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太原西山汾河峡谷出口处二龙山古汾河河流砂电子自旋共振(ESR)测年

【摘要】:汾河上兰村段奥陶系灰岩峡谷出口处海拔为820m,其侧畔高程为980m的二龙山上残留有厚40m、宽210m古汾河河床沉积物;对古河床沉积物时间信息的抽提是定量描述太原西山与晋中断陷盆岭分异的有效途径。现阶段对河床沉积物测年的方法主要有:FT、K-Ar、40Ar-39Ar、14C、TL、U-系、OSL、古地磁、宇生核素及ESR测年。然而FT、K-Ar、40Ar-39Ar测年与样品热历史有关,14C测年年限为5万年,U-系及OSL测年年限都在50万年以内,古地磁测年要求有连续的剖面进行连续采样,ESR测年年限从几万年到2Ma,且测年记录物广泛存在,它填补了第四纪沉积物测年从几十万年到儿个百万年之间的空白。是第四纪沉积物尤其是河流阶地沉积物测年的有力方法。本文通过对二龙山古汾河沉积物开挖剖面实地编录、采样、测试及结果分析,确定了高差160m汾河峡谷的下切数率,得到了如下结论:1.剖面特征:剖面的南部为砾石层夹13层砂透镜体,砾石普遍分选差;中间部分为厚13~14m的砾石层,砾石分选差;北部为砾石层(砾石分选差)、粉砂质粘土层、较厚砂层及砂砾石层。砾石的主要成分为灰岩、霍山砂岩、紫红色斑岩—斜长石斑晶、灰黑色斑岩—斜长石斑晶、石英砂岩、辉绿岩、辉长岩、灰白色砂岩、长英质岩脉、黄绿色砂岩、花岗岩、杏黄色粉砂岩、二长岩,风化严重、辉长岩、花岗片麻岩、长石脉、片岩。砂样的粒度分析显示,粒度分布集中且都分布在较125~450μm或105~300 μm较小的范围内。粒度分布概率累积曲线显示,河流砂的搬运方式以跃移搬运为主占85%以上,跃移组分和悬浮组分占总体组分95%以上。2.ESR测试结果显示,二龙山古汾河河床残留阶地沉积体的沉积年龄为 198.1±29.7ka—225.2 ± 42ka 左右。3.通过计算得出二龙山块体的活动速率为2.634×10-4(m/a)~3.263X 10-4(m/a)。4.太原西山汾河峡谷期的平均下切速率为7.254X10-4(m/a)~9.813X 10-4(m/a)。

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