第四纪含泥炭地层

科技工作者之家  |   2020-11-17 18:05

由泥炭及砂、粉砂、粘土、亚粘土等岩土层所组成,固结程度低,岩性的地区差别大。其形成受不同气候、地质和地貌、构造等条件控制,通常形成于湖盆、河谷和沟谷或滨海平原、潟湖等地貌类型中。地质时代主要属第四纪晚更新世晚期和全新世。第四纪约从248万年前至今。

地层特征据泥炭赋存状态,可分为含表露 (裸露)泥炭地层和含埋藏泥炭地层两种。前者由泥炭层及其下部沉积物所组成;后者则可由泥炭层及其上、下部沉积物所组成。在中国,全新世以含表露泥炭地层为主; 晚更新世晚期以含埋藏泥炭地层为主。

第四纪含泥炭地层具五个特征。

(1)含泥炭地层形成地质时代较新,主要形成于晚更新世和全新世。

(2)含泥炭地层厚度较小。通常仅数米、十多米,厚度大的可达数十米。一般含表露泥炭地层厚度较小,含埋藏泥炭地层厚度较大。

(3)岩性较简单,粒度较细,以砂、粉砂、粘土等碎屑沉积物为主。一般固结较差,呈松散状或半固结状态; 颜色呈灰色、浅黑灰色等。

(4)含泥炭层层数较少。全新世含泥炭地层普遍产出1~2层泥炭;晚更新世晚期含泥炭地层可产出3~4层泥炭。

(5)含生物化石较丰富。在内陆湖盆环境下形成的含泥炭地层中,常含螺、蚌壳等化石;在滨海环境下形成的含泥炭地层中,常有大量海相双壳类,包括牡蛎(Ostrea)、蓝蛤 (Corbula) 等。同时,两者均含丰富孢粉。

分布晚更新世晚期含泥炭地层主要分布于北纬19°30′~47°、东经98°30′~134°之间,即中国云南、贵州、四川、广东、广西、海南、福建、湖北等省区的一些地区,其中以云南、贵州、四川、广东等地的晚更新世晚期含泥炭地层发育较早、较全。全新世含泥炭地层主要分布于北纬18°20′~53°30′,东经80°~134°20′之间,范围较前者大大扩展,往北可至阿尔泰或大、小兴安岭北部,南可至海南岛南端;西至西藏或新疆西部,东至黑龙江畔或东部沿海,几乎遍布全中国,但在内蒙古西部、准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地未见含泥炭地层分布。1

典型剖面由于含泥炭地层形成的地质时代和沉积环境不同,各处地层差别大,难对比。有4个研究较详的剖面。

(1)广东遂溪下菉圩晚更新世含泥炭地层剖面(由上至下):

①耕植层, 褐黑色亚粘土、粘土层 厚0.3~1.5m

②泥炭层, 上部褐黑色, 下部为褐色, 含少量腐木 厚0.3~2.6m

③泥炭层, 主要为腐木层或灰黑色粘土夹腐木层 厚0.4~4.6m

④浅褐、 灰白色中细粒石英砂岩, 偶见3~4mm细砾石英 厚0.6~2.4m

⑤棕褐色、半纤维状或土状泥炭, 局部夹有腐木 厚0.2~14.3m

据C测年为距今34615±2465年

⑥灰白、紫褐色粘土,含腐木,顶部夹薄层泥炭 厚0.3~6.7m

⑦灰、灰白色中细砾石英砂岩,含粘土质 厚0.4~3.6m

⑧灰白色中细粒石英砂岩 厚0.5~2.6m

⑨灰、灰白色含砾砂岩,含少量粒径3~4mm的细砾,局部为砂砾层 厚1~2.3m

据C测年资料,上列剖面属晚更新世晚期。依据该地层以细碎屑沉积为主;泥炭层(底部)具水域沼泽化特点,泥炭发育慈姑、萍、芦苇及藻(Cocconeis)等水生植物残体;泥炭层以不规则椭圆状分布,存在湖泊地貌景观,定为湖盆类型沉积。

(2) 吉林辉南县金川全新世含泥炭地层剖面:

全新统

①腐植土或草根层 厚0.2~0.5m

②泥炭层,主要由苔草—泥炭藓泥炭、苔草泥炭、芦苇—苔草泥炭、苔草—禾草泥炭组成 厚9m

据C测年,上部泥炭层距今3060±95年,底部泥炭层距今6860±130年。

③腐泥层,含炭质亚粘土 厚0.9m

④青灰色泥质亚粘土及细砂、火山渣 厚0.6~4.8m

前震旦系

龙岗群 混合岩、混合花岗岩 厚>900m

据C测年资料,上列剖面属全新世中期产物。依据该地层底部有火山沉积物,地表残留火山口地貌;泥炭层底部发育腐泥层,反映存在水域沼泽化特征,定为火山口湖型沉积。

(3)黑龙江饶河县别拉洪河全新世含泥炭地层剖面 (由上到下):

①草根层 厚0~0.3m

②泥炭层,毛果苔草泥炭(0.4m);毛果苔草、镰刀藓、金发藓泥炭(0.5m),C测年为距今3075±70年; 木贼—苔草泥炭 (0.2m); 香蒲—木贼泥炭(0.2m),据C测年为距今4615±75年 厚1.3m

③粘土、亚粘土层 厚0.5~5m

④中细砂、砂砾层 厚2~15m

上列含泥炭地层为全新世中期形成,含泥炭地层的底板多为粘土、亚粘土,其下为砂和砂砾层,具有明显的二元结构。地貌上泥炭层沿河流蜿蜒分布,长达57km,定为河漫滩型沉积。

(4) 湖北利川县南坪野茶坝晚更新世晚期至全新世含泥炭地层剖面 (由上到下):

全新统

①灰黑色亚粘土 厚0.35m

②褐黑色腐植土,含腐木、树桩 厚0.6m

③灰黄色粘,土含腐木 厚0.7m

据C测年为距今7200±125年

④淡棕红色粘土,含少量树桩 厚0.8m

据C测年为距今 9370±150年

更新统

⑤灰白色粘土 厚0.4m

⑥泥炭 厚0.6m

据C测年为距今21555±530年

⑦淡灰蓝色粘土,含Abies、

Pieea、Pinus等孢粉 厚0.55m

⑧淡灰蓝色亚粘土 厚0.7m

⑨浅灰蓝色角砾状细砾石层 厚0.7m

中三叠统

巴东组 页岩夹灰岩

据C测年,含泥炭地层为晚更新世晚期至全新世沉积。依据其所处地貌部位是齐跃山山前的低洼地,泥炭层在平面上呈不规则的树枝状,泥炭顶底板及夹层为近源沉积物,主要来源于附近三叠纪岩系风化产物,沉积环境定为山前洼地型。2

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学