楊雨，付文釗，余繼峰，寧振國(guó)，崔建軍，李卿，禚喜準(zhǔn)，陳建平

1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，遼寧阜新 123000

2.山東科技大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266590

3.山東省地質(zhì)調(diào)查研究院，濟(jì)南 250014

4.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081

5.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，自然資源部古地磁與古構(gòu)造重建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081

6.中油集團(tuán)東方地球物理公司研究院，河北涿州 072751

0 引言

旋回地層學(xué)是在識(shí)別地層中由地球軌道作用力控制的沉積旋回（米蘭科維奇旋回）的基礎(chǔ)上，將其對(duì)比到天文理論曲線，獲得連續(xù)的、分辨率達(dá)2～40萬(wàn)年的時(shí)間標(biāo)尺，進(jìn)而精確確定出各種地質(zhì)事件、地質(zhì)過(guò)程的年代和持續(xù)時(shí)間的一門(mén)地層學(xué)分支學(xué)科。米蘭科維奇沉積旋回對(duì)應(yīng)于3個(gè)地球軌道參數(shù)，分別為偏心率、斜率與歲差。偏心率周期主要有95 ka，99 ka，124 ka，131 ka和405 ka；斜率周期主要有41 ka、39 ka、54 ka和29 ka；歲差的周期為24 ka、22 ka和19 ka[1-3]。目前，運(yùn)用全球海洋沉積物中具有米蘭科維奇旋回的地層記錄編制的天文地質(zhì)年代表已接近100%覆蓋了新生代[4]。米蘭科維奇旋回正在不斷地從新生代至中生代甚至古生代等不同地質(zhì)歷史時(shí)期的海相地層沉積中識(shí)別出來(lái)[5-7]，個(gè)別時(shí)代的陸相地層中也保存有完美的米蘭科維奇旋回[8-10]。白堊紀(jì)[（145±0.8～66±0.1）Ma]是目前中生代旋回地層學(xué)研究程度最高的一個(gè)時(shí)段，整個(gè)白堊紀(jì)的地質(zhì)時(shí)期的大部分時(shí)段都經(jīng)過(guò)了米蘭科維奇旋回405 ka偏心率長(zhǎng)周期的年代調(diào)諧與校準(zhǔn)[4]。Wuet al.[9-10]利用頻譜分析方法對(duì)松遼盆地嫩江組、四方臺(tái)組、明水組陸相碎屑巖的自然伽瑪及能譜數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行了分析，揭示出了良好的米蘭科維奇旋回，據(jù)此對(duì)相關(guān)地質(zhì)事件的發(fā)生時(shí)間進(jìn)行了地質(zhì)解譯。海洋鉆探項(xiàng)目ODP122、207、208與DSDP74的 深 海 沉 積 記 錄Maastrichtian階層段中均識(shí)別出了米蘭科維奇旋回，并據(jù)此計(jì)算了K/Pg界線的年代時(shí)限[11]。多項(xiàng)研究表明白堊紀(jì)時(shí)期的海、陸相地層中保存了良好的米蘭科維奇旋回，適于開(kāi)展旋回地層學(xué)研究[9-11]。

紅層在中國(guó)的分布比較廣泛，在形成時(shí)代上有古生代奧陶紀(jì)中晚期的海相瘤狀紅色灰?guī)r，志留紀(jì)濱外海、淺海相的紅色泥質(zhì)巖[12-15]，白堊紀(jì)的大洋紅層（Cretaceous Oceanic Red Beds，CORB）[16-17]，以 及中、新生代炎熱干旱古氣候環(huán)境條件下形成的陸相紅色碎屑巖[12]。陸相紅層因?yàn)槠浜派锘∩?，在生物地層學(xué)上曾被稱(chēng)為“啞地層”，這給高精度生物地層、年代地層的對(duì)比帶來(lái)了較大的困難[18]。旋回地層學(xué)可以將地層與地時(shí)結(jié)合起來(lái)，解決地層沉積的時(shí)限問(wèn)題。膠萊盆地紅土崖組及上覆的膠州組下部為一套陸相紅層沉積，膠州組下部時(shí)代為晚白堊世馬斯特里赫特期、上部為古新世[19-20]，紅土崖組沉積時(shí)期火山、構(gòu)造活動(dòng)頻發(fā)，為了揭示膠萊盆地晚白堊世—古近紀(jì)的沉積構(gòu)造演化歷程及紅土崖組與膠州組的時(shí)間界線，本文對(duì)膠萊盆地ZK1井K/Pg界線之下的陸相紅層開(kāi)展了旋回地層學(xué)分析與研究。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

膠萊盆地位于山東省膠州半島，面積約12 000 km2，為一個(gè)典型的晚中生代陸相沉積盆地（圖1）。盆地東側(cè)為NE走向的牟平—即墨斷裂帶，西側(cè)為NNE走向的郯廬斷裂帶，南部為蘇魯超高壓變質(zhì)帶，北部為膠北隆起[22-23]。膠萊盆地陸相沉積發(fā)育，由三套地層組成，自下而上依次為下白堊統(tǒng)萊陽(yáng)群、下白堊統(tǒng)青山群和上白堊統(tǒng)—古新統(tǒng)王氏群。膠萊盆地王氏群是一套位于青山群火山巖之上的紅色碎屑巖沉積，下部為灰紫色、灰色礫巖和砂礫巖，夾紫紅色細(xì)砂巖、粉砂巖，即陸相紅層沉積。膠州組是整合于紅土崖組之上的一套紫色粉砂巖、泥巖為主，夾灰綠色、黃綠色粉砂巖、泥灰?guī)r及少量砂礫巖組合，屬于王氏群頂部沉積，巖石色調(diào)雜，具有厚層狀平行層理，偶見(jiàn)斜層理，沉積環(huán)境以淺湖環(huán)境為主，局部出現(xiàn)河流相，下部屬晚白堊世，中、上部屬古新世。膠州組在膠州市局部可達(dá)1 000 m以上，與下伏的紅土崖組整合接觸為主，局部地區(qū)斷層接觸。在諸城和膠州地區(qū)的王氏群紅土崖組上部地層中，發(fā)育晚白堊世噴發(fā)的基性—超基性玄武巖，分布局限，僅在膠州北部及張應(yīng)地區(qū)可以發(fā)現(xiàn)[19]。閆峻等[24]通過(guò)玄武巖的Ar-Ar年代學(xué)限定該期玄武巖的年齡為73.5±0.3 Ma，孟繁聰?shù)萚25]采用全巖K-Ar法測(cè)定該期的玄武巖的年齡為76.2±1.6 Ma。安偉等[26]對(duì)山東諸城王氏群恐龍化石層中6個(gè)砂巖樣品的碎屑鋯石U-Pb定年表明，樣品中最年輕的單顆粒鋯石年齡為77.3 Ma。

圖1 膠萊盆地區(qū)域地質(zhì)圖（據(jù)文獻(xiàn)[21]修改）Fig.1 Regional geologic map of Jiaolai Basin(modified from reference[21])

膠萊盆地的膠州組包含有晚白堊世及古新世的連續(xù)沉積，為了研究K/Pg界線，山東地質(zhì)調(diào)查院與中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所合作在膠州地區(qū)實(shí)施了科學(xué)鉆井ZK1井，ZK1井位于膠州市東辛置村北，完鉆井深664.7 m，完鉆層位為晚白堊統(tǒng)紅土崖組上部的玄武巖夾層，玄武巖未鉆穿，全取巖心，鉆進(jìn)的主要層位為第四系及其下伏的膠州組與紅土崖組[27]，ZK1井K/Pg界線之下、紅土崖組上部玄武巖夾層之上為一套連續(xù)的、以陸相紅色碎屑巖沉積為主的地層序列。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的選取

ZK1井進(jìn)行了自然伽瑪（GR）、三測(cè)向電阻率（RLL3）與自然電位（SP）測(cè)井，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采樣間距均為0.2 m。通過(guò)連續(xù)取樣測(cè)試分析，根據(jù)明顯的GR異常、RLL3異常、銥（Ir）元素異常、孢粉屬種的絕滅新生及巖性變化確定ZK1井K/Pg界線位于537.4 m處[27]，ZK1井在628 m處開(kāi)始出現(xiàn)青灰色玄武巖，即在玄武巖形成后距古近紀(jì)這段時(shí)期內(nèi)膠州地區(qū)沉積形成約90.6 m厚的陸相紅層。

在眾多用于旋回地層學(xué)分析的古氣候替代性指標(biāo)中，測(cè)井曲線，尤其是自然伽馬測(cè)井曲線（GR曲線）是進(jìn)行旋回地層學(xué)分析的理想目標(biāo)之一[28]。與其他測(cè)井曲線相比，自然伽馬測(cè)井曲線最能敏感地反映沉積物中泥質(zhì)和有機(jī)質(zhì)含量的變化，進(jìn)而反映古環(huán)境和古氣候的變化[28-30]，已有不少學(xué)者成功利用GR曲線進(jìn)行旋回地層分析[5,8-9,31]。本文主要對(duì)ZK1井的GR數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。

2.2 分析方法

本文主要采用了一維連續(xù)小波變換尺度分析法與頻譜分析法對(duì)ZK1井紅土崖組玄武巖夾層之上的層段進(jìn)行了研究。

2.2.1 一維連續(xù)小波變換尺度分析法

一維連續(xù)小波變換的主要過(guò)程可簡(jiǎn)單表示為：取一個(gè)小波（小波母函數(shù)，本文采用morl小波），將其與原始信號(hào)（長(zhǎng)度為b）分節(jié)進(jìn)行比較，計(jì)算其相似程度C（可解釋為相關(guān)系數(shù)），然后用不同的尺度（a）控制小波的大小分別與原始信號(hào)進(jìn)行比較，得到一個(gè)小波系數(shù)矩陣Ca×b，從而將一維的時(shí)間函數(shù)展成為一個(gè)二維參數(shù)空間（a，b），形成一種能在時(shí)間（或空間）坐標(biāo)位置b和尺度（時(shí)間周期或空間范圍）a上具有變化的相對(duì)振幅的一種度量[32]。小波變換可以有效地識(shí)別原始信號(hào)中的不同周期及周期變化情況，并通過(guò)不同的尺度（a）表現(xiàn)出來(lái)。為了得到原始信號(hào)中的平均周期，需將小波系數(shù)矩陣Ca×b中的所有數(shù)值取絕對(duì)值，然后按不同的尺度（a）將坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)取平均值得到尺度（a）值的變化曲線，曲線中的峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的尺度即代表原始信號(hào)中存在的不同周期。根據(jù)小波母函數(shù)的中心頻率及采樣間距可以計(jì)算得出不同尺度（a）對(duì)應(yīng)的頻率大小，從而計(jì)算出其響應(yīng)的周期大小。尺度與頻率之間的計(jì)算公式為：

式中：a為尺度，為無(wú)量綱值；△為采樣間距，可以為時(shí)間間距（例如太陽(yáng)日照量曲線，單位為y等），也可以為距離采樣間距（例如測(cè)井曲線，單位為m等）；Fc為小波母函數(shù)的中心頻率，本文的一維連續(xù)小波變換采用的小波母函數(shù)為morl小波，所以Fc＝0.812 5；Fa為尺度a的準(zhǔn)頻率，其倒數(shù)即為尺度（a）對(duì)應(yīng)的周期大小。

2.2.2 頻譜分析方法

頻譜分析方法是國(guó)際上識(shí)別米蘭科維奇旋回的主流方法，本文是在基于Matlab平臺(tái)上的Acycle軟件中實(shí)現(xiàn)的[33]，主要與一維連續(xù)小波變換尺度分析法的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證與補(bǔ)充說(shuō)明。

3 結(jié)果

3.1 GR數(shù)據(jù)分析結(jié)果

3.1.1 一維連續(xù)小波變換尺度分析

本文運(yùn)用一維連續(xù)小波變換對(duì)ZK1井紅土崖組玄武巖夾層至K/Pg界線層段的GR數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以分別得到GR數(shù)據(jù)的小波變換能譜圖（根據(jù)小波系數(shù)矩陣Ca×b繪制，圖2）。根據(jù)尺度分析法計(jì)算得到ZK1井紅土崖組玄武巖夾層至K/Pg界線層段包含六個(gè)周期，它們的尺度（a）值分別為22、34、51、85、107、254（圖2），根據(jù)公式（1）可以求得每個(gè)尺度對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離周期分別為5.415 m、8.369 m、12.55 m、20.92 m、26.34 m、62.52 m。

圖2 ZK1井GR數(shù)據(jù)一維連續(xù)小波變換尺度分析結(jié)果Fig.2 Wavelet scale series analysis result of GR from well ZK1

根據(jù)采樣定理，如果地層記錄中包含了歲差、地軸斜率和偏心率的信號(hào)成分，采樣頻率必須高于歲差頻率的兩倍才能識(shí)別出上述3類(lèi)信號(hào)[34]。旋回地層分析中在滿足采樣定理的前提下，選擇根據(jù)沉積速率確定的一個(gè)歲差周期內(nèi)地層沉積厚度的一半作為采樣間隔，可以用最少的工作量來(lái)識(shí)別出地層中包含的穩(wěn)定的地球軌道要素信號(hào)。旋回地層學(xué)上的采樣頻率是采樣間隔的倒數(shù)，滿足采樣定理反映在采樣間隔上就是要滿足采樣間隔小于包含一個(gè)完整歲差周期地層厚度的一半。所以，92 m的層段內(nèi)不能包含兩個(gè)62.52 m厚的周期，在92 m厚的層段內(nèi)識(shí)別出62.52 m的周期是不可靠的，即62.52 m周期不可信。

根據(jù)一維連續(xù)小波變換的原理及小波變換對(duì)固定周期信號(hào)的分析可知，小波能譜圖中的紅黑色圓環(huán)代表著原始分析信號(hào)中存在的周期，而紅黑色圓環(huán)所處的位置對(duì)應(yīng)的尺度根據(jù)換算關(guān)系可以求得周期的大小。由圖3可以看出，ZK1井紅土崖組玄武巖夾層至K/Pg界線層段周期存在并不是很穩(wěn)定。例如，20.92 m與26.34 m兩個(gè)周期在圖中為同一組紅黑色圓環(huán)，而且本組圓環(huán)對(duì)應(yīng)的尺度存在小范圍的上下波動(dòng)，可以認(rèn)為周期大小不穩(wěn)定，兩個(gè)周期值應(yīng)該為原始信號(hào)中較穩(wěn)定的平均周期大小。在圖3中同樣可以發(fā)現(xiàn)20.92 m與26.34 m兩個(gè)周期對(duì)應(yīng)的紅黑色圓環(huán)在575～628 m層段明顯，代表此層段周期保存較好，而537.4～575 m層段由于紅黑色圓環(huán)不明顯代表周期響應(yīng)相對(duì)較差。在GR數(shù)據(jù)的小波變換能譜圖（圖2）中還可以發(fā)現(xiàn)高頻部分（尺度a<22）中也存在著不太明顯的淡綠色小圓環(huán)，但由于上下波動(dòng)較大且不同層段的明顯程度不同并未求出它們的平均周期大小。

3.1.2 頻譜分析

為了驗(yàn)證研究層段內(nèi)周期的保存情況，本文利用頻譜分析法（MTM，利用Acycle軟件完成[33]）再次對(duì)ZK1井該層段的GR數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析（圖3）。頻譜分析法（MTM）識(shí)別出了GR曲線更多的周期信息，特別是周期長(zhǎng)度低于5 m的高頻信息，例如，2.62 m、2.82 m、2.036 m、1.539 m、1.598 m、1.237 m等。一維連續(xù)小波變換尺度分析法識(shí)別出的5.415 m、8.369 m、12.55 m、20.92 m、26.34 m周期在頻譜分析結(jié)果均可找到相近的對(duì)應(yīng)，例如，5.415 m與4.88～5.22 m相近，8.369 m與8.9～8.11 m相近。需要特別說(shuō)明的是頻譜分析識(shí)別的20.64 m周期雖然置信度未達(dá)到99%，但也達(dá)到了95%以上，這也與一維連續(xù)小波變換尺度分析法識(shí)別出的20.92 m、26.34 m周期相對(duì)應(yīng)，置信度偏低的原因應(yīng)該是該周期在不同的層段保存程度有差別。

通過(guò)對(duì)比兩種分析方法的周期識(shí)別結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，一維連續(xù)小波變換尺度分析法得出的小波能譜圖中顯示406.2 ka的周期在540～580 m層段識(shí)別效果不好，而在其下部580～628 m層位識(shí)別效果相對(duì)較好（圖2），同時(shí)406.2 ka的天文驅(qū)動(dòng)周期在頻譜分析方法中識(shí)別的置信度偏低（圖3，20.64 m的周期）。周期的不穩(wěn)定性可能與紅層是陸相沉積環(huán)境有關(guān)，沉積過(guò)程中陸相相對(duì)海相環(huán)境存在多變性，從而導(dǎo)致沉積速率等因素的變化，所以造成了這樣的地質(zhì)現(xiàn)象。

圖3 ZK1井GR數(shù)據(jù)頻譜分析結(jié)果Fig.3 Spectrum analysis result of GR from well ZK1

3.2 太陽(yáng)日照量曲線分析結(jié)果

為了準(zhǔn)確確定測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中所包含的周期與米蘭科維奇旋回的關(guān)系，本文利用了同樣的兩種分析方法對(duì)Laskar軌道周期計(jì)算方案得出的66～72.75 Ma期間太陽(yáng)日照量變化曲線（2010d）進(jìn)行了分析[35]（圖4，5）。由圖5可以看出，一維連續(xù)小波變換尺度分析法識(shí)別出太陽(yáng)日照量變化曲線中的兩個(gè)平均周期，分別為406.2 kyr與98.46 kyr，分別對(duì)應(yīng)小波變換的兩個(gè)尺度330、80。代表406.2 kyr周期的紅黑色圓環(huán)連續(xù)穩(wěn)定存在于小波能譜圖中，意味著406.2 kyr周期在太陽(yáng)日照量變化曲線中是穩(wěn)定存在的，而98.46 kyr的周期則相對(duì)不穩(wěn)定，存在著小范圍內(nèi)的上下浮動(dòng)。頻譜分析法則可以識(shí)別出太陽(yáng)日照量變化曲線中更多的高頻周期，例如，76.05～78.13 kyr、53.9～55.7 kyr、43 kyr等。

圖4 66～72.75 Ma太陽(yáng)日照量曲線[35]一維連續(xù)小波變換尺度分析結(jié)果Fig.4 Wavelet scale series analysis result of sunshine curve for 66?72.75 Ma(results from[35])

圖5 66～72.75 Ma太陽(yáng)日照量曲線[35]頻譜分析結(jié)果Fig.5 Spectrum analysis result of sunshine curve for 66?72.75 Ma(results from[35])

3.3 浮動(dòng)天文年代標(biāo)尺的建立

根據(jù)一維連續(xù)小波變換尺度分析法與頻譜分析方法識(shí)別的ZK1井GR曲線與太陽(yáng)日照量變化曲線中周期的大小之比，可以認(rèn)為ZK1井GR曲線中的周期20.92～45.39 m、4.88～5.415 m、2.036～2.82 m、1.237～1.598 m是米蘭科維奇旋回偏心率大小周期、斜率與歲差周期的響應(yīng)，即一維連續(xù)小波變換尺度分析得到的5.415 m和20.92 m周期是偏心率大小周期的響應(yīng)。提取20.92 m與5.415 m周期對(duì)應(yīng)的小波系數(shù)曲線（a=22，a=85），采用累計(jì)旋回?cái)?shù)的方式建立ZK1井K/Pg界線之下的“浮動(dòng)天文年代標(biāo)尺”（圖6），5.17 m和20.92 m周期對(duì)應(yīng)的尺度曲線（a=21，a=85）分別代表短、長(zhǎng)偏心率旋回曲線，可以得出ZK1井K/Pg界線之下至玄武巖夾層層段包含約18個(gè)短偏心率旋回、5個(gè)長(zhǎng)偏心率旋回，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)約為1.77 Ma，據(jù)此可以計(jì)算得出，紅土崖組與膠州組的時(shí)間界線約為67.28 Ma。

圖6 ZK1井白堊系上部綜合柱狀圖Fig.6 Comprehensive histogram of well ZK1,Upper Cretaceous

根據(jù)小波變換尺度分析法識(shí)別的周期結(jié)果及太陽(yáng)日照量曲線中識(shí)別的米氏周期，可以得到ZK1井玄武巖夾層至K/Pg界線層段紅層的平均沉積速率約為5.15 cm/kyr。

4 討論

4.1 地層周期的識(shí)別方法與結(jié)果

頻譜分析方法與一維連續(xù)小波變換分析方法對(duì)周期的識(shí)別結(jié)果略有差異。根據(jù)兩種分析方法的數(shù)學(xué)推演過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)頻譜分析方法更加強(qiáng)調(diào)某一層段中周期的存在性，而一維連續(xù)小波變換分析方法側(cè)重于層段中周期的變化性。

一維連續(xù)小波變換尺度分析法計(jì)算得出的周期為平均周期大小，實(shí)際周期大小存在小范圍內(nèi)的波動(dòng)情況，這與地層中包含的周期吻合，地層形成時(shí)如果沉積物的沉積速率發(fā)生變化，沉積巖的粒度大小變化時(shí)會(huì)造成在固定時(shí)間內(nèi)沉積巖的厚度不同；當(dāng)沉積速率及沉積物粒度較為穩(wěn)定時(shí)，形成的周期厚度才能較為穩(wěn)定。一維連續(xù)小波變換尺度分析法對(duì)保存不好的高頻周期識(shí)別效果較差，分析過(guò)程中不能確定保存程度較弱的高頻周期的存在。頻譜分析可以識(shí)別原始信號(hào)中所有高中低頻周期信號(hào)，但是其不能分辨周期存在的連續(xù)性。圖5對(duì)太陽(yáng)日照量的頻譜分析結(jié)果說(shuō)明頻譜分析所得的周期也與實(shí)際周期存在一個(gè)誤差，實(shí)際周期的大小應(yīng)為兩個(gè)峰值之間的平均值，而在實(shí)際曲線的分析過(guò)程中，很難將兩個(gè)或幾個(gè)峰值合并分析，即頻譜分析識(shí)別的周期均存在一定程度的誤差。本文利用兩種方法相結(jié)合，相互補(bǔ)充、相互驗(yàn)證，很好地解決了陸相紅層中米蘭科維奇旋回的識(shí)別問(wèn)題。

綜合兩種分析方法對(duì)太陽(yáng)日照量曲線及實(shí)際GR測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的周期識(shí)別結(jié)果，膠萊盆地K/Pg界線附近的陸相紅層中斜率與歲差周期信息保存相對(duì)不明顯，大、小偏心率周期則相對(duì)較好，其原因可能是多方面的。第一，ZK1井的GR數(shù)據(jù)采樣間距為0.2 m，較大的采樣間距會(huì)丟失地層中更多的高頻信息，這可能是原因之一；第二，陸相紅層相對(duì)于海相地層沉積橫向變化大，容易產(chǎn)生巖性尖滅、透鏡狀層理等地質(zhì)現(xiàn)象，它們的形成會(huì)導(dǎo)致地層中高頻信息的不穩(wěn)定性，可能是斜率與歲差不明顯的原因之一；第三，高頻周期在地層中容易受到各種地質(zhì)作及多種因素的影響，可能會(huì)導(dǎo)致周期信息的丟失或紊亂。

4.2 膠萊盆地的沉積構(gòu)造演化

95±5 Ma期間山東東部地區(qū)經(jīng)歷了NW—SE向擠壓作用，整個(gè)山東東部強(qiáng)烈隆升，膠萊盆地與近海裂陷盆地遭受剝蝕，無(wú)沉積與火山記錄[36]。膠萊盆地晚白堊世到古新世構(gòu)造應(yīng)力體制為NNE向右旋走滑伸展，這個(gè)過(guò)程持續(xù)了近30 Ma（從80～50 Ma），引起右旋走滑伸展的動(dòng)力主要來(lái)自青藏地區(qū)地塊碰撞產(chǎn)生的遠(yuǎn)程效應(yīng)[23]。Liet al.[37]認(rèn)為Kohistan-Dras島弧雜巖體與亞洲板塊碰撞對(duì)華北克拉通的遠(yuǎn)程效應(yīng)可以解釋膠萊盆地晚白堊世的N—S向伸展與東西向沉降中心的形成。膠萊盆地的K/Pg界線得到眾多學(xué)者的關(guān)注，Hanet al.[38]對(duì)膠州地區(qū)的CCSD-LK-1井（36°15′57.98″N，119°57′10.76″E）巖心樣品進(jìn)行了磁性地層學(xué)研究，根據(jù)樣品磁性特征及地磁極性年表結(jié)合史家屯玄武巖樣品的同位素定年結(jié)果認(rèn)為K/Pg界線位于CCSD-LK-1井的560.62～570.13 m之間；Liet al.[21]通過(guò)LK-1井膠州組的輪藻化石種類(lèi)可以與松遼盆地、平邑盆地的輪藻種類(lèi)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合地磁極性年表推測(cè)膠州組可能是晚白堊世沉積；Liet al.[39]對(duì)LK-1井史家屯玄武巖進(jìn)行了40Ar/39Ar定年研究，認(rèn)為614 m處的玄武巖年齡為73.5±1.1 Ma，757 m處的玄武巖年齡為79.7±2.7 Ma，結(jié)合古生物地層學(xué)推測(cè)膠州組應(yīng)為晚坎潘階—馬斯特里赫特階時(shí)期的沉積。丁聰[40]認(rèn)為L(zhǎng)K-1井中的K/Pg界線應(yīng)該位于517.94～523.35 m之間，季強(qiáng)[41]認(rèn)為L(zhǎng)K-1井中的K/Pg界線應(yīng)該位于453～513 m之間。杜圣賢等[20]通過(guò)微體化石分類(lèi)認(rèn)為JZK02孔的K/Pg界線在40.95～73 m之間，JZK01孔在9.7～35.55 m之間。Wanget al.[42]在諸城地區(qū)澗口剖面膠州組發(fā)現(xiàn)了豐富的介形蟲(chóng)化石，根據(jù)與松遼盆地的對(duì)比認(rèn)為膠州組屬于坎潘階—馬斯赫里特赫階早期（Campanianeearly Maastrichtian階）。

本文根據(jù)ZK1井GR測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)建立的“浮動(dòng)天文年代標(biāo)尺”可以推算，玄武巖夾層之上到K/Pg界線的紅層沉積時(shí)限應(yīng)該在1.77 Ma左右。根據(jù)國(guó)際地層年代表GTS2016，K/Pg界線的年齡約為66 Ma，由此可以推測(cè)玄武巖夾層之上的紅層沉積在約67.77 Ma開(kāi)始沉積（圖6），約67.28 Ma紅土崖組沉積結(jié)束并開(kāi)始膠州組的沉積作用。結(jié)合閆峻等[24]、孟繁聰?shù)萚25]對(duì)紅土崖組玄武巖夾層的定年結(jié)果，可以推測(cè)，在67.77 Ma～73.5±0.3 Ma近5.73 Ma之間膠州地區(qū)并沒(méi)有地層的沉積，在此期間應(yīng)該是玄武巖噴發(fā)冷凝、構(gòu)造沉降的過(guò)程，而且玄武巖成巖后很可能遭受了一定程度的風(fēng)化作用，所以，玄武巖與其上部的紅色碎屑沉積巖應(yīng)該是沉積接觸關(guān)系，這與鉆孔巖心顯示的玄武巖與上覆陸相紅層的接觸現(xiàn)象一致。由此可以確定，紅土崖組玄武巖的年齡必定早于67.77 Ma。

根據(jù)旋回地層分析結(jié)果，紅土崖組玄武巖夾層之上的紅層平均沉積速率約為5.15 cm/kyr，這與張?jiān)罉虻萚23]通過(guò)鉆孔與剖面資料計(jì)算的諸城凹陷王氏期的沉降速率6～7 cm/kyr基本相符，這也進(jìn)一步說(shuō)明了本次研究結(jié)論的有效性。

5 結(jié)論

（1）頻譜分析和一維連續(xù)小波變換尺度分析均可以識(shí)別地層中的周期信息，前者強(qiáng)調(diào)周期的存在性，而后者可以體現(xiàn)地層中周期的變化性。在陸相地層識(shí)別米蘭科維奇旋回過(guò)程中，由于地層存在多變性，最好兩種分析方法結(jié)合使用。一維連續(xù)小波變換尺度分析法可以研究周期的平均大小及變化趨勢(shì)，進(jìn)一步分析周期變化的原因。

（2）膠萊盆地晚白堊世的陸相紅層中保存有米氏旋回周期，歲差、斜率和偏心率各個(gè)周期在不同的層段響應(yīng)程度略有不同。根據(jù)周期的識(shí)別結(jié)果推算陸相紅層的平均沉積速率約為5.15 cm/kyr。

（3）根據(jù)旋回地層學(xué)的分析結(jié)果，膠萊盆地膠州地區(qū)67.77 Ma～73.5±0.3 Ma期間應(yīng)該是玄武巖漿冷凝固結(jié)遭受風(fēng)化剝蝕及構(gòu)造沉降的時(shí)期，紅土崖組與膠州組的時(shí)間界線約為67.28 Ma，紅土崖組玄武巖的年齡應(yīng)早于67.77 Ma。

致謝 本文在研究過(guò)程中得到山東省地質(zhì)調(diào)查研究院許克民、張志剛等專(zhuān)家的幫助，就研究方法、研究結(jié)果等一系列問(wèn)題進(jìn)行了討論；本文的評(píng)審專(zhuān)家提供了詳盡的修改意見(jiàn)，對(duì)作者的學(xué)習(xí)具有非常大的幫助，在此向他們表示衷心的感謝。