[电力水利]珠三角第四纪海蚀阶地及所反映的新构造运动终1

珠江三角洲第四纪海蚀阶地及反映的新构造运动珠江三角洲海蚀遗迹特征及所反映的新构造运动学生：林凌指导老师：张珂教授论文摘要珠江三角洲地质条件复杂，海蚀地貌丰富，是研究海平面变化和构造运动的典型地带，具有深远的研究意义。第四纪是冰期与间冰期交替出现的一个地质单元，表现为高海面和低海面交替出现，海平面波动周期约为十万年，对抬升区而言，每一个高海面对应一个海蚀阶地。由于构造运动周期远远大于海平面变化周期，在海平面变化周期内考察构造运动，构造运动可近似地看为匀速运动。本文选取了珠江三角洲的七星岗、东莞、黄阁、小虎山、上、下横档岛等几个地区对海蚀遗迹进行考察和研究，根据海蚀阶地与构造运动的关系，计算珠江三角洲不同位置的构造运动速率，其中珠江三角洲0-400 ka B.P.以来，先有较强的构造抬升，在大约100 ka B.P.时开始下沉在珠江口东部的东莞路东，抬升速率约为0.055mm/a，无下沉;在广州七星岗地区，抬升速率约为0.16mm/a, 0-100 ka B.P.以来的下沉速率约为0.05mm/a；在木船洲地区，抬升速率约为0.095mm/a，0-30 ka B.P.以来下沉速率为0.023mm/a；暗示珠江三角洲的东北的化龙黄阁断裂的活动性较强。关键词：珠江三角洲，海平面变化，海蚀阶地，构造抬升，构造下沉Marine Relics and their implications for Neotectonic Movement in the Pearl River DeltaStudent: Lin LingSupervisor: Prof. Zhang KeAbstractMarine terraces, tidal notches and sediments occur widely in the Pearl River Delta, which is a typical region for the study of sea level change and tectonic movement. Up to three marine terraces were discovered, that have elevations reaching up to 45 m above mean sea level, and marine notches occur up to 11 m. During Quaternary, glacial age and interglacial stage alternate. The periods of the glacial-interglacial were about 100 ka. Because the period of the tectonic movement was long, compared with the sea level change, the rate of tectonic uplifting was even approximately. The goal of this paper is to investigate the application of the marine terrace data on the Pearl River Delta in order to assess to the recent tectonic history of the coastal areas. Chronology of morphologies and the deposits was obtained mainly by comparison with the Quaternary sea level derived from the oxygen isotope curve. Using the morphological features of the Last Interglacial Maximum (MIS5) as a marker, average coastal uplift rates can be found range from 0.055 mm/a to 0.16 mm/a, implying that the fault, located at west boundary of the Pearl River mouth, is very active.Key words: Pearl River Delta, Marine Isotope Stage, sea level change, marine terrace, uplift rateIII目 录论文摘要IABSTRACTII目 录III1绪 论12珠江三角洲自然地理概述与区域地质地貌背景32.1珠江三角洲自然地理位置32.2珠江三角洲的地貌概况32.3珠江三角洲的区域构造背景52.3.1珠江三角洲基岩52.3.2珠江三角洲第四纪分层52.3.3珠江三角洲断裂分布72.4珠江三角洲的新构造运动102.5全新世最高海面问题113基本原理、方法和工作123.1基本原理123.1.1第四纪气候变化及海平面变化123.1.2珠江三角洲地区沉积旋回和海蚀阶地的年龄分析163.2测量与计算方法193.3海蚀阶地基本特征、分级、对应的时代及构造抬升速率分析203.3.1海蚀阶地特征203.3.2东莞路东村海蚀遗迹223.3.3上、下横档岛与大虎山海蚀遗迹233.3.4广州七星岗与黄阁小虎山海蚀遗迹243.3.5台山木船洲海蚀遗迹263.3.6区域海蚀遗迹对比与统计273.4讨论294 结 论31参考文献32致 谢331 绪 论珠江三角洲地区位于南海北部，新构造运动明显，海平面变化频繁，是海陆相互作用的典型地区，构造运动与第四纪海平面变化以及两者的叠加无不影响着该区海陆变迁和环境变化，其研究的理论意义十分显著。近年来，城市人口急剧增长，交通与住房拥挤状况日益突出，城市规模不断扩大，在我国的一些大中城市中，交通隧道、地铁工程、地下商场等城市工程建设大幅度增多。地质条件很大程度上影响着城市建设的布局和实施。对珠江三角洲的研究可以在一定程度上预测地质灾害，可以对城市建设的基础工作起到很大的支持作用，为城市建设“出谋划策”。通过对海蚀遗迹的考察，研究珠江三角洲的断层活动性，也有很强的实践意义。前人对珠江三角洲地区做了众多研究，取得了十分丰硕的成果，其中包括珠江三角洲地区的沉积1-4、珠江三角洲地区的新构造运动和断裂活动5-12、珠江三角洲地区的海平面变化及古环境演变13-18，这些研究无疑都是本文研究的重要基础。然而，前人的研究也存在着一定的问题，例如，在沉积研究方面，珠江三角洲沉积划分为两个旋回虽然已取得了较多的共识，但是有关下旋回的时代归属尚有截然不同的两种意见，一种意见认为30-40ka左右，相当于深海氧同位素阶段三（MIS3），另一种意见则认为应当大于100ka，相当于深海氧同位素阶段五（MIS5）。在海蚀遗迹研究方面，自中山大学地理系吴尚时教授于1947年发现了七星岗海蚀遗迹以来，海蚀遗迹的发现和研究有了长足进展，陆续发现了更多的遗迹，并对这些遗迹高度做了精确测量，讨论了海蚀遗迹与海面升降、高海面高度等关系，然而，对于高出现代海平面2-3m甚至5m的海蚀平台、海蚀穴等海蚀遗迹是否能代表全新世比现今高的海面、所保留下的海蚀遗迹是否都属于全新世等问题仍时有争论，对于更高的海蚀遗迹关注不够、研究显得比较薄弱。在珠江三角洲新构造研究方面，多偏向于从沉积厚度角度分析构造下沉幅度和速率，没有注意到抬升区和下沉、剥蚀地貌和堆积地貌之间的对比研究，或者只把注意了集中到断层观测、测年、测气等方面。实际上，无论沉积、剥蚀，还是抬升、下沉，都是新构造运动和海平面变化叠加的结果，所留下的记录应当是相互关联的，片面地研究某一方面而忽略其他方面很难认识到自然界发展演化的本来面目，加上沉积的时代、海蚀遗迹的时代尚未能最终确定，基于各种遗迹的研究结论可能都是有问题的。海蚀遗迹包括海蚀崖、海蚀槽穴、海蚀平台，作为古海面高度和古岸线标志的主要是海蚀崖上的海蚀槽穴和海蚀平台。形成海蚀槽穴的作用包括物理与生物的侵蚀作用和化学与生物的溶蚀作用，因此，在各类岩石海岸中，以石灰岩海岸的海蚀槽穴发育最好。珠江三角洲的海蚀地貌发育，广布广泛，目前广东沿海已发现的海蚀遗址有67处18，这些都反映了晚第四纪以来珠江三角洲的海岸线变化。本论文考察了已知的海蚀遗迹，并发现了一些新的海蚀遗迹，例如七星岗、东莞路东、中山黄圃、黄阁、小虎山、大虎山、上、下横档岛等地，除海蚀平台、海蚀崖、海蚀穴等遗迹外，还发现了多级海蚀阶地。本文运用第四纪地质学、新构造学的基本理论，重点研究珠江三角洲地区的海蚀遗迹，特别是高位海蚀遗迹的地质时代、所反映的构造运动及海平面变化，并综合前人对沉积、断裂、断块以及水系发育等研究成果，进而分析珠江三角洲地区第四纪晚期以来的古环境演化及其控制因素。诚然，这项研究还只是十分初步的，但却是一次有益的探索，有待今后进一步补充完善。本文的工作属于目前中山大学地球科学系陈国能教授主持的广州市城市地质调查项目-广州市主要断裂活动性和区域稳定性研究的一部分。2 珠江三角洲自然地理概述与区域地质地貌背景2.1 珠江三角洲自然地理位置珠江三角洲地区位于广东省的中南部，南海北部，地理座标：东经111°5942115°2518，北纬21°173623°5554。行政辖区包括广州市、深圳市、珠海市、东莞市、中山市、江门市、佛山市、顺德市和惠州市的惠城区、四会，陆地总面积约420002，占全省总面积的23.4%。区内交通发达、资源丰富、人口众多。珠江三角洲属于亚热带气候，终年温暖湿润。年均温2123，最冷的1月均温1315，最热的7月均温28以上。610月，常有台风影响，降雨集中 ，天气最热。年均降水量1500毫m以上。多雨季节与高温季节同步，土壤肥沃，河道纵横，对农业有利。水稻单位面积产量在中国名列前茅。热带、亚热带水果有荔枝、柑橘、香蕉、菠萝、龙眼、杨桃、芒果、柚子、柠檬等 50 多种 。 发展了桑基鱼塘、果基鱼塘、蔗基鱼塘等立体农业结构形式，成为中国生态农业的典范。有制糖、丝织、食品、造纸、机械、化工、建筑材料、造船等工业，有南海明珠之称。2.2 珠江三角洲的地貌概况珠江三角洲东、西、北三面都有山地、丘陵围绕，南面向海，构成一个马蹄形的港湾形势。东边的大岭山、羊台山等是莲花山山脉的余脉，北边的白云山、摩星岭等是罗浮山-九连山山脉的余脉，西边尚有皂幕山、古兜山等。这些山地、丘陵的走向多与北东向构造线一致，又被北西向构造线所交切，地形破碎。一般海拔高度500m，相对高度100-300m，分布有300-350m及200m的两级剥蚀面，还存在40-50m、20-25m及5-10m的三级阶地或台地。三角洲外围的西江、北江、东江河岸平原，以多汊道及积水洼地为特色。西江出三榕峡后分出4条汊道，北江出飞来峡后分出10条汊道，东江在博罗田螺峡后分出9条汊道。汊道沿程有众多的积水洼地。这种汊道的发育，与三角洲放射状网河汊道的发育过程不相同。后者是河流进入受水盆因射流作用而形成；前者则是洪泛的产物，干流与汊道的区分很明显，汊道（即古洪泛水道）的流路往往就是丘陵间的低地