沉积相的研究,提供具体的描述和分析。
2. 地层特征在山东地区的寒武纪地层中,我们发现了一系列特征明显的地层单元。
根据地层特征,我们将其分为下部、中部和上部三个地层,分别是xxx地层、xxx地层和xxx地层。
这些地层属于不同的时代,不仅在岩性上有所区别,而且在化石组合和生物特征上也有明显的差异。
3. 沉积相特征寒武纪在山东地区的沉积相主要包括海洋相和非海洋相。
在海洋相中,我们观察到海陆相互交替的特征,沉积物主要由泥岩、砂岩和灰岩组成,存在明显的分层结构,反映了寒武纪海洋环境的变化。
而非海洋相主要包括河流、湖泊和沙漠等类型,沉积物为砂岩和粉砂岩,显示出陆地环境的特点。
4. 分析和讨论通过对山东寒武纪地层和沉积相特征的研究,我们可以得出以下几点结论:- 在山东地区的寒武纪地层中,各个地层之间存在着明显的地质差异,这可能与地层形成时的环境变化有关。
- 寒武纪海洋相和非海洋相的沉积相特征反映了当时山东地区的地理环境和气候变迁。
- 寒武纪地层中的化石组合和生物特征对研究生物演化和地质历史具有重要意义。
5. 结论本报告通过对山东寒武纪地层和沉积相的研究,全面描述了其特征和相互关系。
这对于理解寒武纪时期的地质环境、生物演化以及地球历史的重要变迁具有重要意义。
本研究的结果不仅丰富了山东地区的地学知识,也为相关领域的研究提供了参考依据。
6. 参考文献[列出所参考的文献列表,不包含具体链接]。
灵山岛海区晚更新世以来古地理古气候
灵山岛海区晚更新世以来古地理古气候
武心尧;韩宗珠;刘东生;孙庭智;宋世林
【期刊名称】《海洋湖沼通报》
【年(卷),期】1992()3
【摘要】通过南黄海西北部灵山岛海区水下一柱长360cm钻孔的分析资料,根据有孔虫、介形虫及孢粉微体化石组合特征,得出自晚更新世以来,灵山岛海区经历了海进—海退—海进的古地理变化和寒冷—温冷—温和—温湿交替的古气候变化。
【总页数】6页(P23-28)
【关键词】灵山岛;古地理;古气候;更新世
【作者】武心尧;韩宗珠;刘东生;孙庭智;宋世林
【作者单位】海洋大学海洋地质系;国家海洋局北海分局
【正文语种】中文
【中图分类】P532
【相关文献】
1.云南大理点苍山地区晚更新世以来的古植被和古气候 [J], 况明生;谢世友;曾艳;李林立;冯绍国;张远瞩
2.西太平洋边缘海区晚更新世以来古气候,古海洋学研究 [J], 阎军
3.韩江三角洲晚更新世以来的孢粉植物群及其古环境古气候意义 [J], 郑卓;李前裕
4.渤海湾曹妃甸晚更新世末期以来古植被与古气候演变序列 [J], 王艳
5.松嫩沙地晚更新世以来的孢粉记录及古植被古气候 [J], 李宜垠;吕金福
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第85卷 第6期2011年6月地 质 学 报 ACT A GEOLOGICA SINICAV ol.85 N o.6June 2011注:本研究为现代古生物学和地层学国家重点实验室资助项目(编号0826060303)资助成果。
收稿日期:2011 02 21;改回日期:2011 04 20;责任编辑:周健。
作者简介:吕洪波,男,1957年生。
中国石油大学地球科学系教授,近期研究方向:构造地质学、沉积学、第四纪地质学等。
Email:hongbolu@u 。
DOI:CNKI:11-1951/P.20110517.1002.003 网络出版时间:2011 5 1710:02网络出版地址:h ttp://w w ki.n et/kcms/detail/11.1951.P.20110517.1002.003.h tm l山东灵山岛晚中生代滑塌沉积层的发现及区域构造意义初探吕洪波1,2),王俊1,2),张海春2,3)1)中国石油大学地球科学系,山东青岛,266555;2)现代古生物学和地层学国家重点实验室,南京,210008;3)中国科学院南京地质古生物研究所,南京,210008内容提要:灵山岛位于青岛胶南市东南黄海近岸海域中,为中国北方第一高岛,构造上属于苏鲁造山带,但岛上很多重要的地质现象尚未在地质文献中披露过。
本文作者对灵山岛进行了初步地质考察,在被看做早白垩世莱阳期的地层中发现远源浊积岩及其内部大量的滑塌沉积层,孢粉鉴定初步结果显示该地层的时代很可能为侏罗纪。
滑塌构造以同沉积滑塌褶皱为主,而在滑塌体内部还发现有很多同沉积变形构造,如:同沉积布丁构造、同沉积拉伸线理、同沉积双重构造等。
同沉积滑塌褶皱体的排列方向揭示了其物源来自南东方向,韵律层中弱粒序层单元颗粒为细砂到粉砂,反映出远源浊积岩的特征。
根据滑塌体运移方向判断盆地的古地理特征为东南侧水体变浅而西北侧水体变深。
滑塌沉积发育时,盆地为介于扬子板块和华北板块之间的残余洋盆。
发育于砂质单元中的早期平面X 剪节理指示了该套浊积岩在褶皱之前受到了SE N W 向的动态挤压,而后期的不对称褶皱构造记录了扬子板块自南东向北西侧的华北板块俯冲的历史。
灵山岛中生代滑塌沉积层的发现不仅揭示了中国东部存在着晚中生代海相沉积,更为扬子板块与华北板块在郯庐断裂以东碰撞缝合的演化历史研究提供了珍贵的实际材料。
关键词:灵山岛;中生代;远源浊积岩;滑塌沉积;同沉积构造;残余洋盆;苏鲁造山带灵山岛位于山东省青岛胶南市东南的黄海近岸海域中,距胶南市大珠山大约10km 。
海岛面积不足8km 2,但最高点却达到513.6m,为仅次于台湾岛和海南岛的中国第三高岛,也是中国北方的第一高岛(图1),最新的研究将其划归为构造成因岛屿(栾光忠等,2010)。
可能由于交通不便,灵山岛基础地质研究程度很低。
最新的地质图显示灵山岛有两套地层:上部的青山群八亩地组(K 1b )火山岩不整合覆盖于下部的莱阳群法家茔组(K 1f )之上(山东省第四地质矿产勘查院,2003)。
但实际上要复杂得多,从地层分布到构造变形等都需要加强研究。
从南北黄海之间经山东的胶南向西南延伸到苏北地区是著名的苏鲁造山带(蔡乾忠,2005;张岳桥等,2007;Zhu et al.,2009),而灵山岛恰恰位于这条重要的缝合带上。
虽然岛屿面积有限,却记录着扬子板块和华北板块拼合前后重要的沉积与大地构造信息。
因此,对该岛的基础地质研究就显得非常重要了。
本文作者于2010年夏、秋季数次登上灵山岛,进行了地层学、沉积学与构造地质学等方面的研究(图2),获得了丰富的第一手资料。
其中,滑塌沉积就是重要的发现之一。
1 滑塌沉积的层位与变形特征灵山岛上主要出露两套地层:下部为灰黄色薄层砂岩与灰黑色至黑色泥岩互层,未见底;上部不整合覆盖着一层巨厚的流纹质熔岩,其上直至山顶主要为各种火山碎屑岩和熔岩。
在山东省地质图上显示为:下部为下白垩统莱阳群的法家莹组沉积岩(K 1f ),而上部为下白垩统青山群的八亩地组火山碎屑岩(K 1b )(山东省第四地质矿产勘查院,2003)。
第6期吕洪波:山东灵山岛晚中生代滑塌沉积层的发现及区域构造意义初探图1 灵山岛附近地质简图(据山东省地质图简化)Fig.1 A simplif ied g eolog ic map o f Ling shan Island and the vicinit y area(modified after G eolog ical M ap of Shando ng Pr ov ince)笔者野外初步观察发现:两套地层的具体时代还有待于研究,而其出露也不是简单的不整合关系,因为在不整合面之上的火山岩出露区仍有一些典型的砂页岩露头。
可见后来的构造变形非常复杂,需要进行详细的地层学和构造地质学研究。
下部的砂泥岩互层段外观上可以看做复理石,主要表现为灰黄色薄层砂岩、粉砂岩与黑色的泥岩构成良好的韵律层。
其中砂岩层多由块状粉砂构成,局部有纹层,见微弱的粒序层理;而泥质单元主要为灰黑色的泥岩,局部含有黑色而细小的植物碎片(主要见于滑塌体中的泥质单元)。
砂岩薄片显示:碎屑颗粒主要为长石、岩屑和石英,胶结物主要为方解石和泥质。
因为具有良好的韵律性,符合海相复理石或远源浊积岩的特征(图3,图版 1、2)。
这套地层与胶莱盆地中的下白垩统莱阳群明显不同,泥岩中的孢粉初步分析结果显示该套地层应为侏罗纪,具体时代有待于进一步研究。
笔者所发现的滑塌沉积构造在下部砂泥互层的碎屑沉积岩中。
主要表现为下部的某些薄层砂岩和泥岩作为整体向更深处滑塌并产生同沉积变形,而其上部地层因为是变形后才沉积的而不受影响。
主要变形类型为同沉积滑塌褶皱,而在同沉积褶皱内部还发育有小规模的同沉积变形构造,如:同沉积布丁构造、同沉积拉伸线理、同沉积双重构造等。
1.1 同沉积滑塌褶皱(Synsedimentary slump folds) 滑塌褶皱是灵山岛发现的最主要的同沉积变形构造。
在灵山岛西侧海边以及岛屿南端老虎嘴景区之下的海蚀崖都有广泛出露。
如:在海岛西侧潮间带与潮上带露头区,至少有几十层滑塌褶皱层。
其中每个滑塌褶皱层厚度规模差异较大:薄层滑塌层仅几十厘米厚,而厚的滑塌褶皱层可以达到4m 以上(图3)。
同沉积滑塌褶皱层中的强岩层为钙质胶结的薄层粉砂岩,而弱岩层为碳质泥岩。
在海岸带附近露头进行的野外测量显示:滑塌体之下的岩层产状为:127 28 ,整体向南东倾斜,倾角较缓。
野外现场将这些岩层产状恢复水平,进而恢复滑塌层堆积时的原始产状:同沉积滑塌褶皱的枢纽延伸方向为NE SW 方向,而其轴面基本上向北西倾倒,说明滑塌体是从南东向北西方向滑塌而堆积的,这就揭示了当时的盆地古斜坡方向:南东高而北西低,沉积物的物源区来自南东侧。
1.2 同沉积布丁构造(Synsedimentary boudinage)布丁构造是顺层拉伸背景中的典型变形构造。
在软硬相间的岩层受到顺层拉伸的应力作用时,相对硬的岩层被拉断,在韧性剪切带中相对脆性的薄岩层容易形成这种构造,也就是通常所指的石香肠构造(Davis and Reynolds,1996)。
尽管这类构造939地 质 学 报2011年图2 灵山岛中生代滑塌沉积露头剖面位置图(底图据Goo gle Ea rth)F ig.2 A satellite image show ing the majo r outcro ps o f the M eso zo ic slump depo sits(A and B)in L ing shan Island(base map source:Goo gle Earth)A 轮渡码头之南剖面;B 海岛南端老虎嘴下方千层崖剖面;C 背来石景区;D 轮渡码头;E 老虎嘴景区;剩余标志点为已经考察过的其他地质点A An outcrop to the s ou th of ferry port;B Qiancengya ou tcrop u nder the site of Laohuz ui;C an outcrop at the scenery s pot Beilais hi;D ferry port;E a scenery s pot Laoh uzui;res t marking sp ots th e sites w here the authors have been inves tigated主要见于变质岩中,特别是韧性剪切带中,但近年来在沉积岩中也有发现。
吕洪波等在白云鄂博地区黑脑包古生代碳酸盐岩同沉积滑塌构造中识别出同沉积布丁构造,认为是同沉积滑塌体中局部拉伸造成的次级沉积构造(吕洪波等,2006;Lu H ongbo et al.,2006)。
灵山岛中生代碎屑岩地层中的同沉积布丁构造发育于滑塌褶皱体的翼部,为夹于泥岩层中相对硬的薄层长石石英砂岩受到滑塌体的重力作用(相当于 1)以及滑塌体运动的近水平拉伸(相当于 3)而产生的变形构造(图版 5)。
其中薄的砂岩层由于近水平拉伸而产生一系列小断层,形成长轴大致与同沉积褶皱枢纽一致的同沉积布丁构造,而每个单个的布丁块体由于滑塌体上方相对于下方产生的向前的剪切作用而发生旋转,最终形成一个个横截面为菱形的柱状块体。
可见,同沉积布丁构造是滑塌体向前运动过程中形成的,因而,在与布丁(即:石香肠)延伸方向垂直的剖面上看,布丁块体之间倾斜的微型小断层之倾向代表其滑塌源头方向,而倒向斜坡的下方方向。
根据野外测量的同沉积布丁构造的940第6期吕洪波:山东灵山岛晚中生代滑塌沉积层的发现及区域构造意义初探图3 灵山岛轮渡码头南部中生代碎屑岩地层中的滑塌沉积露头(两条虚线之间的部分)F ig.3 A n outcro p o f M eso zo ic slump deposits (betw een the dashlines)in the w est co ast of L ingshan Island排列方向判断:滑塌体来自南东方向,与滑塌褶皱所指示的方向吻合。
1.3 同沉积拉伸线理(Synsedimentary stretchinglineation) 线理(lineatio n)是一系列非常复杂的原生或变形构造,其原始定义并不具有成因意义(Gar y et al.,1973),在沉积岩(如:剥离线理)、火成岩(如:绳状熔岩的流动线理)和强烈变形的变质岩中都可以见到(Davis and Reynolds,1996)。
其中在变质岩的韧性剪切变形过程中与鞘褶皱一起形成的线理构造是典型的拉伸线理(stretching lineation)。
然而,近年来对拉伸线理的研究发现这个词汇往往容易引起歧义,因此建议 拉伸线理 应该仅仅用于那些颗粒组合处于有限应变椭球体X 轴方向的情况(Passchier and Tro uw ,2005),也就是由最大张应力( 3)形成的线理。