（自然地理学专业论文）苏北盆地兴化钻孔沉积相初步研究.pdf

摘要 苏北盆地兴化钻孔沉积序列初步研究 摘要 本文研究区位于苏北南黄海盆地的陆上部分，该盆地是我国东部一个兼跨海 陆的盆地，受东亚季风影响显著，海、陆、气耦合作用明显，自新生代以来沉积 地层连续，蕴藏着丰富的古气候环境信息。因此在第四纪环境变化研究领域是连 接海洋记录与内陆记录的关键地段。本论文通过苏北盆地兴化一孑l 上部1 5 0 m 的 岩性描述、粒度特征、自然伽玛曲线和石英砂表面结构特征统计等数据的处理和 分析，建立了上部1 5 0 m 的沉积环境序列，初步讨论了在苏北盆地使用石英砂表 面结构特征来判别沉积相的可行性，初步建立了自然伽玛曲线自动判别沉积相的 模型。 根据岩性描述、粒度特征、自然伽玛曲线，建立了上部1 5 0 m 的沉积环境序 列，划分出了以下几个沉积大段：1 5 0 1 0 2 8 m 间为河湖交替沉积环境；1 0 2 8 4 8 7 8 m 间为湖泊沉积环境；4 8 。7 8 3 8 2 l m 间为沼泽沉积环境；3 8 2 1 1 1 6 2 m 间为湖泊沉积环境；1 1 6 2 0 m 间为湖沼相沉积环境。 使用电子显微镜对石英砂表面特征进行观察，并对其表面特征进行统计，发 现了在不同沉积环境中，石英砂的表面特征结构的组合是不同的。在河流沉积环 境，石英砂的表面特征以次圆、贝壳状断口和水下撞击坑为主，显示了水流对石 英砂颗粒表面的改造；在湖泊沉积环境中，石英砂的表面特征以多棱角和平行解 理面为主，石英砂颗粒保持了原始的特征，表明了石英砂颗粒受到水流的改造比 较少。不同沉积环境中石英砂颗粒表面结构特征都具有自己的曲线特征。 按沉积相提取自然伽玛数据，并结合前面得出的沉积环境序列，通过m a t l a b 等数学工具提取出各种沉积环境中自然伽玛曲线的平均中位数、相对重心、对变 号个数和变差方差根等自然伽玛曲线形态特征的量化指标，然后使用逻辑判别方 法，建立了整个3 5 0 m 钻孔剖面测井沉积相判别模型，并且通过内检和外检，证 明了在东部地区使用自然伽玛曲线自动判别沉积相的的可行性。 关键词：苏北盆地，兴化钻孔，沉积相，石英砂，电镜扫描，自然伽玛 a b s t r a c t p r e l i m i n a r ys t u d yo nd e p o s i t i o nf a c i e so fx i n g h u a c o r ea tn o r t h e r nj i a n g s ub a s i n a b s t r a c t t h en o r t h e r nj i a n g s ub a s i n ，p r e d o m i n a t e du n d e rt h ei n f l u e n c eo fe a s ta s i a n m o n s o o n ，i sak e ya r e at h a tm i g h tp r o v i d ee n v i r o n m e n t a li n f o r m a t i o nt oc o n n e c t st h e m a r i n er e c o r d sw i t ht h et e r r e a t r i a lr e c o r d so fc h i n a t h ec o n t i n u o u ss e d i m e n t a r y s e q u e n c e si nt h eb a s i nc o n t a i n sa b u n d a n ti n f o r m a t i o no fp a l a e o e n v i r o n m e n t s b a s e d o nt h ea n a l y s i so fl o t h o l o g i c a ld e s c r i p t i o n ，g r a n u l a r i t yc h a r a c t e r i s t i c ，q u a r t zs u r f a c e t e x t u r ec h a r a c t e r i s t i ca n dn a t u r eg a m m a c u r v e ，w ee s t a b l i s h e dt h ed e p o s i t i o ns e q u e n c e o f x i n g h u ac o r ea b o v e1 5 0 m a c c o r d i n gt o t h el o t h o l o g i c a l d e s c r i p t i o n ，t h eg r a n u l a r i t yc h a r a c t e r i s t i c ，t h e n a t u r eg a m m ac u r v e ，w eh a v ee s t a b l i s h e dt h ea b o v e l 5 0 md e p o s i t i o ns e q u e n c eo f x i n g h u ac o r e ，d i v i d i n gt h ed e p o s i t i o ns e c t i o n sa sf o l l o w s ：1 5 0 m - 1 0 2 8 m ，d e p o s i to f f l u v i a l l a c u s t r i n ea l t e r n a t i v e f a c i e s ；1 0 2 8 m 4 8 7 8 m ，d e p o s i to fl a c u s t r i n ef a c i e s ； 4 8 7 8 r n - 3 8 2 1 m ，d e p o s i to fs w a m pf a c i e s ；3 8 2 1 m l1 6 2 m ，d e p o s i to fl a c u s t r i n e f a c i e s ；1 1 6 2 m 0 m ，d e p o s i to f l a c u s t r i n e s w a m pf a c i e s w eo b s e r v e da n dtc o u n t e dt h eq u a r t zs u r f a c et e x t u r ec h a r a c t e r i s t i cw i t hs e m ，t h e q u a r t zs u r f a c et e x t u r ec o m b i n a t i o ni sd i f f e r e n ti nd i f f e r e n td e p o s i t i o ne n v i r o n m e n t i n t h ef l u v i a ld e p o s i te n v i r o n m e n t ，t h eq u a r t zs u p e r f i c i a lc h a r a c t e r i s t i ci sp r i m a n l yb yt h e i n f e r i o rc i r c l e ，t h ec o n c h o i d a lb r e a k a g ef r a c t u r ea n dt h es u b m a r i n eh i tp i t r e v e a l i n g t h et r a n s f o r m a t i o no fc u r r e n tt ot h eq u a r t z ；i nl a k e - d e p o s i te n v i r o n m e n t ，q u a r t zs a n d s u p e r f i c i a lc h a r a c t e r i s t i ci sb yp r i m a r i l ya b r a d e de d g e sa n dp a r a l l e lc l e a v a g e ，t h e q u a r t zm a i n t a i n e dt h ep r i m i t i v ec h a r a c t e r i s t i c ，i n d i c a t i n gt h eq u a r t zr e c e i v e df e w t r a n s f o r m a t i o no ff l u e n t ，d i f f e r e n tq u a r t zg r a i nh a st h e i rd i f f e r e n tc u r v ec h a r a c t e r w i t h d r a w e dt h en a t u r eg a m m ad a t aa c c o r d i n gt ot h es e d i m e n t a r yf a c i e s ，a n d c o m b i n e dd e p o s i t i o ns e q u e n c e ，t h r o u g ht h em a t l a bw ew i t h d r a w e dq u a n t i f i c a t i o n t a r g e to fn a t u r eg a m m ac u r v es h a p ec h a r a c t e r i s t i cs u c ha st h en a t u r eg a m m ac u r v e a v e r a g em e d i a n ，t h er e l a t i v ec e n t e ro fg r a v i t ya n dd i f f e r e n c ev a r i a n c er o o ti ne a c h k i n do fd e p o s i t i o ns e c t i o n ，t h e nw eu s e dl o g i td i s c r i m i n a n ta n a l y s i s ，e s t a b l i s h e dt h e d i s t i n c t i o nm o d e lo ft h ee n t i r e3 5 0 md r i l lh o l es e c t i o na n de x a m i n e di t ，p r o v e d a u t o m a t i cd i s t i n g u i s h i n gc e r t a i ns e d i m e n t a r yf a c i e sb yg a m m ac u r v ew a sf e a s i b l e k e y w o r d ：n o r t h e mj i a n g s ub a s i n ；x i n g h u ac o r e ；d e p o s i t i o nf a c i e s ；q u a r t z ；s e m a b s 下r a c t n a t u r eg a m m a 第一章前言 第一章前言 第一节研究区研究历史和现状 在东部地区中，苏北盆地是我国东部平原的部分，是我国唯一的一个兼跨 海陆的盆地苏北南黄海盆地的陆上部分。其不仅是东亚季风气候影响显 著的区域，而且是连接海洋与内陆的关键地段。除了受到青藏高原隆升的环境效 应的影响，我国大陆边缘海形成过程及冰期旋回中由于陆架地区大幅度海进与海 退、西太平洋暖池的形成与发展、南中国海演化等也势必会对其产生重要的影响。 苏北盆地成为海洋一陆地一大气耦合作用影响最为明显的地区，是研究海洋一陆 地一大气耦合作用过程与遥相关的理想场所。 地质构造资料揭示出，自中新世以来，苏北瓮地大面积坳陷，沉积了盐城组 一段；上新世起，苏北盆地整体均匀沉降，沉积了盐城组二段及东台组地层。大 量的石油和水文钻孔资料分析结果清晰的表明了苏北盆地沉积地层的分布情况： 长江沿岸区域因古长江巨大能量的冲刷，晚新生代地层可能不连续并发育大套砂 砾石层，苏北盆地西、北缘也因靠近剥蚀物源区，沉积有几套厚层砂砾层，难以 提供完整的环境变化序列。滨海平原地区因受到海侵的影响较大，地层冲蚀严重 而不稳定。但是向盆地沉降中心并脱离古长江三角洲作用的区域，沉积稳定连续 并以细颗粒沉积为主，能够提供较为连续的沉积环境记录，是钻探取芯的理想场 所。所以苏北盆地及其毗邻地区第四纪地质与环境的研究开展很早，积累了丰富 的资料。一些标志性哺乳动物、古植物化石的发现为区域新生代地层划分提供了 重要依据( 李立文，2 0 0 0 ；徐馨，1 9 8 7 ) ；石油和水文钻孔中也有玄武岩碎屑或 层位揭露，对确定盆地沉积的时代有重要意义( 陈友飞等，1 9 9 3 ) 。使用古地磁 建立苏北盆地兴化钻孔年代标尺( 舒强，2 0 0 4 ) 。下蜀土与深海记录的对比，认 为风尘堆积的形成是大气环流发生重大调整的结果( 郑乐平等，2 0 0 2 ) 。 苏北盆地及其周缘地区有关地质、地貌、环境变化等方面的研究历史较长， 按照研究时间和研究目的的不同，大致可以分为两个阶段： 解放前，我国地学工作者在极其艰苦的条件下，对江苏的地质情况进行了调 查研究，探讨了南京地区雨花台砾石层的形成年代与地质意义；对长江的发育历 史，宁镇山脉的地质，长江流域新生代地层层序等方面进行了详细的研究，为宁 镇地区第四纪地质研究奠定了基础。由于受当时条件的限制，此时期的研究内容 和研究区域都相对有限，研究内容主要着重于地质、地层方面，研究区域仅限于 与。镇地区( 江苏省地质局，1 9 6 4 ) 。 解放后，为了经济建设的需要，江苏的地学研究工作得到了蓬勃的发展，开 第一章前言 展了地质、地貌、自然地理、经济地理等多方面的研究工作。尤其是二十世纪五 十年代后期，为了平原区域的地质填图、寻找石油和天然气资源和进行地下水普 查勘探，在苏北盆地内进行了大量的研究工作。在苏北盆地范围内进行了重、磁、 电、地震等各种勘探，在第三系中发现了大量的工业油流( 1 9 8 7 ，郑瑶芳) ，同 时积累了大量反映盆地内部和基底构造的地质、地球物理资料；钻取了3 0 0 4 0 0 个钻孔，积累了大量的岩芯和生物资料。根据这些资料初步进行了苏北盆地第三 系以来的地层划分与年代界限确定( 钱勤等，1 9 9 6 ) ，并揭示了苏北盆地的形成 演化过程与基本构造格局( 王良书等，1 9 9 1 ；陈友飞等，1 9 9 3 ；王巍等，1 9 9 9 ) ；， 探讨了苏北新生代盆地断陷和坳陷的形成机理( 练铭祥等，2 0 0 1 ) 。为了查明苏 北盆地内环境变化与磁性地层的关系，赵松龄等( 1 9 8 7 ) 对苏北盆地内的7 个钻 孔沉积物进行了磁性地层的研究，得出了苏北翁地西北部和滨海平原地带的地层 的沉积情况，苏北盆地西北部地区由于受到郯庐断裂断块上升运动的影响，第四 纪以来的地层缺失严重，而滨海平原由于受到海洋的作用，在不同时段内的沉积 速率和地层完整状况有着很大的差异，而对于苏北翁地内最大的、新生代晚期以 来处于持续下降的沉降中心东台坳陷内未能进行研究；另外，由于受当时研 究条件的限制，取样精度较低，测试磁性变化的仪器相对落后，会对最终的结果 产生很大的影响。随着水文地质工作的开展，在苏北盆地内钻取了更多的第四纪 浅层钻孔，建立了钻孔沉积物的岩性地层和恢复了沉积环境，结果揭示出了苏北 盆地内部不同构造单元内第四纪地层的分布情况( 张祥云等，2 0 0 2 ；张登明等， 2 0 0 1 ) 。 第二节选题依据和研究意义 在使用石英砂判别沉积相方面，国内外学者通过对各种沉积环境下石英砂表 面结构特征的研究分析和实验模拟，确定了一些石英砂表面微形貌特征组合与沉 积环境的对应关系( 谢又予，1 9 8 4 ：陈丽华等，1 9 8 6 ；张光威等，1 9 9 6 ；m a h a n e y ， v o r t i s c ha n dj u l i g ，1 9 8 8 ；m a h a n e y ，v a i k m a ea n dv a r e s ，1 9 9 1 ) ；通过大量的观测 已经确定了能够正确反映沉积环境的石英砂的粒径范围( 方小敏，1 9 9 1 ) ：编写 了不同成因类型的石英砂表面结构特征图谱( 谢又予，1 9 8 5 ) 。研究石英砂表面 形态特征的工作在我国广泛开展，我国西部地区，石英砂的电镜扫描被广泛的应 用于沉积环境的判别研究中，并取得了很好的结果( 高存海等，1 9 9 5 ；谌刚等， 2 0 0 4 ) ，并且在研究中也进行了一些石英砂定量统计的工作( 伍永秋等，1 9 9 8 ) ； 在海岸沉积的研究中，有人利用石英砂的电镜扫描进行了大量的工作，并且也进 行了一些定量统计的研究( 吴正等，1 9 8 7 ) ；在南极无冰区的研究中利用石英砂 石英砂表面结构来判别沉积环境的工作也广泛的进行，( 谢又予，1 9 8 3 ) ；在东部 第章前言 地区，也进行了许多的研究工作( 朱诚，1 9 9 7 ，张光威等，1 9 9 6 ，马克俭，1 9 9 1 ) ， 但大多数仅仅是定性的讨论石英砂的表面特征极其所代表的环境意义，较少的见 到使用定量的方法来研究石英砂表面结构特征在东部地区所代表的沉积环境意 义，因此本文的研究目的之一就是探讨东部的石英砂表面结构特征组合与沉积环 境的定量关系。 测井技术自2 0 年代开始应用，6 0 年代的技术成熟，至8 0 年代的数据采集 程控化，已经被利用在了地学的各个领域，测井曲线具有连续性、高信度和高分 辨率的特点，因此被大量应用在钻孔剖面的沉积环境研究中，其中也进行了利用 自然伽玛曲线建立当地沉积序列模型的研究，并且取得了很好的结果( 王仁铎， 1 9 9 1 ) 。在苏北盆地，由于存在储油构造，因此测井技术被大量的应用在了对地 层的研究中，但主要集中在了储油的下第三系地层( 宋宁等，2 0 0 1 ) ，而对于第 四系的地层研究很少，如果能够在兴化钻孔中利用测井曲线建模，从而实现高效 准确的判别沉积相，将能够迅速的利用大量已有的测井数据建立起整个苏北盆地 的沉积环境序列。 第三节论文的技术路线、研究目的和研究思路 不同的沉积环境具有不同的水动力特点，故不同沉积环境中形成的砂岩体或 沉积层序在粒度、分选性以及泥质含量等方面便具有不同的特征。论文的主要研 究目的主要是通过对钻孔岩心的岩性描述，粒度特征、石英砂的电镜扫描照片和 自然伽玛测井曲线建立兴化钻孔上部1 5 0 米的较为详细的沉积序列；通过石英砂 与沉积环境的对比探讨使用石英砂颗粒定量判别沉积环境的可行性；利用自然伽 玛曲线，通过m a t l a b 等工具软件编制程序，进行运算得出苏北翁地的沉积相逻 辑判别模型( 图1 3 1 ) 。 第一章前言 图1 3 1 论文的基本框架 第二章研究区概况 1 、地貌特征 第二章研究区概况 第一节自然地理概况 江苏省东临黄海，地处长江、淮河下游。历史上黄河、长江、淮河从江苏东 部入海，在水流的冲积、沉积作用下，形成了一片广阔的由北到南分布的平原。 平原面积辽阔，地势低平，河网稠密，湖荡众多即成为其基本特征。江苏平原由 黄淮平原、江淮平原、滨海平原、长江三角洲组成，而研究区苏北盆地主要包括 江淮平原和滨海平原。在江苏平原中只有黄淮平原西半部的废黄河沿岸和洪泽湖 盆地在中生代以来以隆升为主，但经过长期的侵蚀和风化作用，隆起的山地大都 被夷平，并覆盖上第四纪沉积物，主要表现为侵蚀平原类型，个别地方低山残丘 突兀；而江淮平原、滨海平原、和长江三角洲地区在中生代以来主要以沉降为主， 并堆积大量的沉积物，成为堆积平原。苏北盆地西面接盱眙、金湖、六合、仪征 等低山丘陵区，北面为黄淮平原区，东面由滨海平原延伸入黄海，南面为长江三 角洲。苏北平原区主体的绝大部分地区在海拔5 0 m 以下，里下河地区是整个苏 北平原最为低凹的地方，中心海拔不到2 m 。 1 2 0 。e 1 甜o e 甜n 苏北盆地及邻区现代地形地貌特征图( 引自单树模等，19 8 6 ) 第一二章研究区概况 2 、水文 江苏省内河网稠密，湖泊众多，大运河沟通南北，对于蓄泄引调、发展水利、 航运事业十分有利。流经苏北盆地的水流主要来自于淮河，淮河自安徽进入江苏 后本来东流直接入海，但是由于历史上黄河改道南下，扰乱了淮北水系，泥沙塞 填了淮河下游河道，淮河水滞积形成洪泽湖。洪泽湖水出路的一支出三河闸、由 三河东南流经入江水道，穿越高邮湖，再经邵伯湖出六闸，然后经运盐河、金湾 河、太平河、凤凰河和新河等水道，汇入芒稻河，经廖家沟达夹江，辗转由三江 营注入长江；另一支是出高良涧，经由苏北灌溉总渠，由扁担港入海；第三条出 路是出二河闸，经杨庄水利枢纽由废黄河到套子口入海；最后一支是由二河闸经 杨庄水利枢纽引洪泽湖水北上，经由淮沭河到沭阳入新沂河，最终入海。苏北翁 地还有里运河、通扬运河、新通扬运河、串场河、通榆运河、拼茶运河，以及射 阳河、黄沙港、新洋港、斗龙港、川东港、东台河、三仓河、东串场河等水道， 加之大小不一的几十个湖泊，组成了苏北盆地的水路交错、密如蛛网的水文水系 网络。 图2 1 2 苏北盆地水系特征图( 据江苏省地图集，1 97 8 ) 苎三里旦窒堕坚堡 第二节研究区内的主要构造单元与区划 l 、研究区的主要构造单元 研究区主要位于苏北断坳之中。苏北断坳介于盱眙一一响水深断裂带和海 安一一江都断裂带间，是在震旦系到中生界三叠系海相、陆相交替沉积的基础上， 发生于燕山运动期间，并一直延续到现在的断坳。随着时间的推移，断坳的范围 也越来越大，从西向东缓慢的发展，直达南黄海，沉陷幅度也自西向东逐步加大。 在沉陷过程当中，由于各地沉陷幅度大小不，形成了一系列坳陷和隆起。地层 钻探表明，苏北盆地是由两大坳陷区( 东台坳陷和盐阜坳陷) 以及介于其间的建 湖隆起带所构成，形成了苏北盆地独特的基本构造格局。 盐阜蚴陷：是一个由淮阴一一响水断裂和建湖隆起北界断裂所夹区域。北接 鲁苏台隆，东止于黄海，南接建湖隆起，西沿郯庐断裂而止。区内包括洪泽凹陷、 阜宁凹陷、盐城凹陷等次一级凹陷和一些小的凸起。凹陷和凸起以北东向长条状 紧密扫 歹i i 。 图2 2 1 苏北盆地及邻区主要构造单元( 据单树模等，1 9 8 6 ) 建湖隆起：为盐阜坳陷与东台坳陷之间的一个狭长隆起条带，是南北两个坳 第二章研究区概况 陷之闭的一个高地，起着分隔坳陷的作用。是由西段( 北东向) 、中段( 东西向) 、 东段( 北东向) 三段组成，三段之间被北西向断裂分割，地层钻探结果表明，建 湖隆起在早第三纪以前并不是一个统一的整体，直到新生代才统一为一个隆起， 并具区域性东倾特点。 东台坳陷：为苏北坳陷中的最大一个次级单元，其北为建湖隆起，东为南黄海， 南为苏南隆起、西与张八岭隆起相接，自西向东凹凸相间地分布有呈北东向的金 湖凹陷、高邮凹陷、溱潼凹陷、曲塘凹陷等次一级凹陷，这些凹陷是由北东向断 裂控制的不对称断陷，由数个沉降中心组成，除曲塘深凹外，其它各凹陷均为南 断北超，南深北浅的箕状断陷 2 、毗邻兴化钻孔的构造区划 在两大拗陷区( 东台拗陷、盐阜拗陷) 以及介于其间的建湖隆起带构成了苏 北盆地独特的基本构造格局。同时一系列的北东一一北北东及北西向断裂活动带 造成了坳陷和隆起内部的进一步分异，控制了不同时代地层在分布和沉积厚度上 的变化，形成更次一级的凹陷和凸起构造单元。兴化钻孔位处兴化市西南角的周 庄镇颜家村村口( 1 1 9 。5 1 7 e ，3 2 。4 5 7 n ) ，从构造区划上来说，处于高邮凹陷 之中。 高邮凹陷地处苏北盆地东台坳陷中部，南以通扬隆起为界，北接柘垛低凸起 并与建湖隆起相连，东起白驹凹陷，东南以吴堡低凸起与溱潼凹陷相隔，西面以 菱塘桥低凸起和滁县六合隆起将高邮凹陷与金湖凹陷隔开，形成一个长约 l o o k m ，南北宽约2 5 3 0 k r n ，面积达2 6 7 0 k m 2 ，呈北东向长条形分布( 张金亮等， 第二章研究区概况 动的基础上发展起来的断陷盆地，该凹陷具有南断北超、南深北浅、南陡北缓的 箕状结构特征，主要发育北东断裂系统，自南向北依次为黄1 一真1 一吴1 号断 层、黄2 一真2 号断层以及汉留断层。高邮凹陷被北东向大断层切割为三个部分， 即南部断阶带、中部深凹带和北部斜坡带三个构造单元。南部断阶带是箕状凹陷 的陡翼，中部深凹带是夹在真2 号断层和汉留断层之间的地堑，汉留断层北侧为 北部斜坡带( 朱平，2 0 0 1 ) 。形成于始新世末期吴堡运动的高邮凹陷，在渐新世 时期处于陆相环境，随构造作用的演变，再加上气候条件的变化，沉积环境经历 了不同的演化阶段( 董荣鑫，1 9 9 9 ) 。本文是主要针对苏北盆地兴化钻孔1 5 0 m 以 上剖面的沉积序列进行探讨的。 上部1 5 0 米的年代界定：本文的年代使用的是舒强论文中的古地磁年代数据： 年代t i a o2 6s o7 51 0 0 1 2 6 1 5 0 1 7 5 2 0 0 2 2 g 2 5 0 2 7 53 0 03 2 5 图2 2 3 兴化钻孔剖面古地磁年代一深度图 1 _ 1 深度m 3 5 0 从图上可以看出，整个剖面的沉积速率相对稳定，各段之间存在着很小的差 异。布容世以来的平均沉积速率为1 0 9 3 c m k a ；松山负极性世内的平均沉积速率 为1 1 1 6 c m k a ，奥杜威正极性亚时以前的的沉积速率低于其后的沉积速率，布容 世底部至奥杜威底的平均沉积速率为1 0 5 4 c m k a ，奥杜威底到松山底的平均沉积 速率为1 1 6 2 e m k a 。高斯正极性世内的平均沉积速率为1 0 2 9 e m k a 。根据这个可 以得出兴化钻孔上部1 5 0 米的年龄大概为1 4 5 万年左右。 4 2 3 8 6 4 2 2 8 6 4 2 1 8 6 4 2 o 3 3 2 2 2 2 1 1 ，1 o o o o 第三章钻孔剖面沉积物岩性描述 第三章钻孔剖面沉积物岩性描述 兴化钻孔位于江苏省兴化市南面的周庄镇和陈堡镇之间的颜家庄村口( 1 1 9 。5 1 e ，3 2 。4 5 7 n ) ，整个钻孔钻进深度为3 5 0 m ，本文因为主要探讨上部1 5 0 米，因此只做了1 5 0 米以上的岩性描述，这段岩芯以不同颜色的粘土、粉砂质粘 土、粉砂、粘土质粉砂、粉砂、细砂以及中粗砂等不同岩性的沉积物组成。 图3 1 1 、江苏省兴化钻孔位置略图 岳三三三雪粉砂质粘土雕嚣 | | | | | | | ：= = ：三： 瞳i i i 型噩噩翻 e | 粘土 豳 中砂 粗砂 吾的粘土筐粉砂质粘土岩 l | | | 豢薹塑淤泥质粘土，。：w ：胃：。 匡茎燮塑中细砂与中粗砂韵律互层 巨雾粘土质粉砂 i 焉熏蕊露j ：飘 鋈粉砂 匡羹粉砂岩 e 曩曩曩刁 雕垂垂| | i 细砂 l 雾薹雾；飘细砂与中砂互层巨誉差誊豢誊目细砂与中砂互层 睦耋j 薹兰耋兰熹i 三封 巨篓委垂垂| | 砾石层与含砾砂层 圈砾岩 墓细砂岩震鋈粘土质粉砂韵律互层 图3 1 2 、兴化剖面岩性图图例 根据钻取而得的岩芯，对其进行详细的观察、描述，得到整个兴化钻孔沉 积物的详尽岩性变化资料。 第三章钻孔剖面沉积物岩性描述 o 】0 3 m ，灰褐色粉砂质粘士，较为疏松，含有少餐铁锈斑， 还有少量植物草根及贝壳碎片。 1 0 3 1 7 m ，深灰色粉砂质粘土，较紧密，含有少量铁锈斑。 1 7 3 1 7 m ，青灰色粘土质粉砂，混杂棕色的粉砂团块。 3 17 3 5 8 m ，青灰色粘土质粉砂，粉砂含量比上一层略减少， 含少量贝壳碎片。 3 5 8 4 4 m ，灰黑色粘土，含大量贝壳碎片，表面干燥后出 现白色碳酸钙结晶，含较多铁、锰结核，直径从大于3 m m 到不 足l m m 不等。 4 4 4 7 7 m ，灰黄色、灰色粘十，含少最铁质结核。 4 7 7 5 4 9 m ，灰色粉砂质粘士，混有棕色粘士质粉砂团块， 并含有较多锰质结核，大小不一。 5 4 9 6 2 3 m ，灰黑色粘土，较致密，含少量铁锈斑。 6 2 3 7 7 9 m ，灰黑色与灰绿色粘混杂，岩性致密，颜色较杂， 呈晕染状，有极少量铁质结核。 7 7 9 8 8 5 m ，黄灰色粘土，含较多的铁质结核，并从上至下减 少。 8 8 5 9 2 7 m ，灰色粘士，含铁质结核及较多的贝壳碎片。 9 2 7 1 0 2 1 m ，灰黄色粘土，粉砂质粘十，含较多铁质结核， 并向下铁质增多，呈团块状，粉砂含量也增多。 1 0 2 l 1 0 8 5 m ，黄绿色粉砂质粘土，含铁质结核。 1 0 8 5 1 1 6 2 m ，黄灰色粘土，含有少量贝壳碎片和钙质结核。 1 1 6 2 1 4 4 6 m ，灰黄色粉砂质粘士，混有灰绿色粉砂质粘土及 棕黄色粉砂质粘土，其中，上部含较多铁锰结核，向f 减少：局 部含有钙质结核；向下粉砂含量增多，渐变为粘士质粉砂。 1 4 4 6 1 5 3 5 m ，黄灰色粘土质粉砂、粉砂。 1 5 f 3 5 1 5 6 2 m ，棕黄色粉砂质粘士。 1 5 6 2 1 6 8 8 m ，青灰色粉砂质粘土，粉砂含量比上略高。 1 6 8 8 1 9 4 5 m ，灰色、青灰色粘土，从上到下均含有较多铁锰 结核，大小不一，大者直径达5 r a m 。 1 9 4 5 2 2 3 5 m ，黄灰色粘土，较致密，向f 渐变为青灰色粘土。 2 2 3 5 2 3 1 5 m ，黄灰、青灰色粘十，含很多铁锰结核及少量钙 质结核。 1 2 深度 岩性 ( 皿) 0嘶，伯：”o拍ooo瞄，o0竹m”m住m他m帖 2 3 1 5 2 4 5 3 m ，青灰色粘士、黄灰色粘土， 局部混有粉砂团块，含有少量钙质结核。 2 4 5 3 2 4 7 2 m ，青灰、灰黄色粘土质粉砂、 粉砂，含有少量钙质团块，粉砂不均匀，局部 富集成团块。 2 4 7 2 2 5 2 m ，深青灰色、灰绿色粘土， 含较多钙质团块。 2 5 2 0 2 5 3 7 m ，灰黄色粘土，含大量钙质 结核，大小不，大者直径达7 r a m 。 2 5 3 7 2 5 9 2 m ，杂色( 灰绿、黄绿、棕色) 粘土、粉砂质粘土，含少量钙质结核。 2 5 9 2 2 6 7 5 m ，黄绿色粘土，混有少量青 灰色粘土团块。 2 6 7 5 2 7 1 2 m ，杂色( 以土黄色为主) 粘 土，含较多的钙质结核。 2 7 1 2 2 7 7 5 m ，杂色( 灰绿、棕黄) 粘土， 含较多铁锰结核，其中棕色粉砂含量较多。 2 7 7 5 2 9 9 2 m ，与上同，但含少量钙质结 核，在2 9 2 2 m 处含两块钙质团块，厚约5 e r a 。 2 9 9 2 3 0 0 5 m ，棕黄色粉砂质粘土，局部 含青灰色团块及较多铁锰结核。 3 0 0 5 3 0 2 2 m ，灰绿色粘士，颜色较杂， 含较多铁锰结核。 3 0 2 2 3 2 2 m ，黄色粉砂质粘土，混杂很 多的灰绿色团块及较多的钙质团块。 3 2 2 0 3 5 7 2 m ，灰黄色粉砂质粘土，混有 棕色、青灰色粘土质粉砂团块，含少量钙质团 块，向下粉砂含量增多。 3 5 7 2 3 7 2 5 m ，灰黄色粉砂质粘土、粘土 质粉砂、粉砂呈韵律互层，单韵律厚8 2 5 e m ， 混有少量青灰色团块。 3 7 2 5 3 8 2 1 m ，灰黄绿色粉砂质粘土，含 深度 岩性 ( m ) 2 7 2 7 5 2 8 ， 2 8 5 一 2 9 2 9 5 3 0 一 岩性 溺钿粥甜；罢髭泌粥弭撕螂撕卵溺姒躺柏们卅舢鸵螂m舭m辐 侣弘侣仃拍侣晒悖 m批甜撕挖粥嚣撕西撕巧踟筋嬲 第三章钻孔剖面沉积物岩性描述 有黄色、浅灰色粉砂团块。 3 8 2 1 3 8 6 7 m ，灰黑色淤泥质粘土。 3 8 6 7 3 9 4 m ，青灰色粘十，含较多的钙质及铁锰结核。 3 9 4 0 3 9 9 8 m ，青灰色、黄灰色粘土，含大量铁锰结核。 3 9 9 8 4 0 1 4 m ，灰黄绿色粘土，含大量铁锰结核。 4 0 1 4 4 0 5 4 m ，灰黄绿色粉砂质粘士，含有棕色、青灰色粉 砂团块。 4 0 5 4 4 0 6 5 m ，杂色( 青灰、黄绿、棕蓝) 粉砂质粘士。 4 0 6 5 4 | 5 5 m ，棕黄、青灰色混杂粘土，较致密，含较多的 钙结核圾灰白色粉砂团块。 4 1 5 5 4 2 0 2 m ，黄绿色粘土、浅青灰色粘土质粉砂相混合， 含少量钙质结核。 4 2 0 2 4 2 5 8 m ，灰绿色青灰色粘土，含较多铁锰结核。 4 2 5 8 4 2 9 5 m ，灰黄色粘土，含棕色浅灰色的粘土质粉砂团 块及铁锰结核。 4 2 9 5 4 4 1 3 m ，杂色( 青灰、棕黄色) ，青灰色粘_ 卜、棕黄 色粉砂相混杂，含少量灰白色粉砂团块： 4 4 1 3 4 5 3 2 m ，青灰色粘土，向下铁质结核增多。 4 5 3 2 4 6 1 2 m ，青灰、灰黄绿色粘士，含较多灰白色钙质粉 砂团块及铁锰结核。 4 6 1 2 4 6 5 5 m ，深青灰色粘土，含青灰色团块。 4 6 5 5 4 7 4 1 m ，绿灰色粘土，含铁锰结核。 4 7 4 1 4 8 7 8 m ，绿灰色粘土，含比较多的黑色淤泥团块、条 带。 4 8 7 8 4 9 5 8 m ，灰黄色粉砂质粘土，含有棕色的粉砂团块。 4 9 5 8 5 0 0 9 m ，粘土质粉砂、粉砂质粘土，灰黄色粘士向下 逐渐增多。 5 0 0 9 5 2 o l m ，青灰色粉砂质粘土，粉砂含量向下逐渐减少， 台少量灰黄色粉砂质粘土团块。 5 2 o l 5 3 6 4 m ，深青灰色粘+ ，含少量棕黄色粉砂质粘士、 粘土质粉砂团块。 5 3 6 4 5 4 6 6 m ，青灰色粘土、粉砂质粘土与纹层状粘土质粉 砂、粉砂呈韵律互层；纹层状粘土质粉砂、粉砂的纹层厚1 1 4 鬻岩性 5 8 5 85 5 9 5 95 6 0 6 05 6 1 辐秘惦舶盯舶船舢柏舶舭到姒舱弱兰；斟泓弱泌弱泓耵啪 第三章钻孔剖面沉积物岩性描述 o 2 m r n ，呈水平。 5 4 6 6 5 4 9 4 m ，灰黄绿色粘土，含大量铁锈斑。 5 4 8 4 5 5 0 2 m ，青灰色粘土质粉砂。 5 5 0 2 5 5 9 8 m ，灰色、灰黄绿色粘土质粉砂，粘土含量不均。 5 5 9 8 5 6 3 0 m ，灰黄绿色粘土，局部含棕黄色粘土。 5 6 3 0 5 6 6 2 m ，黄绿色粘土。 5 6 6 2 5 7 0 3 m ，黄绿色粘土和灰色粘土质粉砂混合。 5 7 0 3 5 7 3 7 m ，黄绿色粘土，含少量灰色团块。 5 7 3 7 5 7 6 4 m ，灰色粉砂，波状层理发育，由灰白色与青灰色 互层形成，其中青灰色部分粘士含量略高，纹层厚度：l o 2 r a m 。 5 7 6 4 5 8 1 5 m ，深灰色粘士，较致密，含有少量的铁质结核。 5 8 1 5 5 8 3 6 m ，棕灰色、含钙质团块粘。 5 8 3 6 5 9 3 8 m ，青灰色粘土，较致密。 5 9 3 8 6 1 o l i n ，黄绿色粘土，局部舍青灰色粉砂质粘土团块。 6 1 o l 6 3 1 8 m ，同上，青灰色团块有所增加，底部含有较多棕 黄色粘土质粉砂团块。 6 3 1 8 6 4 6 1 m ，灰黄色粘土，含青灰色粘土质粉砂团块和褐色 粉砂团块，含钙质结核。 6 4 6 1 6 5 6 l m ，灰黄、黄灰色粘土质粉砂、粉砂质粘土，局部 两者呈韵律互层，韵律单层厚约：1 3 m m 。 6 5 6 1 6 5 9 5 m ，灰黄色粉砂，局部含粘土团块。 6 5 9 5 6 6 1 i r a ，黄灰色粉砂质粘士。 6 6 1 1 6 6 9 2 m ，灰色粘土。 6 6 9 2 6 7 0 7 m ，棕灰色粉砂质粘士。 6 7 0 7 6 8 5 5 m ，黄灰色粘土质粉砂，向。f 粘土含量逐渐增多， 变为粉砂质粘土。 6 8 5 5 6 9 9 7 m ，灰、黄灰色粉细砂。 6 8 9 7 6 9 1 7 m ，杂色( 棕黄、黄灰) 粉细砂与灰色粉砂质粘土 混合，含较多钙质结核。 6 9 1 7 7 0 ，2 3 m ，灰、棕灰色粘土。 7 0 2 3 7 0 8 6 m ，青灰色粘土，局部含少量黑色淤泥条带。 7 0 8 6 7 1 2 6 m ，黄绿色粘土，含较多铁锰结核。 7 1 2 6 7 1 4 m ，棕灰色粘士。 6 5 5 6 6 6 6 与一 6 7 6 7 5 鹋一 6 8 5 一 一 6 9 曲5 一 7 0 7 0 5 ： 7 1 7 1 5 7 2 一 一 7 25 7 3 7 3 5 7 4 一 一 了4 5 7 5 岩性 要d 1j，1fji1j1jfl【1ii 深0 矾 娃瞄 姒 融：耋 瞄 第三章钻孔剖面沉积物岩性描述 7 t 4 0 7 2 8 9 m ，青灰色、黄褐色粘士混合，含较多铁锰结核 近底部含较多钙质结核。 7 2 8 9 7 3 7 5 m ，底部含大量钙质结核，青灰色粘+ 为主，混 有黄褐色粘土。 7 3 7 5 7 4 4 7 m ，黄绿色粘士，含少量褐色铁质团块，向下青灰 色粘土成分增多，并与黄绿色粘土呈扰动状混合。 7 4 4 7 7 4 5 8 m ，灰黄绿色粘土。 7 4 5 8 7 5 4 5 m ，青灰色粘土与灰黄、灰白色钙质团块呈互层， 团块大小不一，大者直径达9 c m ，小者直径约为1 c m 。 7 5 4 5 7 6 1 i l l ，青灰色粘+ ，含少量钙质团块，团块直径：1 2 c m ，呈灰白色。 7 6 1 0 7 6 9 m ，青灰色粘土，含较多灰白色钙质结核及褐色粘 土质粉砂团块。 7 6 9 0 7 7 5 6 m ，青灰色粘士与棕黄色粉砂质粘十混合，含钙质 结核，结核真径小于! c m 。 7 7 5 6 7 8 3 9 m ，青灰色粘土，含棕黄色粉砂质粘十及大量钙质 结核。 7 8 3 9 7 8 6 9 m ，青灰色粉砂质粘土与黄褐色粉砂质粘士警互 层，底部粉砂含量增多，渐变为粘土质粉砂，发育波状层理和小型 交错层理。 7 8 6 9 7 9 0 5 m ，黄绿色粉砂质粘士。 7 9 0 5 7 9 6 2 m ，灰色粉砂。 7 9 6 2 8 0 1 5 m ，青灰、棕黄色粘士。 8 0 1 5 8 0 7 9 m ，黄灰色钙质粘土质粉砂，固结很好。 8 0 7 9 8 1 2 1 m ，黄绿色细砂，分选较好，成分：长蓓、石英、 岩屑。 8 】2 1 8 1 8 2 m ，灰黄、黄褐色粉砂质粘士。 8 1 ：8 2 8 2 3 8 m ，灰黄色粘土。 8 2 3 8 8 2 7 2 m ，灰黄色粉砂。 8 2 7 2 8 3 2 8 m ，黄褐色粉砂质粘土，含有钙质结核。 8 3 2 8 8 3 8 5 m ，黄灰色粘土质粉砂。 8 3 8 5 8 4 3 7 m ，灰黄色粉砂质粘十，粉砂含量较高。 8 4 3 7 8 6 3 4 m ，浅灰黄色粘土，含有褐色团块。 1 6 岩性 深“砖 酗 弛 ；星 丌 m 弛 m 玛 m 踮 姒 叭 m 跎 嘶 盼 眦 娜 ；8 姒 舱 姒 盯 船 蝴 的 眦 第三章钻孔剖面沉积物岩性描述 8 6 3 4 8 6 6 2 m ，青灰、灰褐色粘土，含有浅灰黄色条带。 8 6 6 2 8 6 7 6 m ，浅黄绿色粉砂、含粘土粉砂，有小型交错层 理。 8 6 7 6 8 6 8 5 m ，青灰、灰褐色粘士。 8 6 8 5 8 7 1 7 m ，浅黄灰色粉细砂，底部为2 c m 厚的褐色粉砂。 8 7 1 7 8 7 9 4 m ，灰黑色淤泥质粘土。 8 7 9 4 8 9 1 m ，浅灰色粘土，向下颜色渐深至青灰色粘土。 8 9 1 0 9 0 4 4 m ，灰黄绿、青灰色粘土，中部含较多铁锰结核。 9 0 4 4 9 0 9 7 m ，灰黄绿色粘士。 9 0 9 7 9 1 3 5 m ，浅灰、灰白色钙质粘土，固结很好。 9 1 3 5 9 2 9 3 m ，黄褐色、灰黄绿色枯土，含青灰色粘士团块。 9 2 9 3 9 4 9 7 m ，杂色( 青灰色、褐色) 粘土，固结较好。 9 4 9 7 9 5 5 8 m ，青灰色粘，固结很好，底部6 c m 层理发育 较好，层理呈波状出现，由浅青灰、青灰、褐色粘士纹层构成。 9 5 5 8 9 5 9 7 m ，浅灰、浅灰绿色粉砂。 9 5 9 7 9 6 1 5 m ，灰褐色细砂。 9 6 1 5 9 7 0 9 m ，灰黄绿、顶部为黄褐色粘土，少量青灰色粘 土里团块状混合。 9 7 0 9 9 7 2 9 m ，灰白色钙质粉砂质粘土岩。 9 7 2 9 9 7 6 7 m ，灰黄色粉砂质粘土、粘士，含有褐色、青灰 色粘土团块和钙质团块。