山西云岗石窟侏罗系地震液化砂岩柱的发现及其大地构造意义

摘要：

本文主要报道在华北克拉通北缘云岗石窟景区内侏罗系地层中发现的20余个由地震液化形成的砂岩柱.地震导致的砂土液化是非常普遍的自然现象,地震波的震动使埋藏在地下未固结的饱和砂质沉积物迅速变为流体并在巨大压力下喷涌至地表,形成砂火山或泥火山.2008年汶川8.0级大地震和2012年新西兰6.2级地震都产生了严重的液化现象,在对地表造成严重破坏的同时,分别在地表形成了一系列的溢出丘和形态完好的砂火山.古地震之后,液化砂质沉积物往往在上涌的通道内固结成岩,形成穿层的岩柱或岩管.近年来,美国科罗拉多大峡谷相继发现很多地震液化形成的中生代巨型碎屑岩柱.2018年,本文作者在云岗石窟景区内的侏罗系云岗组中发现了20多条直径15～20cm左右、高可达2m以上穿层“侵入”的砂岩柱,有的在纵向上呈串珠状排列,有的呈不规则的树枝状自下向上伸展,膨大狭缩、分支复合现象非常明显,砂岩柱内部结构均一,不见任何层理.砂岩柱顶端的泥质围岩石中有明显向上牵引、拖拽的痕迹.这些砂岩柱没有任何硅化木的特征,也不是普通成岩作用形成的结核,与暴雨、泥石流、重力滑塌等作用均无任何关系,是古地震液化作用在地层内保存的遗迹,故称为液化砂岩柱.地震液化砂岩柱发育的层位位于李振宏等人(2014)在宁武静乐盆地侏罗系云岗组顶部的凝灰质泥晶碳酸盐层位(160Ma)之下约40m处,初步判定形成这些液化砂岩柱的古地震发生于160.75 Ma～160 Ma之间的晚侏罗世.古地震的形成过程与燕山运动引起的地壳运动有直接的关联,是华北克拉通内与燕山运动伴生的古地震在地层中留下的最直接证据.

关键词：地震液化砂岩柱、古地震、云岗盆地、华北克拉通、晚侏罗世燕山运动

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资助基金：国家自然科学基金项目41772116;中国地质科学院基本科研业务费项目YYWF201705联合资助的成果

在线出版日期：2019-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：1814-1830