淮河上游桐柏县卢庄SWD粒度端元分析

通过沿着淮河上游详细的野外调查,在桐柏县卢庄村附近淮河北岸发现了全新世黄土-古土壤剖面夹有古洪水滞流沉积层.对剖面进行详细观察和分层采样,在实验室内进行粒度分析.对所获得的分析数据,应用端元分析模型分离出4个端元,以识别沉积动力环境,鉴别特大洪水事件的沉积学记录.不同的地层单元具有不同的端元组合特征,各个端元皆能够很好地指示沉积动力环境和物源特征.其中端元1可能指示了沉积物在沉积后受到次生风化作用强度特征;端元2可能指示了生物成壤过程和农业耕作活动等对沉积物的后期影响;端元3可能代表了沉积过程中受到风成动力作用的特征;端元4比较明确地指示了特定物源条件下流水动力环境.将端元分析与野外沉积学宏观特征相结合,在此全新世地层剖面鉴别出6次特大古洪水事件.通过沉积物粒度端元分析,表明该模型在鉴别沉积动力环境和物源特征方面具有很好的作用,对于从河谷黄土古土壤剖面鉴别古洪水滞流沉积物具有很好的效果.     

渭河宝鸡峡全新世古洪水事件研究

通过对渭河流域的调查,在渭河上游宝鸡峡谷发现了含有典型古洪水滞流沉积层的全新世黄土古土壤剖面.对该剖面进行磁化率、烧失量、碳酸钙、粒度等指标的分析测定和论证,明确了古洪水滞流沉积物的基本特点,揭示出全新世古洪水事件的沉积学记录.根据这组古洪水沉积层出现的地层位置和磁化率等气候变化指标,通过与渭河流域诸多剖面的对比,并且结合该剖面所含的龙山文化层和西周文化层考古学断代,确定渭河宝鸡峡谷全新世特大洪水事件发生在3 200~3 000 a B.P..     

基于HEC-RAS模型的汉江上游东汉时期古洪水事件研究

通过对汉江上游古洪水研究成果的整理,发现6个黄土-古土壤沉积剖面可能记录东汉时期一次古洪水事件。选取其中分布较为集中的4个沉积剖面(LJZ、TJZ、QFC-B、LWD-A)所在河段为研究对象,根据合适的地形数据及水文参数,运用HEC-RAS模型对东汉时期古洪水事件进行了水面线计算和演进模拟研究。结果表明,4个沉积剖面的模拟水位与野外调查计算水位较好吻合,误差均小于0.25%;河段内洪峰传播时间历时约3 h,洪峰流量削减1.43%,这符合汉江上游的洪水传播特性。这一方面说明基于HEC-RAS模型对于沉积纪录的东汉时期古洪水事件的模拟结果较为可靠;另一方面也说明4个沉积剖面可能记录东汉时期一次古洪水事件。该研究对于充分认识汉江上游的洪水运动规律具有一定的科学意义;对于流域的防洪减灾和洪水预报具有重要的现实意义。     

宝鸡固川盆地全新世黄土-土壤剖面元素地球化学特征

通过考察,在渭河上游固川盆地发现了含有典型古洪水滞流沉积层的全新世黄土-古土壤剖面.根据地层学对比和光释光(OSL)测年,确定渭河上游流域在3 200~3 000aB.P.发生了特大古洪水事件.通过测定该剖面中的元素含量,获得了一系列的地球化学参数指标,结果显示:地层剖面中古洪水滞流沉积层与其下部的古土壤层和黄土层具有显著的差异,这说明古洪水沉积层与黄土层的物质来源不同;黄土是沙尘暴的直接沉积物,古洪水滞流沉积层则是地表土壤和风化层被流水搬运和沉积过程中发生了二次分选,且其未经过明显的风化成壤改造,因而它又与古土壤的理化性质有明显的区别.全新世气候变化规律的综合分析显示,在万年尺度内的特大洪水一般发生在气候突变转折时期.由于气候波动变化,降水变率增大,特大洪水事件的发生比较频繁.     

长江下游洪水事件:基于南通河漫滩研究

沉积物中保留下来的信息载体可较准确地反映古环境变化,沉积物粒度与磁化率是沉积物中反映沉积环境变化的重要指标.研究了长江下游南通段河漫滩沉积剖面的粒度和磁化率特征,由此识别出长江下游南通段现代洪水事件.粒度分析表明,样品偏态系数为负偏,表明沉积物粒径总体相时较大,反映水流量大,搬运能力强.根据砂、粉砂、粘土百分含量变化,可将剖面分6层,呈粗-细-粗-细-粗-细变化.这与磁化率特征是一致的,磁化率呈高-低-高-低-高-低变化.将磁化率、中值粒径和近百年降水量变化对比分析发现,磁化率与沉积物中值粒径呈负相关关系.而沉积物粒度与降水量呈正相关关系.推断第1、3、5层的沉积特征指示该阶段水量较大(洪水期),第2、4、6层沉积特征指示水量较小,约130 a以来长江下游南通段至少发生3次较大的洪水,其中第5沉积层对应的洪水规模可能最大.     

汉江上游谷地黄褐土粒度组成特征及其意义

对汉江上游谷地河流一级阶地上黄褐土的粒度组成进行了分析.结果显示:剖面下部黄土的粒度参数数值(σ=1.72,Kg=1.03,S=1.15)和粒度分布曲线与古土壤的参数(σ=1.73,Kg=1.03,S=1.15)和曲线一致,而与区内典型洪水滞流沉积物洪水SWD(σ=1.9,Kg=1.10,S=1.20)不同;在粒度成分三角图中,黄土和古土壤集中落在小的区域内,而洪水SWD呈分散分布;黄土的Y值均小于—2.741 1,而洪水SWD大多数样品Y值大于—2.741 1.这证明汉江上游谷地古土壤S0继承了黄土的基本特征,两者具有风成堆积物的特性.与渭河谷地典型黄土对比,汉江上游谷地的黄土粒度与其十分相似,说明二者具有同源性.     

蒙古高原北部全新世风成沉积粒度分析及沉积环境

经野外观察和室内粒度分析,蒙古北部Shaamar剖面上部层段为弱古土壤层和砂层的互层;中部为2层古土壤层夹粒度相对较细的粉砂质细砂;下部主要为砂层,中间夹1层古土壤层.经分析Shaamar剖面风成沉积物应该是近源的,以低空悬浮或跃移为主要搬运方式.邻近的Selenge河洪泛平原是Shaamar剖面风成沉积的最主要物源.沉积物的粒度参数在纵向上明显地分为3段,即末次冰期沉积物粒度最粗,中晚全新世次之,而冰消期和早全新世沉积物的粒度最细.说明蒙古北部走廊地带近地面盛行风速在末次冰期时最大;冰消期至早全新世近地面的风速减小;而在中晚全新世,平均风速再一次增大,但略小于末次冰期.     

长沙新开铺剖面纹层沉积序列及其反映的古洪水事件

对湘江下游新开铺ESR年代为24．1～32．4kaBP河流沉积剖面140个纹层中264个样品进行了粒度组成分析，C-M图显示：样品主要落入Ⅱ、Ⅳ、Ⅶ与Ⅵ区．远离河流、浊流与远洋悬浮沉积区．粒度组成接近于洪水平流层沉积，沉积环境可能为边滩、心滩等河漫滩．基于河漫滩平流沉积发育特点与剖面沉积物粘土含量稳定．砂与粉砂的含量呈负相关及纹层内部粒度变化等特点．认为出现在各纹层内部(包括低部)而不是顶部的“砂”含量增加与C值(粒度组成达到1%含量的Ф值)变小事件．可以作为划分洪水期次的标准；在140个纹层中识别出了128次古洪水沉积事件和16次明显的坡面径流冲刷蚀余事件。     

兰州市黄河近代漫滩沉积与洪水事件研究

根据兰州市黄河高漫滩沉积剖面的观察和81个样品的颗粒分析,研究了兰州市黄河高漫滩剖面沉积特征和洪水事件.结果表明:黄河兰州段高漫滩洪水沉积分层明显,对洪水的发生和短期降水量变化反映清楚,分辨率高,能够作为指示洪水和降水量变化的指标.LC剖面可分为10个沉积层,颗粒组成以粗粉砂、极细砂、细砂为主,胶粒、粘粒、细粉砂、中砂、粗砂含量都较小,这10个沉积层指示了10次大小不同的洪水事件.在充分考虑沉积厚度引起的地形增高对粒度成分的影响之后,可以确定LC剖面10个阶段河漫滩洪水深度和规模由大到小的变化顺序为第10阶段>8阶段>9阶段>1阶段>2阶段>3阶段>7阶段>5阶段>4阶段>6阶段.LC剖面第1、8、9、10层形成时漫滩上的洪水深度大于2.2 m,第2、3、4、5、6、7洪水阶段漫滩上的洪水深度小于2.2 m.根据兰州市及其以上黄河流域降水量少推断,LC剖面中的10个大洪水阶段的发生是由年降水量明显增多造成的.     

唐宋时期洛阳城洪水事件的地层沉积记录

通过对隋唐洛阳城定鼎门遗址附近沉积剖面分段采样, 并进行粒度和常量元素分析, 探讨唐宋时期沉积剖面的成因以及洛阳城洪水事件。粒度组分、概率累积曲线以及频率分布曲线表明, 第4, 6, 7层有3次洪水灾害事件发生; SiO₂, Al₂O₃和Fe₂O₃等常量元素含量分析结果表明石英、高岭土以及磁性矿物发生迁移, 反映沉积环境的改变; 第6, 7层底部样品中石英增多, 高岭土以及磁性矿物减少, 印证了粒度分析结果所反映的水灾记录。综合分析表明, 在盛唐时期和中唐时期发生过两次较大规模的水灾事件, 北宋时期发生过一次较为严重的漫洪堆积过程。研究结果与历史文献的记录基本吻合。     

汉江上游旬阳段古洪水水文学研究

通过对汉江上游流域的广泛考察,在旬阳县高店铺-构元乡河段发现典型的全新世古洪水滞流沉积剖面.在此基础上,采集样品进行粒度成分和磁化率等分析测试.结果表明这些沉积层是古洪水在高水位滞流环境中的沉积物.根据地层学对比分析,确定由其记录的古洪水事件分别发生于全新世早期大约9 500—8 500aB.P.和全新世晚期3 200—2 800aB.P..根据沉积学和水文学原理恢复其洪峰水位,采用比降法模型,计算出古洪水洪峰流量介于43 290～49 130m3/s之间.利用2010年大洪水洪痕恢复计算洪峰流量,对古洪水洪峰流量计算结果进行了验证,结合历史洪水和观测洪水数据,获得了万年尺度洪水洪峰流量与频率关系.     

郑州黄河国家地质公园五龙峰黄土剖面沉积环境研究

郑州黄河国家地质公园五龙峰黄土剖面,在短短12万年内沉积了66 m厚的黄土,大大超过了黄土高原地区,这是本区地层沉积的一大特点.采用野外调查与室内测试分析相结合的方法,通过地层古生物化石、粒度、磁化率等测试手段,综合分析了五龙峰黄土剖面的沉积环境.结果表明,自中更新世晚期至晚更新世中期该区经历了3次较大规模的古气候冷暖旋回.该研究成果为当地古气候、古环境的变化、地质考察提供了科学的指导,也为该地质公园的地质科普提供了理论支撑.     

萧县黄土剖面的磁化率测量及意义

新近发现的萧县黄土剖面是关于淮河北部地区黄土堆积的初次报导．野外观察表明，该剖面可划分为４层古土壤和４层黄土．对该剖面磁化率测量表明，该剖面的磁化率曲线与古土壤一黄土系列有着高度的一致性．９个磁化率阶段的划分，说明磁化率测量比野外观察更能反映物质组成和古气候的细微变化．磁化率曲线峰谷变化的特征暗示该剖面堆积过程中气候转型事件的存在，这一剖面的的发现，填补了淮河中下游地区缺少黄土堆积的空白．     

南京江北地区全新世环境演变的沉积学研究

通过区域地貌调查及对南京浦镇林峰桥剖面沉积物进行粒度、地球化学和稳定碳同位素等环境替代指标的分析研究 ,结果表明 :本区在 140 0 0aBP左右先后经历了沼泽扩张期 ,此后气候变干 ,沼泽开始退缩 ,直至消失 ,在经过了长时间的沉积间断后又经历一次洪水泛滥期 .经过新仙女木期(10 2 0 0～ 10 80 0aBP)的寒冷期后进入了全新世的增温期 .后又经历多次冷暖波动 ,在 756 2± 90aBP～ 380 0aBP全新世最适宜期增温事件后 ,受 14～ 19世纪小冰期气候的影响 ,气候又开始向冷干转变 .同时在研究中还发现 ,古洪水多发生在气候转型期 ,因此笔者提出古洪水的发生可能与全球气候变迁历史中的突变事件有某种必然的联系 .     

河南孟津地区中全新世环境变化及其对人类活动的影响

在河南孟津地区发现全新世古土壤－黄土沉积剖面和湖沼相沉积剖面。作者对这2个剖面之间进行了野外调查,绘制了其间的地层图,并在古土壤-黄土沉积剖面采样,对样品做了粒度、磁化率以及CaCO₃含量分析。通过古土壤－黄土沉积剖面与湖沼相沉积剖面的对比,研究了中全新世孟津地区环境变化及其对人类活动的影响。结果表明孟津地区在7020～5660aBP和4610～3755aBP是古湖泊形成和古土壤发育的时期,气候温暖湿润;在5660～4610aBP孟津地区经历了一次气候波动,湖泊缩小为零星湖沼, 古土壤发育中断;3755～3055aBP湖泊萎缩干涸,黄土开始沉积,气候转向冷干。河南龙山文化时代晚期,湖面水位较高,人类在古土壤上活动;二里头文化时期湖泊萎缩,人类活动向低处转移,湖泊完全干涸时人类开始在干涸的湖相沉积层上活动。     

唐宋时期洛阳城洪水事件的地层沉积记录

通过对隋唐洛阳城定鼎门遗址附近沉积剖面分段采样,并进行粒度和常量元素分析,探讨唐宋时期沉积剖面的成因以及洛阳城洪水事件。粒度组分、概率累积曲线以及频率分布曲线表明,第4,6,7层有3次洪水灾害事件发生;SiO2,Al2O3和Fe2O3等常量元素含量分析结果表明石英、高岭土以及磁性矿物发生迁移,反映沉积环境的改变;第6,7层底部样品中石英增多,高岭土以及磁性矿物减少,印证了粒度分析结果所反映的水灾记录。综合分析表明,在盛唐时期和中唐时期发生过两次较大规模的水灾事件,北宋时期发生过一次较为严重的漫洪堆积过程。研究结果与历史文献的记录基本吻合。     

关中东部渭河右岸晚更新世以来黄土的粒度特征与物源分析

为了探究关中东部渭河右岸晚更新世以来黄土在粒度、厚度、湿陷性等方面与渭北及关中其它地区存在显著差异的原因,在研究区从东向西选择2条近南北向断面共6个黄土剖面,对黄土地层进行野外实际观察,并采集样品380件进行室内粒度分析。研究结果显示从东向西、由北向南,黄土地层厚度逐渐变小,黄土粒度组成上砂粒含量减少,粘粒含量增加。说明区域黄土是由近源粉砂（东偏北风搬运）与远源粉尘（西北风搬运）共同堆积的产物。     

雅鲁藏布江加查峡谷河段古洪水沉积特征

对雅鲁藏布江加查峡谷河段古洪水平流沉积物进行了野外调查与试验分析,结果表明:其野外沉积除具备一般的特征外,还常表现为细颗粒物充填巨砾的特殊堆积形态;其粒度特征表现为分选性较好,分选系数在1.2以下,以砂质、粉砂质颗粒为主,中值粒径在3~4之间等,且与谷坡沉积物、滩地泛滥沉积物的粒度特征之间存在明显差异;其重矿物组合特征与沉积类型及沉积物的搬运条件等相关;通过孢粉特征分析,确定了研究区域在大约距今3 000 a的气候条件与近现代气候条件具有较明显的一致性,为研究河段古洪水分析计算,以及藏木水电站的设计洪水确定提供了基础资料信息.     

兰州九洲台黄土剖面重矿物研究

本文着重研究了兰州九洲台黄土剖面重矿物组成的基本特征。不同时代黄土地层重矿物组成具有复杂性、一致性和差异性，反映出九洲台黄土是风成的，沉积物主要来源于我国西部广泛分布古老岩石山岭和其有联系的大戈壁沙模的风化产物；由于搬运营力的变化，使重矿物组分具有不均匀的特征。放物Ｒ值表明，九洲台黄土沉积环境比东部西峰剖面和洛川剖面更邻近于来源区；黄土和古土壤层沉积时，主要反映相当干冷为主的气候条件，二者气候环境     

东海浪岗山岛屿黄土的粒度组成及风尘特征

通过对东海浪岗山岛屿黄土的系统采样和粒度测试分析，并与其他地方黄土充分对比，讨论了浪岗山第四纪风尘沉积的粒度特征.浪岗山黄土剖面粒度垂向变化不大.小于5 μm颗粒平均含量为24.9%.10~50 μm粒组富集，分布均匀，符合黄土的风成特性.但粗颗粒（>50 μm）含量均超过10%，高于西部黄土的粗颗粒含量.显示该剖面除了接受来自西北内陆的远源风尘物质外，还接受来自沉积区附近的“近源”风尘物质.