黄河龙羊峡-刘家峡河段特大型滑坡成因分析

文章在阐述黄河上游龙羊峡-刘家峡河段内滑坡类型及分布的基础上,分析了滑坡发育与黄河形成演化历史的关联性。认为距今12.5万a前后的共和运动使得黄河溯源侵蚀加剧,水资源的重新分配,导致黄河切蚀能力加强,并于距今1.8-2.9万a达到高潮。因此,构造抬升致使黄河水流快速下切,是造就区内特大滑坡发生的根本原因。     

晚更新世以来黄河上游巨型滑坡特征及形成机理初步研究

滑坡发育与气候变化关系研究是近年来滑坡灾害研究的热点问题之一。本研究以我国晚更新世以来黄河上游的巨型滑坡为研究对象,分析了其时空分布特征、发育期与气候变化的关系以及气候演变对巨型滑坡发育的作用机理。研究认为: （1）大型古滑坡在时空分布上具有明显的多期性和时段性,大区域滑坡的广泛发育与全球古环境变化的暖湿间冰期之间呈现良好的一致性关系。（2）黄河上游龙羊峡刘家峡380km的干流河段内发育有大小滑坡205个,滑坡堆积物的残留总方量为781108 m3,其中巨型滑坡15个,占滑坡总数的73%。（3）干流区内发育有3期滑坡,其中早期滑坡多披覆于黄河Ⅲ～Ⅳ级阶地,光释光年龄显示其发生于MIS 3时期; 晚期滑坡多披覆于黄河Ⅱ级阶地,发育于距今约5kaBP.左右的全新世暖期,现代滑坡披覆于黄河Ⅰ级阶地,多为早期滑坡前缘因人类工程活动诱发的次级滑坡。     

关于黄河形成时代的一些认识

以黄河中游河套盆地-晋陕峡谷-三门峡盆地-三门峡峡谷-郑州邙山段黄河形成时代为主要研究内容,辅以黄河上游兴海盆地-共和盆地段黄河出现的时代来探讨统一黄河形成的时代.黄河上游兴海盆地共发育9级黄河阶地,ESR和OSL年代结果表明,最高三级阶地分别形成于200ka,100ka和80ka;中游河套盆地普遍发育一套湖相沉积,其中盆地东南端托克托台地郝家窑剖面湖相沉积的亮度和烧失量数据呈现一致的由下向上波动上升变化趋势,反映沉积物碳酸盐含量在不断增高,湖水盐度在增大,可能指示了湖泊处于封闭的环境,OSL结果显示湖相沉积结束的年代在100ka前后;三门峡盆地东端发育的最高黄河阶地年代为150ka,而指示古三门湖湖水外泄的河湖相白砂层结束时间是200ka.文章总结对比前人的研究成果,认为共和运动才是形成统一黄河的主因,尽管如此,上游兴海-共和河段及中游三门峡河段黄河(分别形成于200ka和200～ 150ka)出现要早于河套地区(100ka),而晋陕峡谷最晚贯通.也就是说,现今统一的黄河形成于100ka前后.     

黄河上游德恒隆-锁子滑坡堵塞黄河事件

黄河上游龙羊峡刘家峡河段两岸岸坡形成了众多残留体积超过10⁸ m³的古巨型滑坡,最大体积近30×10⁸ m³,且大部分堵塞过黄河。但部分巨型滑坡至今未有学者进行科学研究,其中包括德恒隆滑坡和锁子滑坡。结合区域地质环境条件,通过对德恒隆-锁子两个巨型滑坡基本特征和滑坡堵塞黄河的野外7个地质现象进行分析,并对德恒隆-锁子滑坡形成机制进行初步探讨,认为德恒隆-锁子滑坡为地震型滑坡,且形成原因与青藏高原8万 a的构造期有密切关系。通过分析黄河沿岸堰塞湖湖相沉积,认为堰塞湖形成时间为8万 a左右,这与德恒隆-锁子滑坡的形成年代一致。因此德恒隆-锁子滑坡在地震作用下触发并堵塞黄河。     

龙羊峡～刘家峡河段梯级水库施工洪水分析

黄河上游龙羊峡至刘家峡河段,全长438公里(包括龙羊峡水库长度),集中落差795米,年发电量350.4亿度。它集中了龙羊峡至青铜峡河段利用水头的74％,年发电量的70％,是公元2000年以前国家重点开发的河段之一。该河段规划有龙羊峡、拉西瓦、李家峡、公伯峡、积石峡、寺沟峡、刘家峡等7座水电站。除刘家峡水电站已经建成和龙羊峡水电站正在施工外,还有5座水电站尚待开发。黄河上游     

青海共和贵德两盆地间上新世黄河古河道的发现——兼论龙羊峡形成与“共和运动”

共和盆地与贵德盆地位于黄河源头和上游的接合部位,是青藏高原东北缘两个由巨厚的晚新生代沉积所充填的中型断陷盆地。而作为划分黄河源头与上游分界线并分隔共和与贵德两盆地的龙羊峡,则为一长近40km、最深逾700 m的基岩大峡谷。由于共和盆地大部由厚层的河湖相新近纪曲沟组与含早、中更新世哺乳动物化石的共和组及覆于其上的河流相砾石层所组成,且后期形成的多级黄河阶地被14C、热释光(TL)、光释光(OSL)、电子自旋共振(ESR)等方法测得其年龄数据多为0.15～0.1Ma以来,因而人们多将黄河贯穿共和盆地、形成龙羊峡谷和黄河源头段,归因于10到15万年前的地壳运动所引起的溯源侵蚀,并命名为"共和运动"。然而,作者在龙羊峡段黄河之北,发现了一条由厚逾200 m、主要由分选与磨圆良好、砾石成分复杂的大型河床相砾石层夹少量砂层与顶部河漫滩相砂层所组成的古河道,自共和古湖东北端的尕海以东,经多隆沟,并横穿曲乃亥盆地,流向贵德盆地。作者将这条古河道命名为古多隆河。其上段夹于青海南山与瓦里关山之间,河谷狭窄,只有2km或稍宽。该古黄河砾石层与砂层或称曲乃亥组,其顶面在曲乃亥地区高达海拔3150 m,已高出附近龙羊峡段黄河河面约768 m。而位于龙羊峡南岸、最高可达海拔3108 m的黄河阶地T21顶面,只高出附近黄河河面不到718 m。显然,后者是由于共和与贵德两盆地随地壳下沉而湖底与湖面上升至接近和达到其最高堆积位置时——共和古湖所能达到的最高湖面,约为现今海拔(3160±10)m,共和古湖的湖水在现今龙羊峡所在的最高基岩谷肩处向东溢出,从而在瓦里关山南侧的低洼处所产生的一条新河道——龙羊峡段黄河所堆积。由于龙羊峡直接沟通共和与贵德两盆地,其距离要比迂回瓦里关山之北的古多隆河近得多,故按照地貌学的河流"截弯取直"原理及来自青海南山和拉脊山南麓洪积物的堆积,其北的古多隆河必然被堰塞、淹没并最后废弃。随着青藏高原及其东北部地壳运动性质由总体上升但存在若干断陷盆地转为整体隆升仅极少数盆地继续断陷,黄河水系因之下切,龙羊峡的基岩峡谷及共和贵德两堆积盆地持续至今的切割由之形成,完全不必用"共和运动"及其所引起的溯源侵蚀来加以解释。根据曲乃亥剖面曲乃亥组古河道砾石层与砂层及各相关地层砂质样品的石英热活化ESR法测年结果,该古河道发育于(3.79±0.34) Ma与(2.95±0.25) Ma之间的上新世中晚期。曲乃亥组古黄河砾石层下伏的河流相浅砖红色砂砾石互层,其顶部样品的年龄为(4.49±0.38)Ma,也应是早、中上新世古黄河——早期古多隆河所堆积。覆于古河道砾石层之上的巴卡台组洪积砾石层则堆积于(2.95±0.25) Ma与(2.63±0.23) Ma之间的上新世末期。位于龙羊峡南岸的最高黄河阶地T21,其年龄为(2.47±0.22) Ma的早更新世初。二塔拉(T19)及铁盖乡剖面T18至T7(T6以下已被龙羊峡水库所淹没)的年龄为(2.36±0.20)Ma以来的第四纪,表明龙羊峡的切割发生于整个第四纪时期,与前人用其它方法所获得的测年结果明显不同。这些地层与地质事件因测年方法的不同所导致的年龄差异及与哺乳动物化石鉴定结果的矛盾,值得深入探讨和今后进一步研究。     

拼搏奉献创奇迹 改革开放造辉煌——黄河上游龙-青河段水电建设回眸

通过对黄河上游龙羊峡-青铜峡河段主要水电工程项目建设过程中工程技术的发展、管理体制变革、工程建设业绩简要介绍,回顾了黄河上游水资源从开发利用方案规划到工程项目建设实施的辉煌历程。     

黄河上游寺沟峡拉干峡段滑坡时空特征及对气候变化的响应研究

滑坡发育动力机制对全球气候变化的响应过程逐渐成为地质灾害研究领域的热点和焦点问题。文章以我国地质灾害高易发区的黄河上游寺沟峡拉干峡段大型、特大型、巨型滑坡为研究对象,在广泛收集区域古气候演化资料和滑坡年代测定的基础上,开展了末次冰期以来特大型、巨型滑坡发育的时空分布规律研究,分析了滑坡的主要发育期与全球气候变化的响应关系,在此基础上探讨了研究区滑坡发育的动力机制对气候变化的响应过程。主要取得了以下认识:(1)研究区滑坡异常发育,分布广泛、成灾规模大、动力机制复杂、危害严重,在空间上以群科尖扎盆地最为发育; (2)利用滑坡钻孔滑带土和滑坡体与上下覆黄土的叠置关系开展了滑坡体的年代学测定工作,并从时间尺度上划分了滑坡的5个主要发育期,其分别为53～49ka B.P.、33～24ka B.P.、10～8ka B.P.、5～3.5ka B.P.和现代; (3)研究区滑坡的主要发育期分别对应于中国黄土高原马兰黄土中的2层弱发育古土壤层L1-4 和L1-2、末次冰期晚期/全新世过渡期、全新世适宜期和现代全球升温期; (4)全球不同地区滑坡的发育期与气候变化有密切联系,其主要发育于古气候的温暖湿润期和气候变化的快速转型期。     

黄河上游贵德盆地席芨滩巨型滑坡发育特征及地貌演化

黄河上游贵德盆地位于青藏高原东北缘,是我国地质灾害最发育的地区之一,该地区的巨型滑坡因其方量大、危害严重、机制复杂等特点在全球范围内都具有典型性和代表性。本文以贵德盆地黄河左岸的席芨滩巨型滑坡为研究对象,通过资料收集、野外精细调查、遥感影像解译和测年数据,分析了该巨型滑坡的发育期次和诱发因素,认为滑坡发育主要经历了4个阶段:1全新世早期温度升高引发冰雪融水增多导致黄河侵蚀作用加强而引发的Ⅰ期滑坡;2由全新世适宜期暖湿气候条件下降水触发的Ⅱ期滑坡;3由1872年历史地震诱发的Ⅲ期滑坡;4由降雨和近年来人类工程活动引发的Ⅳ期滑坡。文章最后讨论了席芨滩巨型滑坡对贵德盆地黄河河谷地貌演化过程的影响。     

黄河上游第四纪河流地貌演化--兼论青藏高原1∶25万新生代地质填图地貌演化调查

在青藏高原1∶25万地质填图中,新生代地貌演化调查方法是查明地貌组成的形态、分布、形成年代等特征,分析地貌成因类型,研究地貌与构造、气候、沉积的关系,通过夷平面、河流阶地等反映隆升过程的标志性地貌面调查,分析地貌发展阶段,建立区域地貌演化史.由黄河上游羊曲段阶地地貌调查结果,推断黄河在0.03 Ma才切开共和南山.对比黄河上游不同发育地段阶地,表明黄河上游地貌演化过程是伴随高原阶段隆升而向上游阶段性溯源侵蚀发展的.1.6 Ma黄河稳定出现在民和-兰州-临夏,1.1 Ma切开积石峡到达化隆-贵德,0.15 Ma切开龙羊峡出现于共和盆地,约0.03 Ma经历最新抬升事件,切开贵南南山及西秦岭,并沟通若尔盖盆地抵达黄河源区.     

中更新世早中期以来黄河上游与三峡库区滑坡形成机理与气候变化关系研究

气候变化对滑坡的影响关系研究是近年来滑坡灾害研究的热点问题之一。本研究以我国中更新世早中期以来黄河上游和三峡库区的滑坡为研究对象,分析了其发育期与气候变化的对应关系以及气候演变对滑坡发育的作用机理。研究认为: 1）大型古滑坡在时空分布上具有明显的多期性和时段性,大区域滑坡的广泛发育与全球古环境变化的暖湿间冰期之间呈现良好的对应关系。2）黄河上游龙羊峡-刘家峡段干流区内共发育有3期滑坡,其中早期滑坡多披覆于黄河Ⅲ～Ⅳ级阶地,光释光年龄显示其发生于MIS3时期;  晚期滑坡多披覆于黄河Ⅱ级阶地,发育于MIS1时期;  现代滑坡披覆于黄河Ⅰ级阶地,多为早期滑坡前缘因人类工程活动诱发的次级滑坡。3）三峡库区中更新世早中期以来主要发育了3期古滑坡,并以深海氧同位素的MIS5和MIS3为最多,尤其是中更新世晚期以来,滑坡数量明显增加,延续时间明显增长。     

水库群水沙调控的单-多目标调度模型及其应用

为缓解内蒙古河段"二级悬河"形势,以黄河上游沙漠宽谷河段为研究对象,以龙羊峡水库、刘家峡水库为调控主体,开展黄河上游水沙调控研究。建立了输沙量、发电量最大的单目标模型以及多目标模型;分别采用自迭代模拟算法、逐次逼近动态规划算法(DPSA)和改进的非支配排序遗传优化算法(NSGA-Ⅱ)求解模型;设置了初始、常规、优化和联合优化4种方案。通过实例计算,联合优化调度方案的区间总冲刷量达到了0.38亿t,梯级发电量148.22亿kW·h。该方案以较小的电量损失换来了输沙量的大幅度增加,水沙调控效果显著,推荐为最优方案。研究成果量化了水沙调控效果和各目标间的转化规律,为开展黄河上游水沙调控提供了决策依据,具有重要的应用价值和实际指导意义。     

青藏高原隆起与黄河地文期

青藏高原隆起与黄河发育历史有密切关系，黄河地文期既反映黄河发育的各个阶段，也与青藏高原隆起的阶段性相对应。根据最近对黄河阶地及地文期的研究，将黄河发育历史划分为三个阶段：１)黄河雏形期，时代为上新世，黄河至少已达到河套地区；２)河湖并存期，早更新世至中更新世，黄河已达到共和盆地，沿黄河及大的支流出现若干湖泊；３)大黄河期，晚更新世至今，沿黄河的湖泊消失，现今黄河的基本面貌形成。     

黄河上游拉干峡—寺沟峡段特大型滑坡 及其成因研究

黄河上游拉干峡—寺沟峡段共发育特大型滑坡116处,群尖盆地无论是数量还是强度上都占到了绝对优势,这与其所处的特殊构造部位和昆黄运动时期各大断裂带运动性质的转变直接相关;高原掀斜式隆升过程导致各大支流水系特大型滑坡西岸多发于东岸。研究区特大型滑坡有明显的4个群发期,各期都有其不同的触发因素,50 ka和30 ka属构造和气候的耦合成因,10 ka为构造触发, 5 ka 为降雨所致。     

兰州黄河阶地演变过程对滑坡活动的控制效应

为探索特殊地质环境-河流阶地孕育滑坡的相关性, 更深入地认识这类河流岸坡的变形破坏过程, 在广泛分析区域工程地质资料的基础上, 从第四系地貌学与工程地质学相结合的角度, 研究了兰州市黄河河谷演化发育的阶段性特征和黄河阶地演化对滑坡的控制效应及其诱发模式.研究表明: (1)黄河河谷的演化对兰州地区滑坡发育的控制作用具有时间上的阶段性和空间上的分带性, 在河谷演化不同阶段滑坡有着不同的发育模式和形成机理; (2)阶地型滑坡主要诱发因素为新构造运动的强烈抬升、黄河强烈下切以及阶地形成期相对湿润的古气候.第三系泥岩地层间形成的软弱夹层可诱发大型黄土泥岩滑坡, 而黄土层内多发中小型崩滑.河谷演化期间, 滑坡的发生可能导致部分阶地的缺失.      

岷江上游槽谷曲流段大型古滑坡成因与复活性分析——以松潘县元坝子古滑坡为例

岷江上游靠近分水岭部位的槽谷曲流河段,由于地壳抬升缓慢,河谷宽、岸坡缓,降雨量相对偏少,通常被认为发生大型滑坡的可能性较小。但通过笔者近年来的调查发现,在岷江上游红桥关至西宁关的槽谷曲流段两岸大型滑坡密集发育,且大多具有地震滑坡的特征,同时个别滑坡受后期江水冲刷、工程开挖等因素影响复活。文章选取其中较为典型的元坝子滑坡为例进行解剖,元坝子滑坡位于岷江曲流凹岸,长780 m,宽480 m,体积293×104 m3。通过地质分析、测年鉴定和数值模拟,认为该滑坡是历史地震引发的大型岩质古滑坡,其发展经历了斜坡裂缝、地震滑坡、河流下切和前缘复活等阶段。稳定性计算结果显示,目前滑坡整体天然工况下稳定性好,极端暴雨工况下欠稳定,受江水冲刷、降雨、融雪等因素影响,出现局部变形复活。建议应加强滑坡变形监测,避免整体滑动造成堵江、威胁成兰铁路安全。     

东昆仑山东段北坡河流阶地发育及其与构造隆升的关系

河流系统的发育往往能反映相关地质作用的细节.对东昆仑山东段北坡众多河流阶地及其沉积物的研究表明, 该区在早更新世晚期昆仑-黄河运动之后形成的东西向盆岭相间的地貌特征奠定了早期河流为东西向外流水系的基础; 中更新世晚期以来的又一次强烈构造抬升事件———共和运动, 导致昆仑山北坡各主要河流迅速溯源侵蚀发展, 伴随河流袭夺而形成现今的水系格局; 晚更新世晚期存在一段相对较长的构造稳定期, 河谷普遍发生堆积作用, 形成分布广泛且厚度较大的晚更新世冲积层; 接近全新世以来构造运动频繁而隆升的幅度趋于减弱, 形成了5级河流阶地, 并且阶地的发育类型普遍为以高级阶地(T₅) 为基座的上叠阶地, 河流至今未能切穿晚更新世稳定期形成的厚冲积层.      

黄河源地区晚更新世湖泛事件及其意义

通过青海玛多湖相地层剖面沉积特征,结合ESR样品年代测试结果,分析认为黄河源地区在13万年左右的晚更新世时期发生过湖泛事件。湖泛时期,玛多"四姐妹湖"相互连通,形成一个面积巨大的湖泊,约是现今"四姐妹湖"总面积的4.1倍。玛多地区此次湖泛事件与深海氧同位素MIS 6（Marine isotope stages 6）向MIS 5（Marine isotope stages 5）转变时期相对应,显示出青藏高原气候变化与全球气候变化密切相关,然而黄河源地区湖相地层对全球气候变化反应更敏感,记录的气候转换时间早于其他地区。玛多剖面湖相地层剖面沉积物的粒度、碳酸盐、磁化率分析表明,在132±10~128±12 ka年间,黄河源地区湖相沉积可分为9个阶段,表明青藏高原在MIS 6向MIS 5转变时期的气候变化是一个波动上升过程。13万年左右,黄河源地区大面积的湖相地层结束沉积,认为由于青藏高原共和运动,下游的多石峡被切开,湖水突然外泄所形成。