平原地层区(Ⅱ)
3.4.2.1 黄河平原地层亚区(Ⅱ1)
该区由黄河堆积物组成,厚度较大,物质颗粒较粗,系黄河多次改道泛滥的结果。长垣、兰考以西地区砂体呈片状大面积分布,分选较好,多以中细砂、粉细砂为主。总的来说,可分上、下两段。下段砂层较上段细而薄,且上段中钙质结核含量高,个别隆起区如太康隆起、内黄隆起等下段地层顶部残留有薄层灰褐色古土壤。本阶的颜色以黄为主,多呈现灰黄、土黄、褐黄等色,个别地段微显棕色。黄土状亚砂土、泥质粉砂是本区堆积物的独特岩性。东部商丘、夏邑、永城一带的东西向带状洼地沉积较薄,物质颗粒较细,多以亚砂土、亚黏土、淤泥质层堆积为主(图3.34)。
反映这一地区地层特征的代表性剖面是太康县基 11孔,故建组命名为太康组(Qp3t)。
该孔位于太康县城北姬阁村,太康组(Qp3t)埋深9.8~49.6m,系黄河冲积物,二元结构明显。黄土状土发育,分散钙质含量高,砂层富集。上段主要为灰黄色具锈染的亚砂土、轻亚砂土、亚黏土与中细砂、粉细砂互层,含较多小钙核。下段色调稍重,以暗灰、浅黄棕、浅褐黄色为主夹浅黄、灰黄色的亚砂土、亚黏土与中粗砂互层,局部含小砾石。顶部部分地段可见古土壤层(图3.35)。
图3.32 罗山五一农场渠边地质剖面素描图
图3.32中各地层情况如下:
萨拉乌苏阶上段:出露地表。
④ 亚黏土:棕褐色,黄土状,具少量灰绿、锈染,呈蠕虫状,有少量铁锰结核,钙质含量高。厚2.3m。
③ 亚砂土:黄棕色,夹古土壤层,内有薄层中细砂透镜体,多虫孔根孔,具团粒结构,手搓易碎。0.2m。
沉积间断面
萨拉乌苏阶下段:
② 亚黏土:浅棕黄、褐黄色,黄土状,具灰绿染及少量小铁锰核,钙质含量高,局部为白色斑块,硬度大,风化易碎。厚3.0m。
① 亚砂土、亚黏土互层:黑褐色,含淤泥质,色调深浅不一,微显红色,有植物根孔。出露厚度0.4m。
不整合面
下伏地层:潢川组(Qp1h)。
太康组中孢粉丰富,⑥层中见140粒,主要为松(10.5%)、云杉(10.7%)、蔷薇(1.4%)、嵩(52.5%)、藜(2.8%)、禾本科(4.2%)、菊科(4.9%)、苋(0.7%)、车前子科(0.7%)、香蒲(9.8%)、中华卷柏(2.8%)、水龙骨科(3.5%)、卷柏(2.1%)、鲜盖蕨科(1.4%)。②层中见少量松、菊科、水龙骨等。
建立太康组Qp3t的依据:
1)宏观标志差异明显。太康组Qp3t为浅灰黄色轻亚砂土夹淤泥层,而下伏地层开封组为浅棕黄、褐黄色亚砂土夹灰黄色粉细砂层。
图3.33 卫辉市甘庄实测地质剖面图
图3.33中各地层情况如下:
⑤ 钙质胶结砾岩层:胶结甚好,砾石直径1~5cm,为灰岩,磨圆度一般。厚0.8m。
④ 亚砂土:姜黄色,富含钙质结核,松散,局部含有小砂粒,与下伏地层呈假整合接触。厚1.0m。
③ 古土壤层:褐灰黄色,略显红。具钙质网纹和虫孔、根孔,团粒结构。厚0.2m。
② 灰黄色亚砂土:块状,含老地层团块,钙质结核较多,呈层状。厚1.5m。
① 亚黏土:褐红色,含钙质网膜及铁锰染,顶部有0.2m风化壳。出露厚度>1.5m。
图3.34 永城市新桥钻孔太康组(Qp3t)地层柱状图
图3.35 太康县基11孔太康组(Qp3t)地层柱状图
2)古地磁测年界线明确。古地磁测年结果表明,太康组地层底界相当于布容正向时的布莱克亚时底界之下,年龄约0.15Ma。
3)古生物化石时代清楚。⑥层中见有螺类化石Planorbarius sp.(卷扁螺,未定种)、Galba sp.(土蜗,未定种),经中国科学院南京地质古生物研究所鉴定,为萨拉乌苏期产物。
4)⑥层中14C测年结果为18170±204 a。
5)氧化物、全盐量测定界线清晰。氧化物、全盐量测定结果表明,太康组均为小值,顶、底板界线清晰。
3.4.2.2 淮河平原地层亚区(Ⅱ2)
该区除正阳岗、上蔡岗外,萨拉乌苏阶地层发育,成因类型较复杂。其中,冲积物呈条带状分布于沙颍河、汝河、瑧头河两侧;沼泽堆积物呈片状分布。本阶可分为上、下两段,上段主要分布于商水以南、新蔡以西的项城至沈丘等地,岩性以黏土为主;下段遍布全区,以砂性土为主,砂层很少,即便是河床相为主的堆积也很少见砂层(图3.36)。
图3.36 周水2孔新蔡组(Qp3x)地层柱状图
但在该区北部与Ⅱ1亚区交界地带,由于受黄河、淮河交互沉积的影响,下段堆积了一些较粗的细粉砂及亚砂土,以灰黄、棕黄色为主,钙质含量高,多淋溶淀积层。上段以黄灰、深灰、灰黑色的黏土、亚黏土为主,钙质含量较低,多虫孔、根孔。
该区代表性剖面,位于新蔡县城水利局施工队院内,钻孔编号为基18孔。该孔测试资料较完整,区域上可比性较强,故拟建新蔡组(Qp3x)。该组孔内埋深 3.00~54.08m处。
新蔡组在淮河以南地区出露地表,淮河以北地区均被全新统覆盖。主要以浅湖沼泽堆积为主,冲积、冲洪积次之。按其堆积物特征可分为上、下两段:上段以灰黑色为主,淤泥质含量高,FeO含量高达2%,Fe3+/Fe2+比值<7%;下段以黄色为主,主要为亚砂土、亚黏土,FeO含量低,一般<0.5%。新蔡组岩性特征详见图3.37。
建立新蔡组(Qp3x)的依据:
1962年,河南省地质局地质研究所根据洪汝河道开挖工程发现的纳马象、扁角、赤鹿、麋鹿、斑鹿、鼹鼠科、野驴、野马、猪等化石,将分布广泛的黑灰色亚黏土与灰黄色亚黏土互层、带有黏土及砂的透镜体的地层曾定为“新蔡组”,厚度可达130m,因受当时条件限制,对该组的建立依据不足,与实际出入较大。
从上述区域岩性分布特征来看,新蔡组沉积物具有以下几个特征:
堆积物颜色。垂向上,堆积物颜色总的来说上段多以灰、灰黄、褐黄色为主,呈现出还原环境的沉积特点;下段多以黄、棕黄为主,具有较多的铁锰染、钙核和淋溶淀积层,显示出较好的氧化条件和较强的水交替作用。平面上,南、北亦有不同,Ⅱ2亚区以灰、灰黄、褐黄色为主;而Ⅱ1亚区则以黄色为主。
图3.37 新蔡县基18孔新蔡组(Qp3x)地层柱状图
沉积物的粒度。平面上,Ⅱ1亚区沉积物粒度较Ⅱ2亚区粗;垂向上,Ⅱ1亚区上部沉积物粒度较下部粗,Ⅱ2亚区下部较上部粗。反映出物质由西向东搬运,黄河水动力条件比淮河水动力条件强的状况。
1985年,河南省地质局水文地质一队、地矿部水文地质工程地质研究所根据上述沉积物特征,结合钻孔测试资料提出如下新蔡组建立的依据:
1)宏观岩性特征差异明显。新建新蔡组为浅黄色、浅棕黄色亚砂土、亚黏土互层夹薄层泥质粉砂,含淤泥质;而下伏地层周口店组为棕黄、黄棕色亚黏土、亚砂土互层,具较多淋溶淀积层及铁锰结核;上覆地层项城组为浅灰、灰黑色亚黏土,具团粒结构。3套地层之间为沉积间断接触,界线清楚,宏观岩性特征差异明显。
2)古地磁测量界线清楚。新建新蔡组底界相当于布容正向时布莱克亚时底界之下,年龄约0.15Ma(图3.38、图3.39)。
3)新的新蔡组⑨层中14C测年结果为17009±147a。
河南平原萨拉乌苏阶底界的埋深:Ⅰ区大部分<10m;Ⅱ1亚区较深,多为40~80m之间,开封坳陷中心部位可达100m,商丘一带略浅,多在20~50m间。Ⅱ2亚区在10~40m之间,新蔡附近可达50m(图3.40)。
萨拉乌苏阶的厚度:Ⅰ区<10m,Ⅱ区20~40m,开封坳陷最厚达60m(图3.40、图3.41)。其中,下段厚度Ⅰ区只有几米,大别山前<5m,Ⅱ1亚区为10~30m,Ⅱ2亚区5~20m(图3.42)。
该阶上段底界埋深、厚度,除Ⅰ区有大面积缺失外,其余分布规律与下段大体相似。Ⅱ1亚区底界埋深20~70m,Ⅱ2亚区10~30m(图3.43)。沉积厚度,除Ⅰ区大面积未接受沉积外,余者均<5m,太行山前<10m;Ⅱ1亚区10~30m,Ⅱ2亚区10~20m(图3.44)。萨拉乌苏阶地层剖面对比情况见图3.45。