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大连金石滩海岸带寒武纪滑塌褶皱层和地震液化脉 精选

已有 3614 次阅读 2019-10-2 10:01 |个人分类:地学探讨|系统分类:图片百科| 金石滩, 地质公园, 滑塌, 地震, 液化脉

       2019年07月18日,在辽宁师范大学地理学院老师们的陪同下,我与第五届中国第四纪冰川与环境研讨会的代表们一起考察了金石滩国家地质公园的地质与地貌景观。在鳌滩园景区,一个高度五六米的陡崖吸引了我的目光:一系列倒转褶皱仅仅限于几米厚的层段内而不影响上下相邻的沉积层,这肯定不是后期的构造褶皱,而是典型的同沉积滑塌褶皱。我在现场向同仁们介绍了该滑塌褶皱层的特征和地质意义,并与大家进行了较为详细的讨论。鉴于该滑塌褶皱层露头可能为金石滩景区尚未披露的地质景观,对揭示该区寒武纪古地理格局具有重要的意义,故花费几天时间整理成此博文,借科学网平台对该滑塌褶皱层进行简单的报道和成因讨论,同时接受同仁们的质疑!

      首先介绍一下滑塌褶皱层的概念和特征:

      滑塌褶皱层(Slump fold bed)是在沉积物处于未固结或半固结的状态下由于地震等触发而整体滑塌至更深处平缓地段后再沉积的滑塌体,在下部滑动面摩擦阻挡而逐渐停止的过程中,滑塌体上方相对于下方因重力惯性而继续向前,于是形成明显不对称的同沉积褶皱甚至同沉积双重构造等,褶皱的轴面倒向下游而倾向上游。因为这种变形是在重力作用下的软沉积物变形构造,故变形仅仅限于滑塌体内部,对下伏地层和上覆地层无影响,这也是与后期构造活动形成的褶皱的根本区别。

      需要指出的是,滑塌体底部往往以塑性且含水的黏土层充当滑移面,如果不仔细观察,容易与推覆构造的滑脱面混淆。与推覆构造滑脱面的重要区别是:滑塌体之滑移面没有变质、没有断层泥和断层角砾等伴生现象。

       上图:看看景区的地质景观吧!注意,图片中有详细解说!


      看完滑塌褶皱层景点后,顺便再了解一下鳌滩园区最著名的景点----龟背石!

      龟背石是大连金石滩核心景区里的代表性地质景观,由于其成因机制还存在着明显的歧义,有必要在此进行深入探讨。

      网上报道说有两种解释:泥裂成因说和地震液化脉成因说。根据我的现场观察,显然不是泥裂而是地震液化脉!理由如下:

      泥裂(Mud crack):  是泥质沉积物沉积后所覆盖的水体蒸发殆尽,水底的泥质露出地表经历曝晒而失水收缩,无数个收缩中心导致泥层表面形成一系列多边形的干裂沟。泥层厚则多边形就大,日晒时间长则泥裂宽且深。泥裂在剖面上表现为上宽下窄的 V字形,如果被后来的沉积物(粉砂或砂)充填便在剖面上显示出明显的泥裂充填构造。需要指出的是:泥裂充填构造仅限于本层泥岩内,不会穿越其他岩层。

      地震液化脉(Seismic liquefaction veins/dikes) 是某些沉积层在部分固结的状态下遭受地震活动而发育一定密度的垂向裂隙,被下方没成岩的细砂或粉砂液化向上逃逸而局部充填,这种构造保留在岩层中就是地震液化脉。地震液化脉可以穿越很多沉积层,并会导致部分软岩层沿着液化脉两侧上弯,留下明显的软沉积物变形构造。

      看看大连的龟背石景观:


      为了帮助大家理解,首先举两个泥裂构造的例子:

      再看看金石滩的地震液化脉特征:

      金石滩地质公园有多层地震液化脉发育,据说上世纪乔秀夫老师就已识别出很多相关构造。鉴于这里寒武纪的古地震标志很多,该处的滑塌褶皱层显然也是古地震事件触发的,这些构造都与古地震相关联。

      鳌滩园区滑塌褶皱层的识别为该区寒武纪古地理重建提供了重要的信息,值得进一步研究。

      地质学家的基本功是什么?要我说,野外看见地质露头很快就能判别出是什么现象并给出其成因机制解。如果还不认识,就应该老老实实地承认:我还不知道,争取尽快破解它。

      切记:绝不能随便弄个错误的解释糊弄自己和他人!

      一个地质学家的基本功好,野外看到地质事实时就很少犯判别认识性错误。我们要容忍别人犯初级错误,但自己争取不犯类似错误。

      如果我说得不对,请批评指正!

      谨以此篇博文祝各位读者:国庆长假快乐!

转载请注明:转自《科学网》吕洪波的博客。



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