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郑州邙山官庄峪黄土地层研究

王玉振 王书兵 王喜生 傅建利 蒋复初

王玉振, 王书兵, 王喜生, 等, 2015. 郑州邙山官庄峪黄土地层研究. 地质力学学报, 21 (3): 393-398.
引用本文: 王玉振, 王书兵, 王喜生, 等, 2015. 郑州邙山官庄峪黄土地层研究. 地质力学学报, 21 (3): 393-398.
WANG Yu-zhen, WANG Shu-bing, WANG Xi-sheng, et al., 2015. STUDY ON THE GUANZHUANGYU LOESS STRATIGRAPHY IN MANGSHAN, ZHENGZHOU. Journal of Geomechanics, 21 (3): 393-398.
Citation: WANG Yu-zhen, WANG Shu-bing, WANG Xi-sheng, et al., 2015. STUDY ON THE GUANZHUANGYU LOESS STRATIGRAPHY IN MANGSHAN, ZHENGZHOU. Journal of Geomechanics, 21 (3): 393-398.

郑州邙山官庄峪黄土地层研究

基金项目: 

中国地质科学院重点开放实验室专项资金资助项目 KL05-13

国家自然科学基金项目 40302025

国家自然科学基金项目 40642001

详细信息
    作者简介:

    王玉振(1961-), 男, 高级工程师。主要从事水文水资源分析与评价工作。E-mail:xyjwyz@126.com

    通讯作者:

    王书兵(1972-), 男, 副研究员。主要从事第四纪地质与环境研究工作。E-mail:wsbln@126.com

  • 中图分类号: P642.13

STUDY ON THE GUANZHUANGYU LOESS STRATIGRAPHY IN MANGSHAN, ZHENGZHOU

  • 摘要: 邙山官庄峪剖面共厚154.9 m, 出露S10及以上黄土-古土壤地层序列, 特征的马兰黄土厚度达70.125 m, 具有明显的粗粒、均匀特点, 且在该段地层中部, 并没有比较明显的弱古土壤层。磁性地层测量表明B/M界线置于深度132.04 m处, 位于L8的下部; 剖面底部未进入Jaramillo正极性亚时。与赵下峪剖面对比结果显示, 以B/M界线为标志, 72 m以下地层两者高度一致, 只是对地层的划分不同而已; 但赵下峪剖面中比较特征的具有较高磁化率值的L1SS1地层单元, 在官庄峪剖面却无明显表现, 其原因可能需进一步深入研究。

     

  • 中原邙山以发育巨厚的马兰黄土而闻名中外[1~4]。由于其地理位置特殊,因而在黄河的形成、演变以及华北平原的形成、演化等研究中,都具有举足轻重的地位。尽管对邙山黄土的研究已取得长足进展[5~9],但目前在地层划分上,尤其是对S2以上地层的划分[10~11]还存有分歧。在赵下峪西侧1 km处的官峪村东侧,有一条简易公路从邙山源源面通到黄河滩地,沿公路地层出露较好,为了进一步查明邙山黄土的发育情况,本文对该剖面进行了详细的野外观察和室内研究工作。

    野外观察显示,官峪剖面出露较好。详细的地层测制结果表明,地层剖面共厚154.9 m,出露S10及以上黄土-古土壤地层序列;其中底部的S10出露不完整,仅见其上部少部分地层,其余地层较完整。古土壤层S1和S5地层在野外能非常清楚地辨认出来,分别位于地层深度71.625~83.100 m和117.95~121.30 m层段。另外,从L2层段开始,各黄土层顶部均分布有钙结核层段,L9黄土层位于地层深度135.64~148.00 m层段,厚度达12.36 m。而特征的马兰黄土L1位于地层深度1.500~71.625 m,厚度达70.125 m,具有明显的粗粒、均匀特点,并且在该段地层中部,并没有比较明显的弱古土壤层。

    本文对上部128 m以2.5 cm间隔、下部27 m以2.0 cm间隔采集了磁化率样品,用Bartington MS2型磁化率仪进行低频磁化率测试,结果如图 1所示。根据磁化率曲线的峰谷变化可以较明显区分黄土与古土壤,且与野外观察相一致。图 1显示,S1—S10古土壤分层清晰,特别是L9中发育了一层弱古土壤,其磁化率值接近S1古土壤的磁化率值。

    图  1  郑州邙山官庄峪黄土-古土壤剖面磁性地层序列
    Figure  1.  Magnetic stratigraphic sequence of Guanzhuangyu loess-paleosol profile in Mangshan, Zhengzhou

    结合前人的研究成果,重点对剖面上部S1以上地层(0~72 m)以50 cm间隔,B/M界线附近地层(128.0~135.0 m)以及剖面底部(151.5~155.0 m)以25 cm间隔采集了古地磁样品,全部使用超导磁力仪进行测试,测试结果见图 1

    古地磁测试结果显示,上部72 m地层包括S0、L1和S1顶部,其磁性地层测试结果全部为正极性,未见Laschamp事件。剖面深度151.5~155.0 m区间发育S9、L10和S10地层单元,磁性测试结果显示全为负极性,未进入Jaramillo正极性亚时(见图 1)

    深度128.0~135.0 m剖面区间发育L7、S7、L8和S8地层单元,磁性测试结果表明,在L8下部,极性转换开始于132.86 m,结束于132.04 m。以全部倒转为标志,则B/M界线置于深度132.04 m处,位于L8的下部(见图 2)。

    图  2  邙山官庄峪黄土-古土壤剖面下部B/M磁性地层序列
    Figure  2.  The B/M magnetic stratigraphic sequence below Guangzhuangyu loess-paleosol profile

    将邙山官庄峪剖面与赵下峪剖面进行对比(见图 3),可以看出如下关系:

    图  3  邙山官庄峪黄土剖面与赵下峪黄土剖面地层对比
    Figure  3.  Stratigraphy comparison between Guanzhuangyu loess and Zhaoxiayu loess profiles in Mangshan

    ① L1SS1层段,赵下峪剖面磁化率值较高,而官庄峪剖面却无明显表现。也就是说,赵下峪剖面将该段划分为L1SS1地层单元是对的,而不能划分为S1地层单元。

    ② S1层段,官庄峪剖面磁化率曲线与赵下峪剖面磁化率曲线基本相似,只是赵下峪剖面顶部的弱发育古土壤层厚度比官庄峪剖面大。

    ③ S1—L5层段,官庄峪剖面磁化率曲线与赵下峪剖面磁化率曲线基本相似。

    ④ S5—L9层段,两者差别较大:官庄峪剖面S5、L6、S6与赵下峪剖面的S5对应,官庄峪剖面L7与赵下峪剖面的L6对应,官庄峪剖面S7与赵下峪剖面的S6对应,官庄峪剖面S8与赵下峪剖面的S7对应,官庄峪剖面L9与赵下峪剖面的L8、S8、L9对应。这种对应关系还表现在磁性地层上,将赵下峪剖面的B/M界线上移到149.2 m处,与官庄峪剖面B/M界线能较好地对应(见图 4)。

    图  4  邙山官庄峪黄土剖面磁性地层与赵下峪黄土剖面磁性地层对比
    Figure  4.  Magnetostratigraphy comparison between Guanzhuangyu loess and Zhaoxiayu loess profiles in Mangshan

    ⑤ S9—S10层段,官庄峪剖面磁化率曲线与赵下峪剖面磁化率曲线基本相似。

    邙山官庄峪剖面共厚154.9 m,出露S10及以上黄土-古土壤地层序列,特征的马兰黄土L1厚度达70.125 m,但却未发育较明显的弱古土壤层。B/M界线位于L8的下部剖面深度132.04 m处;上部72 m地层包括S0、L1和S1顶部,全部为正极性,未见Laschamp事件;剖面深度151.5~155.0 m区段发育S9、L10和S10地层单元,全部为负极性,未进入Jaramillo正极性亚时。与赵下峪剖面对比表明,72 m以下地层两者高度一致,只是对地层的划分不同而已;但赵下峪剖面中比较特征的具有较高磁化率值的L1SS1地层单元,在官庄峪剖面却无明显表现。两个剖面相距只有几千米,出现这么大的差别,尚需进一步深入研究。

  • 图  1  郑州邙山官庄峪黄土-古土壤剖面磁性地层序列

    Figure  1.  Magnetic stratigraphic sequence of Guanzhuangyu loess-paleosol profile in Mangshan, Zhengzhou

    图  2  邙山官庄峪黄土-古土壤剖面下部B/M磁性地层序列

    Figure  2.  The B/M magnetic stratigraphic sequence below Guangzhuangyu loess-paleosol profile

    图  3  邙山官庄峪黄土剖面与赵下峪黄土剖面地层对比

    Figure  3.  Stratigraphy comparison between Guanzhuangyu loess and Zhaoxiayu loess profiles in Mangshan

    图  4  邙山官庄峪黄土剖面磁性地层与赵下峪黄土剖面磁性地层对比

    Figure  4.  Magnetostratigraphy comparison between Guanzhuangyu loess and Zhaoxiayu loess profiles in Mangshan

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-19
  • 刊出日期:  2015-09-01

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