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天津地质发展简史
来源:市区国土资源分局 时间:2016-10-22 15:30:47

从太古代到第四纪,天津地区地质发展历时30亿年以上,经过了三个大地构造发展阶段,即地台基底形成阶段,地台盖层发育阶段和大陆边缘活动带阶段。其中两个重大的转折期为吕梁期和印支期,见下表。
 

 

地 层
时 代
 
值(Ma)
构造
 
运动
沉 积 建 造
构造变动岩浆活动
Q5
 
 
 25
 
 
 
40
 



 120
 
 
 195
 
 



 235
 
 
 440
 
 
 
800
 



1050
 
 
 1400
 
 
 
 1800
 
 
 



2500
 
 
 
 
 
 
 
印支
 
 
 
西
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
华北
 
 
 
燕山
 
 
印支
 
 
 
 
 
 
 
 
 
蓟县
 
 
芹峪
 
 
 
 
 
 
 
吕梁
 
 
迁西
 
 
大陆平原碎屑岩
内陆(近海)湖盆含盐含油碎屑岩
内陆湖相红色碎屑岩
大型凹陷
基性岩浆溢出箕状盆地
基底断裂,生长断裂
 滨
Q4
第三
N2
N1
E3
E2
K2
 
K2部分缺失
K1
内陆盆地碎屑岩,中酸性火山碎屑岩,内陆盆地含煤碎屑岩及火山岩
基性岩溢出
内陆断陷盆地
火山盆地
J3
J2
J1
T3
T3缺失
T2
 
 
 
 
 
 
 
 
吕梁
 
 
内陆杂色碎屑岩
陆相沉积含煤碎屑岩及火山岩
海陆交互相含煤碎屑岩
内陆小盆地
中酸性岩浆侵入
大陆火山喷出活动
T1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
P2
P1
C3
C2
O2
C1-O3缺失
 
O1
浅海滨海灰岩,湖海相白云岩,石膏浅海滨海灰岩,
 
滨海页岩
浅海钙质页岩
滨海砂页岩
浅海灰岩
滨海相泥岩碳酸岩
滨海镁质碳酸岩
滨海页岩
滨浅海页岩和白云岩
钾质火山岩
滨海石英砂岩
浅海页岩
河流相碎屑岩,正长石英砂岩
 
 
整体上升剥蚀
稳定沉降
 
 
 
基底断裂,海底喷发
基性岩脉侵入
∈3
∈2
∈1
 
Qnj
Qnl
Qnx
 
Jxl
Jxh
Jxw
Jxy
 
Chg
Chd
CHt
Chch
Chc
 
 
 
基底
基性、中基性火山岩夹多层硅质岩
东西向及北东向斜,紧闭褶皱片麻岩穹隆高级变质麻粒岩混合岩

 

太古代至早元古代期间的地壳演化,形成了华北地台的结晶基底。从中元古代开始,天津地区随华北地台的演化而进入地台发育阶段。
中晚元古代天津地区隶属于燕山裂陷槽。常州沟期~大红峪期为裂陷槽的形成阶段,高于庄期~铁岭期为发展阶段,青白口纪则是裂陷槽的萎缩时期,不同阶段地壳沉降速度不同,海侵范围大小不同,相应的沉积建造类型及分布区域也就不同,其中雾迷山期地壳整体大幅度沉降,形成一个广阔的陆表海,天津地区为潮坪环境,发育了一套厚数千米的海相碳酸盐岩地层。
青白口纪末的蓟县运动使天津地区整体上升为陆,随之在整个长达两亿年左右的震旦纪时期,天津地区一直处于隆起剥蚀状态。
天津地区古生代为地台盖层稳定发育时期,地壳经历了两次沉降和两次大规模抬升,第一次沉降发生在寒武纪至奥陶纪之间,形成了一个滨海~浅海环境,并发育了一套海侵旋回的碳酸盐岩沉积建造。之后,从中奥陶世晚期一直到早石炭世,地壳大规模整体抬升,未接受沉积。地壳第二次沉降始于中石炭世本溪期,形成海陆交互的环境及相应的沉积建造,晚石炭世太原期地壳再次抬升,至太原期末,天津地区结束了大量海相地层的发育史。
二叠纪沧县隆起天津段已具雏形,到三叠纪已基本形成。晚三叠世,由于印支运动的影响,形成了一系列轴向北西(NW)向的纵弯褶皱和北东(NE)向断裂,从而结束了地台盖层发育阶段。
由上可知,无论是中、上元古界,还是寒武系、奥陶系海相地层,在其形成后都紧随着一次构造抬升,地层遭受风化、淋滤、剥蚀,形成一系列裂隙及溶沟。印支运动将上述地层纳入同一褶皱系列,之后再次隆起剥蚀,并且随着断裂的发生发展,使溶蚀的历史更加漫长。这种裂隙~岩溶结构,为地层储水创造了先决条件。
  晚三叠世开始,天津地区进入大陆边缘活动带发展阶段,由燕山期和喜山期两个构造发展期所组成。燕山期以裂陷盆地和中酸性火山喷发为特征,在黄骅、武清、白塘口等地区及塘沽东北三间河一带,发育了一套河、湖、沼泽相沉积建造及安山、玄武质火山岩。
晚白垩世至古新世,受库拉板块俯冲的影响,天津地区处于隆起剥蚀状态。直至始新世,又进入了一个新的发展时期。其中沙河街期是裂谷发育最旺盛时期,此时早期形成的各裂陷盆地水域逐渐连通,发育了一套内陆湖相沉积,并伴有碱性玄武岩的溢出。从大的区域上说,晚白垩世至早第三纪期间,太平洋板块与库拉板块之间的库拉~太平洋脊倾没于日本岛弧之下。倾没的洋脊及热板块的倾向扩张作用,使我国东部发育了一系列大型张性地堑、地垒构造。由于均衡调整,地堑发育区的地壳厚度减薄,地幔上拱。伴随地壳的减薄和张裂,上地幔物质上涌,岩浆活动应运而生。由此,一些学者估计当时华北地堑系的平均热流值应大于0.1/平米·秒。
晚第三纪期间,受大区域构造发展的控制,隆起和裂陷作为一个独立的构造单元已不存在,而是以整体拗陷并入华北沉降带中。此时,天津地区发育的馆陶组和明化镇组,为一套河流相沉积,岩性主要为砂岩夹泥岩。其中砂层厚度大,胶结性差,渗透性好。这种砂岩、泥岩相隔的构造为热流体的赋存提供了先决条件。
  第四纪天津地区主要发育了一套河流相的沉积建造,偶尔伴有海侵。

 

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天津地质发展简史 

内容

从太古代到第四纪,天津地区地质发展历时30亿年以上,经过了三个大地构造发展阶段,即地台基底形成阶段,地台盖层发育阶段和大陆边缘活动带阶段。其中两个重大的转折期为吕梁期和印支期,见下表。
 

 

地 层
时 代
 
值(Ma)
构造
 
运动
沉 积 建 造
构造变动岩浆活动
Q5
 
 
 25
 
 
 
40
 



 120
 
 
 195
 
 



 235
 
 
 440
 
 
 
800
 



1050
 
 
 1400
 
 
 
 1800
 
 
 



2500
 
 
 
 
 
 
 
印支
 
 
 
西
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
华北
 
 
 
燕山
 
 
印支
 
 
 
 
 
 
 
 
 
蓟县
 
 
芹峪
 
 
 
 
 
 
 
吕梁
 
 
迁西
 
 
大陆平原碎屑岩
内陆(近海)湖盆含盐含油碎屑岩
内陆湖相红色碎屑岩
大型凹陷
基性岩浆溢出箕状盆地
基底断裂,生长断裂
 滨
Q4
第三
N2
N1
E3
E2
K2
 
K2部分缺失
K1
内陆盆地碎屑岩,中酸性火山碎屑岩,内陆盆地含煤碎屑岩及火山岩
基性岩溢出
内陆断陷盆地
火山盆地
J3
J2
J1
T3
T3缺失
T2
 
 
 
 
 
 
 
 
吕梁
 
 
内陆杂色碎屑岩
陆相沉积含煤碎屑岩及火山岩
海陆交互相含煤碎屑岩
内陆小盆地
中酸性岩浆侵入
大陆火山喷出活动
T1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
P2
P1
C3
C2
O2
C1-O3缺失
 
O1
浅海滨海灰岩,湖海相白云岩,石膏浅海滨海灰岩,
 
滨海页岩
浅海钙质页岩
滨海砂页岩
浅海灰岩
滨海相泥岩碳酸岩
滨海镁质碳酸岩
滨海页岩
滨浅海页岩和白云岩
钾质火山岩
滨海石英砂岩
浅海页岩
河流相碎屑岩,正长石英砂岩
 
 
整体上升剥蚀
稳定沉降
 
 
 
基底断裂,海底喷发
基性岩脉侵入
∈3
∈2
∈1
 
Qnj
Qnl
Qnx
 
Jxl
Jxh
Jxw
Jxy
 
Chg
Chd
CHt
Chch
Chc
 
 
 
基底
基性、中基性火山岩夹多层硅质岩
东西向及北东向斜,紧闭褶皱片麻岩穹隆高级变质麻粒岩混合岩

 

太古代至早元古代期间的地壳演化,形成了华北地台的结晶基底。从中元古代开始,天津地区随华北地台的演化而进入地台发育阶段。
中晚元古代天津地区隶属于燕山裂陷槽。常州沟期~大红峪期为裂陷槽的形成阶段,高于庄期~铁岭期为发展阶段,青白口纪则是裂陷槽的萎缩时期,不同阶段地壳沉降速度不同,海侵范围大小不同,相应的沉积建造类型及分布区域也就不同,其中雾迷山期地壳整体大幅度沉降,形成一个广阔的陆表海,天津地区为潮坪环境,发育了一套厚数千米的海相碳酸盐岩地层。
青白口纪末的蓟县运动使天津地区整体上升为陆,随之在整个长达两亿年左右的震旦纪时期,天津地区一直处于隆起剥蚀状态。
天津地区古生代为地台盖层稳定发育时期,地壳经历了两次沉降和两次大规模抬升,第一次沉降发生在寒武纪至奥陶纪之间,形成了一个滨海~浅海环境,并发育了一套海侵旋回的碳酸盐岩沉积建造。之后,从中奥陶世晚期一直到早石炭世,地壳大规模整体抬升,未接受沉积。地壳第二次沉降始于中石炭世本溪期,形成海陆交互的环境及相应的沉积建造,晚石炭世太原期地壳再次抬升,至太原期末,天津地区结束了大量海相地层的发育史。
二叠纪沧县隆起天津段已具雏形,到三叠纪已基本形成。晚三叠世,由于印支运动的影响,形成了一系列轴向北西(NW)向的纵弯褶皱和北东(NE)向断裂,从而结束了地台盖层发育阶段。
由上可知,无论是中、上元古界,还是寒武系、奥陶系海相地层,在其形成后都紧随着一次构造抬升,地层遭受风化、淋滤、剥蚀,形成一系列裂隙及溶沟。印支运动将上述地层纳入同一褶皱系列,之后再次隆起剥蚀,并且随着断裂的发生发展,使溶蚀的历史更加漫长。这种裂隙~岩溶结构,为地层储水创造了先决条件。
  晚三叠世开始,天津地区进入大陆边缘活动带发展阶段,由燕山期和喜山期两个构造发展期所组成。燕山期以裂陷盆地和中酸性火山喷发为特征,在黄骅、武清、白塘口等地区及塘沽东北三间河一带,发育了一套河、湖、沼泽相沉积建造及安山、玄武质火山岩。
晚白垩世至古新世,受库拉板块俯冲的影响,天津地区处于隆起剥蚀状态。直至始新世,又进入了一个新的发展时期。其中沙河街期是裂谷发育最旺盛时期,此时早期形成的各裂陷盆地水域逐渐连通,发育了一套内陆湖相沉积,并伴有碱性玄武岩的溢出。从大的区域上说,晚白垩世至早第三纪期间,太平洋板块与库拉板块之间的库拉~太平洋脊倾没于日本岛弧之下。倾没的洋脊及热板块的倾向扩张作用,使我国东部发育了一系列大型张性地堑、地垒构造。由于均衡调整,地堑发育区的地壳厚度减薄,地幔上拱。伴随地壳的减薄和张裂,上地幔物质上涌,岩浆活动应运而生。由此,一些学者估计当时华北地堑系的平均热流值应大于0.1/平米·秒。
晚第三纪期间,受大区域构造发展的控制,隆起和裂陷作为一个独立的构造单元已不存在,而是以整体拗陷并入华北沉降带中。此时,天津地区发育的馆陶组和明化镇组,为一套河流相沉积,岩性主要为砂岩夹泥岩。其中砂层厚度大,胶结性差,渗透性好。这种砂岩、泥岩相隔的构造为热流体的赋存提供了先决条件。
  第四纪天津地区主要发育了一套河流相的沉积建造,偶尔伴有海侵。

 

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由 网站测试  于 2016-10-22 15:30  创建
上次修改时间: 2009-12-8 16:50 ,修改者: 市区国土 
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