支成龍,尚振,王彩,安茂國,高燕,姜騰飛,韓宗瑞
(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院(山東省地質(zhì)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)大隊),山東 兗州 272100)
我國第四系研究主要集中于北京平原、河北黃驊北部地區(qū)及渤海灣西部地區(qū)[1-4],依據(jù)各地區(qū)鉆孔巖心樣品古地磁、微體古生物、孢粉地層學研究等手段探討了布容/松山極性帶界線、MIS3以來沉積作用對孢粉和海侵的記錄。相比之下膠萊盆地第四系研究程度較低。
作者依據(jù)“山東省1∶5萬程戈莊、鋪集幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”施工鉆孔及采取的古地磁、微體古生物、孢粉樣品為基礎(chǔ),結(jié)合前人對第四系科研鉆探工作方法及成果總結(jié)的經(jīng)驗[5-10],對研究區(qū)內(nèi)巖石地層及年代學進行研究,以期為區(qū)域第四系研究提供基礎(chǔ)資料。
研究區(qū)構(gòu)造區(qū)劃屬于華北板塊(Ⅰ)膠遼隆起區(qū)(Ⅱ)膠萊盆地(Ⅲ)高密-諸城斷陷(Ⅳ)諸城凹陷(Ⅴ)及高密-景芝凹陷(V)構(gòu)造單元[11](圖1)。早更新世區(qū)內(nèi)主要以風化剝蝕為主,中更新世以來升降運動主要表現(xiàn)為形成許多深切河谷、河流階地及夷平面,并在山前、河谷和沿海邊帶形成松散堆積物。由于區(qū)外營力的不斷作用,山區(qū)不斷地遭受剝蝕,改變著原有地貌景觀,形成了現(xiàn)有的低山丘陵區(qū),流水搬運的大量泥沙在低洼處堆積形成了沖積—洪積平原。
研究區(qū)橫貫東西的百尺河斷裂為區(qū)內(nèi)重要的地貌分界線,北側(cè)以低矮丘陵為主,南側(cè)以低緩平原為主。丘陵地區(qū)主要以白堊紀萊陽群地層風化剝蝕為主,南部低緩平原則形成第四紀河流沖積相及湖沼相沉積。其他大部分地區(qū)屬于波狀平原,屬膠萊沖積平原西南部的濰河平原。區(qū)內(nèi)河流主要為濰河、百尺河及膠河等,水流方向自南向北,且多為寬淺季節(jié)性河流,夏季雨量大且集中,易成水災,因此區(qū)內(nèi)第四系沉積主要受河流河道變遷及洪水泛濫沉積影響。本次工作中,通過地面調(diào)查及視電阻剖面測量,系統(tǒng)控制了區(qū)內(nèi)基巖區(qū)脆性斷裂及第四系覆蓋區(qū)隱伏斷裂的具體位置。由第四系等厚圖看出區(qū)內(nèi)河流展布同樣受區(qū)內(nèi)脆性斷裂影響,其中濰河及百尺河河道分別受井溝-諸城斷裂及安丘-辛興斷裂所控制。
1—第四系;2—臨朐群;3—王氏群;4—大盛群;5—青山群;6—萊陽群;7—馬家溝群;8—九龍群;9—粉子山群;10—荊山群;11—傲徠山序列二長花崗巖;12—嶗山序列正長花崗巖;13—嶗山序列二長花崗巖;14—雨山序列花崗閃長斑巖;15—雨山序列石英二長斑巖;16—埠柳序列石英二長巖;17—玲瓏序列二長花崗巖;18—鐵山序列正長花崗質(zhì)片麻巖;19—月季山序列二長花崗質(zhì)片麻巖;20—月季山序列二長質(zhì)片麻巖;21—榮成序列二長花崗質(zhì)片麻巖;22—榮成序列斜長花崗質(zhì)片麻巖;23—榮成序列閃長質(zhì)片麻巖;24—梭羅樹序列變輝長巖;25—研究區(qū)范圍圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖
在鉆孔綜合研究的基礎(chǔ)上,編制第四系綜合柱狀圖,對代表性鉆孔進行詳細劃分并進行第四紀地層對比,建立研究區(qū)第四紀地層層序及填圖單元劃分方案。本次工作共實施56個鉆孔,累計巖心長度600.20m。根據(jù)沉積物巖性、成巖類型、時代以及相互關(guān)系,將研究區(qū)劃分為于泉組、大埠組、大站組、黑土湖組、臨沂組及沂河組6個組級地層單位,其中于泉組、大埠組、大站組、黑土湖組、臨沂組在第四系鉆孔中均有揭露。
2.2.1 于泉組
區(qū)內(nèi)于泉組一般角度不整合于下伏基巖之上,上覆地層為大埠組或大站組,厚度一般2~10m不等,地表未見出露??傮w巖性為一套紅色黏土質(zhì)膠結(jié)的砂礫層,上部為棕紅色、棕黃色砂質(zhì)黏土,下部為棕紅色、棕黃色含礫砂、礫質(zhì)砂、砂礫層、礫石層,為一套河流沖積相沉積。根據(jù)鉆孔資料,區(qū)內(nèi)于泉組廣泛分布于濰河、百尺河、膠河一帶。
2.2.2 大埠組
大埠組為河流沖積沉積物,巖性為黃棕色、淺黃棕色、灰棕色含礫中細砂、礫質(zhì)砂,砂礫層,具下粗上細的粒序?qū)永硖卣?。沉積厚度2~8m不等,該組與下伏于泉組為整合接觸關(guān)系,上覆地層為黑土湖組或大站組。區(qū)內(nèi)大埠組未在地表出露,根據(jù)鉆孔資料,主要分布在濰河及百尺河一帶。
2.2.3 大站組
區(qū)內(nèi)大站組一般不整合于大埠組、于泉組或者下伏基巖之上,上部與黑土湖組整合接觸,厚度一般2~10m不等,呈彎曲的帶狀展布于程戈莊幅北部濰河西側(cè),出露面積較少。其成因以風積為主,后發(fā)生1次或多次的近原地沖洪積搬運,造成局部發(fā)育洪積相的楔子狀、透鏡狀礫石層??傮w以黃色調(diào)、層理不發(fā)育、含大量鈣質(zhì)結(jié)核及少量鐵錳質(zhì)結(jié)核為特點。巖性以黃棕色、灰黃色、灰色、紅棕色黏土、含粉砂黏土、粉砂質(zhì)黏土、黏土質(zhì)粉砂為主,分選很好,常夾數(shù)層不規(guī)則礫石層,底以礫石層為界與下伏巖層分界。
2.2.4 黑土湖組
黑土湖組以湖沼相沉積為主,色調(diào)以灰黑色、黑棕色、灰棕色易于區(qū)分,含有機質(zhì)和豐富的孢粉及軟體動物殼,巖性以灰黑色、灰棕色黏土、砂質(zhì)黏土、粉砂質(zhì)黏土為主,有時含礫石和鐵錳質(zhì)結(jié)核。研究區(qū)黑土湖組沉積厚度較薄,從幾十厘米至2~3m不等,僅在程戈莊幅北部濰河西側(cè)少量分布。
2.2.5 臨沂組
臨沂組在調(diào)查區(qū)中南部山麓丘陵區(qū)與山前平原區(qū)大面積出露,出露面積約379km2。巖性為灰黃色、淺黃棕色黏土、粉砂質(zhì)黏土及中細砂、含礫粗砂,臨沂組分布于區(qū)內(nèi)河流的Ⅰ級階地及高河漫灘之上,常形成沖積平原,為河流相沉積。地表多改造為耕植土,粒度較細,以土黃色、灰黃色含砂質(zhì)粉砂、砂質(zhì)黏土為主,下部有時可見粗砂、礫石層。下伏層位不穩(wěn)定,常見的是沉積在黑土湖組之上,厚度較小,多在1~3m。
2.2.6 沂河組
沂河組為現(xiàn)代河流沉積物,在區(qū)內(nèi)濰河、百尺河、膠河出露。巖性為灰黃色含礫粗砂堆積物,構(gòu)成河床及低河漫灘,厚度小于10m,具交錯層理。總體上該組巖性較復雜,各種粒級、成分皆有,一般為砂級以上粗碎屑堆積,多局限于丘陵地區(qū)河床內(nèi)。
區(qū)內(nèi)6個第四紀地層單位中(表1),沂河組為現(xiàn)代河流沉積物,在區(qū)內(nèi)濰河、百尺河、膠河出露。巖性為灰黃色含礫粗砂堆積物,構(gòu)成河床及低河漫灘,厚度小于10m,具交錯層理。另外5個地層單元選取揭露地層較為齊全的基準孔JZK16(圖2)及JZK22(圖3)進行沉積相分析,鉆孔位置見圖1。第四系發(fā)育以來沉積環(huán)境以河流相為主,發(fā)育大面積的河流邊灘及泛濫平原相沉積,根據(jù)河道滯留沉積厚度判斷JZK16及JZK22附近中更新世至晚更新世早期為主河道,晚更新世中期、晚期為支流河道,至全新世早期歷經(jīng)河漫灘低洼地區(qū)、河漫湖泊、泛濫平原??傮w粒度自下往上顯示粒度變細,揭露了古河道的變遷,另外晚更新世期間發(fā)育風成沉積,其后為河流相沉積物充填。
圖2 JZK16第四系鉆孔柱狀圖
圖3 JZK22第四系鉆孔柱狀圖
表1 研究區(qū)第四系沉積物分組
2.3.1 JZK16孔沉積相分析
0~1.00m為暗黃棕色含礫黏土質(zhì)粉砂、極暗灰棕色黏土及暗棕色含礫黏土質(zhì)粉砂,均未見層理,判斷為洪水泛濫時期形成的廣闊平坦的河漫沉積區(qū),沉積物以泥質(zhì)為主,這時堤岸亞相與河漫亞相已無區(qū)別,故統(tǒng)稱為泛濫平原沉積,歸為臨沂組。
1.00~2.13m為濕草甸黑土層,為暗棕色黏土,砂以粉砂為主,含量極少,在5%以下,黏土含量達95%以上,見少量鐵錳質(zhì)結(jié)核,分布較少,大小為1mm左右,鐵錳浸染結(jié)核呈銹黃色,大小亦為1mm左右。以黏土沉積為主,層理發(fā)育不好,在干旱氣候條件下,地下水面下降,表面急速蒸發(fā),多見鐵錳質(zhì)結(jié)核,可形成豐富的有機質(zhì)沉積,多見保存完整的微體古生物化石,以陸相介形蟲、腹足類化石為主,判斷為河漫湖泊微相。
2.13~3.49m為棕色,粉砂質(zhì)黏土,砂以粉砂為主,含量約30%,黏土含量70%以上,未見層理,見鐵錳質(zhì)結(jié)核大量分布,大小4~5mm為主。礫石極少見,3.20~3.30m處見弱潛育化,為還原環(huán)境。在平原地區(qū)的曲流河中,當河床因天然堤和本身沉積作用而逐漸抬升時,河床往往在河岸兩側(cè)地形較高的沖脊上流動,洪水期后,河漫灘低洼地區(qū)積水,該層判斷為積水洼地環(huán)境,為形成河漫湖泊早期的長期積水低洼地帶。
3.49~4.35m為黃棕色粉砂質(zhì)黏土為主,該層未見層理。3.68~3.87m處見極少量鐵錳質(zhì)結(jié)核,大小達1~2mm,為局部突變的干旱氣候條件影響,該層粉砂質(zhì)黏土主要為風積黃土,見鈣質(zhì)結(jié)核分布,對應LGM(MIS2)硬土層。
4.35~11.25m多為砂礫層,為晚更新世河床相砂、砂礫石層沉積。
其中4.35~8.73m多為黃棕色含礫中—粗砂、紅棕色礫質(zhì)粗砂及紅黃色砂礫層。礫石大小以2~5mm為主,個別可達2~4cm左右,礫石成分以砂巖、石英巖為主,磨圓度較好,以次棱角狀—次圓狀為主;砂以中粗砂為主,成分主要為長石、石英等,分選性較好。以砂質(zhì)沉積物為主,大致為自下而上出現(xiàn)由粗至細的粒度或巖性正韻律,主要為平行層理,可見交錯層理。判斷為河流邊灘沉積微相。對應晚更新世大埠組上部。
8.73~9.68m為深橄欖棕色黏土、紅黃色含礫中粗砂及深棕色含礫粉砂質(zhì)黏土。礫石礫徑以2~5mm居多,礫石磨圓度一般,以次棱角狀為主,分選性較好,較集中于與上層界線附近。其中8.80~9.0m為略具有有機質(zhì)的黏土層,見介形蟲類化石分布。判斷該層為河漫灘沉積微相,對應晚更新世大埠組中部。
9.68~11.25m為黃棕色砂礫層,礫石礫徑0.05~1cm為主,個別可達3~4cm,磨圓度較好,以次圓狀為主,礫石成分為紫紅色長石砂巖、石英巖、泥巖等,砂以粗砂為主,粒徑1mm以上,礫石含量達35%以上,其他組分為粗砂為主,另見少量粉砂、黏土,含量2%左右。未見層理,切面粗糙。10.57~10.71m處夾中粗砂層。主要為礫石等粗碎屑物,細砂、粉砂極少,源區(qū)礫石居多,多呈透鏡狀展布,向上過渡為河漫灘沉積微相,判斷該層為河流邊灘沉積微相,對應晚更新世大埠組下部。
11.25~12.37m主要為黃棕色粉細砂、棕黃色含黏土砂礫層及棕黃色含礫粉砂質(zhì)黏土,未見層理,切面粗糙,礫石成分主要為砂巖、石英顆粒等,磨圓度較好。判斷該層為河漫灘沉積微相,為于泉組。
12.37~15.20m為棕黃色砂礫層,礫石大小2~5cm不等,以2mm左右居多,以次圓狀為主,成分為泥巖、長石砂巖等,含量達45%左右,砂以粗砂為主,粒徑達1mm左右,含量達50%以上,該層未見層理,14.32~15.20m處礫石礫徑變小,以2mm居多,少見1cm以上者。以礫石等粗碎屑顆粒為主,分選及磨圓都較好,顯示源區(qū)礫石居多。判斷為河道滯留沉積,為于泉組。
2.3.2 JZK22孔沉積相分析
0~2.73m為棕色粉砂質(zhì)黏土及深灰黑色黏土,含鐵錳質(zhì)結(jié)核,未見層理,判斷為洪水泛濫時期形成的廣闊平坦的河漫沉積區(qū),沉積物以泥質(zhì)為主,次為粉砂。判斷為泛濫平原沉積,為臨沂組。
2.73~5.92m深灰黑色黏土,含鐵錳質(zhì)結(jié)核,未見礫石,無層理。指示地下水位抬升,加之降水逐漸增加,在盛冰期硬黏土之上出現(xiàn)了積水洼地,以黏土沉積為主,層理發(fā)育不好,積水洼地環(huán)境中,可形成豐富的有機質(zhì)沉積。判斷為湖沼濕地沉積,為黑土湖組。
5.92~6.64m為黃棕色黏土質(zhì)粉砂,砂以粉砂為主,含量達60%左右,未見礫石,黏土含量達40%左右,該層未見層理,6.36~6.43m處見黏土層,黏土層內(nèi)見少量鐵錳質(zhì)結(jié)核,為局部突變的干旱氣候條件影響,地下水面下降,表面急速蒸發(fā)。該層粉砂質(zhì)黏土主要為風積黃土,見鈣質(zhì)結(jié)核分布,主要為風成沉積,對應LGM(MIS2)硬土層,為大站組。
6.64~17.22m多為砂礫層,為晚更新世河床相砂、砂礫石層沉積。
其中6.64~11.35m多為含礫砂、礫質(zhì)砂、砂礫層。礫石大小以2~5mm為主,個別可達2cm,礫石成分以石英、長石、砂巖為主,磨圓度較差,以次棱角狀為主;砂以粗砂為主,成分主要為長石、石英等,分選性較好。以粗砂、礫石等粗碎屑沉積物為主,細砂、粉砂極少,礫石分布均勻,多呈透鏡狀展布。判斷為河流邊灘沉積微相,為晚更新世大埠組。
11.35~12.98m主要為含礫含粗砂黏土、細砂及礫石層,礫石大小以2~5mm為主,個別可達1cm,成分主要為砂巖、石英顆粒變質(zhì)巖等,磨圓度較好,以次圓狀為主。砂以細砂為主,含少量粗砂及粉砂,成分主要為石英、長石顆粒。局部見中粗砂夾層,底部見細砂與粉砂互層。判斷該層為河漫灘沉積微相,為于泉組頂部。
12.98~17.22m以砂礫層為主,礫石大小2~5cm不等,個別可達3~5cm,磨圓度較好,以次圓狀為主,分選差,成分為石英顆粒、長石砂巖等。砂以粗砂為主,未見層理,16.67~16.80m處見極暗灰棕色炭化現(xiàn)象。以礫石等粗碎屑顆粒為主,磨圓度較好,顯示源區(qū)礫石居多。判斷為河道滯留沉積,歸為于泉組。
《中國地層表》(全國地層委員會,2014)規(guī)定[12],采用2.588Ma做第四紀下限年代[13-15],以0.781Ma為中更新世開始的時間,0.126Ma為晚更新世開始的時間,10 ka為全新世開始的時間[16]。本次工作中第四系定年采用14C測年及磁性地層學分析。因14C測年對于早35ka年齡有系統(tǒng)性誤差[17],結(jié)合區(qū)內(nèi)地層特征,14C測年主要測定全新世炭質(zhì)黏土年齡,相比之下磁性地層學測年范圍較為廣泛。
本次14C樣品分析主要部署于鉆孔中,共采集8件,巖性為炭質(zhì)黏土、黏土,取樣厚度0.05~0.15m。本次樣品分析測試工作由北京光釋光實驗室科技有限公司承擔。14C測年結(jié)果顯示區(qū)內(nèi)第四系僅在全新世時期發(fā)育泥炭、有機質(zhì)黏土,即僅在黑土湖組及臨沂組呈夾層狀,有效區(qū)分了臨沂組及黑土湖組的時間界定。
從測試結(jié)果可以看出(表2),研究區(qū)沼澤相、湖沼相的沉積環(huán)境多集中全新世1043~8710yr,其中JZK24及JZK55孔中樣品所在層位劃分為黑土湖組,其余樣品所在層位被劃分為臨沂組夾層。其中JZK66樣品年齡為419yr,年齡較小,不排除人類耕作活動所導致。根據(jù)區(qū)內(nèi)鉆孔JZK55及JZK24孔14C測年樣品結(jié)果,區(qū)內(nèi)臨沂組底界年齡應在8000~9000yr左右。
表2 第四系鉆孔14C同位素測年結(jié)果表
本次工作對研究區(qū)14個代表性鉆孔307件樣品進行了古地磁及磁化率測試,完成了古地磁極性柱年代對比。本次主要采取鉆孔中的黏土層位進行測試,砂層未采取樣品,黏土層位樣品平均相隔0.2m。所有樣品使用無磁性的2cm×2cm×2cm的塑料盒進行采樣。采集的樣品在中國地質(zhì)大學(北京)古地磁與環(huán)境磁學實驗室研究磁組構(gòu)和剩磁測試。磁組構(gòu)由捷克產(chǎn)KLY-4S卡帕橋測定。剩磁實驗使用D-2000交變退磁儀進行交變退磁,所有樣品退磁步驟為17步,分別為5mT,10mT,15mT,20mT,25mT,30mT,35mT,40mT,45mT,50mT,60mT,70mT,80mT,90mT,100mT,120mT,140mT退磁;經(jīng)交變退磁后,獲得樣品的天然剩余磁場要素(磁傾角),確定地磁極性方向變化。
經(jīng)巖石地層及年代地層綜合分析,區(qū)內(nèi)第四系主要為中更新世以來的松散堆積物沉積,形成年限均晚于0.781Ma,因此區(qū)內(nèi)磁性地層特征均符合布容期磁性地層特征。本次選取鉆孔古地磁樣品退磁效果較好的ZK64孔進行分析研究,多數(shù)鉆孔砂層較厚未采樣且采集樣品退磁效果不佳,可能因退磁方法及地層所含磁性礦物性質(zhì)所導致。ZK64磁化率和天然剩磁測試結(jié)果顯示,天然剩磁(NRM)的強度范圍為7.298×10-7~1.215×10-4m/A。磁化率值的范圍為4.608×10-5~8.578×10-5。天然剩磁與磁化率值之間均有較好的相關(guān)性,表明天然剩磁主要受磁性礦物含量控制。天然剩磁和磁化率的變化與沉積物巖性特征及粒度也大致相對應。由下至上其天然剩磁和磁化率都略有升高,呈正態(tài)分布趨勢。
根據(jù)20個樣品的磁傾角變化,可將ZK64鉆孔巖心劃分出3個極性帶,可對應布容期時的極性特征(表3,圖4)。所測磁傾角絕大部分為正值,除ZK64-6樣品為-26.10,其他樣品變化范圍為5.14~77.51。ZK64-6樣品屬黑土湖組,磁傾角為負可能因樣品含磁礦物性質(zhì)或后期構(gòu)造活動所導致,其他樣品的正磁極性特點符合布容正極性帶特征,鉆孔并未記錄0.128Ma的Blake負極性事件。此外,晚更新世與全新世地層厚度大于中更新世地層厚度,如不考慮沉積間斷,表明晚更新世以來,第四系沉積速率有所加快。
表3 ZK64孔樣品天然剩磁及剩余磁化率結(jié)果表
圖4 ZK64鉆孔第四系地層序列與古地磁極性年表對比
本次第四紀地層格架是在地表調(diào)查的基礎(chǔ)上,利用大量露頭剖面及第四系鉆孔,建立第四系鉆孔剖面,重點分析區(qū)內(nèi)濰河第四系格架,分別為諸城市解留社區(qū)—團結(jié)村第四系剖面(圖5)、膠州市胡家村—譚家村第四系剖面(圖6)。以前文述及的巖性標志層進行對比,將剖面涉及的不同時期巖性組合進行沉積相判別,從而大致建立了研究區(qū)第四紀的沉積格架。研究區(qū)第四紀以來以靜水環(huán)境為主,相應沉積物以砂礫層為主,中更新世及晚更新世發(fā)育河流沖積相,河道相及河漫灘相沉積,全新世多發(fā)育湖泊相沉積。沉積環(huán)境總體上以河流相、湖泊相沉積為主。濰河在研究區(qū)以下游河段為主,河流下切作用減弱,水動力變?nèi)?,沉積物在此堆積,沉積物粒度亦較細。
該剖面橫穿濰河及支流百尺河,濰河以西,第四系較薄,主要為晚更新世末期的風成沉積及全新世的湖沼相沉積。濰河以東,第四系變厚,中更新世河流沖積相發(fā)育廣泛,中更新世末期普遍發(fā)育一期棕紅色、棕黃色砂質(zhì)黏土層。晚更新世早期以河流邊灘沉積物為主,晚期以風積相為主,后發(fā)生1次或多次的近原地沖洪積搬運,造成局部發(fā)育洪積相的楔子狀、透鏡狀礫石層,廣泛發(fā)育鈣質(zhì)結(jié)核及鐵錳質(zhì)結(jié)核的黏土層。全新世以河流相、湖沼相沉積為主,其中河流相具二元結(jié)構(gòu),湖沼相主要為一套灰黑色黏土。
1—粉砂質(zhì)黏土;2—黏土質(zhì)粉砂;3—黏土;4—含礫砂;5—砂礫層;6—含鈣質(zhì)結(jié)核粉砂黏土;7—長石砂巖;8—泥質(zhì)粉砂巖;9—砂巖;10—粉砂巖;11—泥巖;12—組界線;13—現(xiàn)代河床;14—泛濫平原;15—潮沼濕地;16—風積;17—河流邊灘;18—河漫灘;19—河道滯留;20—沂河組;21—臨沂組;22—黑土湖組;23—大站組;24—大埠組;25—于泉組;26—紅土崖組;27—鉆孔位置及編號圖5 諸城市解留社區(qū)—團結(jié)村第四系剖面圖
1—粉砂質(zhì)黏土;2—黏土質(zhì)粉砂;3—黏土;4—含礫砂;5—砂礫層;6—含鈣質(zhì)結(jié)核黏土質(zhì)粉砂;7—含礫粉砂巖;8—含礫砂巖;9—礫巖;10—組界線;11—現(xiàn)代河床;12—泛濫平原;13—湖沼濕地;14—風積;15—河道滯留;16—沂河組;17—臨沂組;18—黑土湖組;19—大站組;20—于泉組;21—紅土崖組;22—鉆孔位置及編號圖6 膠州市胡家村—譚家村第四系剖面圖
該剖面橫穿膠河及周陽河,中段較深,由東向西變淺,從剖面圖上可以看出,膠河下切作用強烈。中更新世河流沖積相發(fā)育廣泛,晚更新世發(fā)育含鈣結(jié)核黏土,為干冷期的風成沉積。全新世以河流相、湖沼相沉積為主。剖面西段中更新世及晚更新世缺失,剖面東段中更新世缺失。
(1)通過第四系鉆孔及垂直剖面的測量和研究,查明了研究區(qū)第四系基本特征、厚度變化和分布規(guī)律。區(qū)內(nèi)第四系分布主要受濰河、百尺河及膠河所影響,厚度均小于20m。區(qū)內(nèi)濰河及其支流百尺河流域第四系厚度整體大于膠河流域,第四系厚度呈現(xiàn)由南至北逐漸變厚的趨勢。
(2)將區(qū)內(nèi)第四系劃分為6個組級單位,從下往上分別發(fā)育于泉組、大埠組、大站組、黑土湖組、臨沂組及沂河組,其中于泉組、大埠組為隱伏地層,地表未見出露。研究表明:沂河組屬現(xiàn)代河床沉積;臨沂組屬河流泛濫平原沉積;黑土湖組為湖泊或沼澤濕地沉積;大站組屬寒冷干燥氣候下的風積相沉積;大埠組屬河床及邊灘沉積;于泉組上部屬河漫灘沉積,下部屬河道滯留沉積。
(3)根據(jù)磁性地層及14C測年研究結(jié)果表明:區(qū)內(nèi)第四系形成年齡均晚于0.781Ma,其中臨沂組底界年齡與黑土湖組頂界應在8000~9000yr左右。