开封市西郊地层“崇祯大旱”事件的孢粉记录

根据开封市西郊9 m岩芯样品的孢粉分析,结合AMS¹⁴C测年、粒度分析和历史文献,揭示区域植被对“崇祯大旱”事件的响应。结果表明,岩芯深度0~1.8 m为20世纪中叶的黄河灌淤层和近期堆垫层,1.8~4 m和4~7.8 m分别为1841年和1642-1644年的黄泛沉积;岩芯存在7.8~9 m、5~7.8 m、2~5 m和0~2 m等4个孢粉带,其中5~7.8 m的孢粉带记录了明末“崇祯大旱”事件。该层段下段（6.7~7.8 m）为黄泛早期沉积物,木本植物花粉减少至整个岩芯的最低值,而藜科花粉比例显著升高并占据绝对优势,同时还伴随有旱生植物白刺属和麻黄属花粉出现,蒲公英属和菊科等耐旱植物花粉含量也相对较高,指示一次干旱事件;上段（5~6.7 m）为黄泛后期沉积物,木本植物尤其是松属花粉含量较高,而藜科等旱生植物花粉相对较少,可能是由于松属等木本植物花粉悬浮能力强而被洪水携带至下游,在水流缓慢或近于滞流时沉积,再加上洪水过后黄泛地面接受当地源、区域源和区域外源花粉的缘故。     

黑碳在开封古城黄泛地层沉积旋回划分中的指示意义

多次黄河泛滥使现今开封城市地面以下叠置数座古城,出现"城摞城"奇观。泛滥之后的城市重建等人类活动常常扰动正常的沉积层序,给粒度旋回划分带来巨大困难,因此需要寻找其他代用指标。分别在"城摞城"中心区(ZKsz)和郊区(ZKjm)获取25 m连续岩芯,以10 cm间隔分样;用激光粒度法结合筛分开展沉积物粒度分析,用Lim法(1996)测定黑碳含量,用小波分析划分沉积旋回。结果表明:ZKjm岩芯的粒度旋回界线大多与黑碳旋回一致,表明黑碳含量可以作为划分沉积旋回的代用指标。ZKsz钻芯深度8.8~23.5 m之间的地层,粒度旋回和黑碳旋回的数量及其界限基本相同;北宋以后地层(深度0.3~8.8 m)的粒度旋回只有2个,而黑碳旋回有7个,表明黑碳含量适用于城市扰动地层的沉积旋回划分。     

《开封古城黄泛地层洪水记录及洪灾度反演》评介

正河南大学黄河文明研究中心的马建华团队多年来潜心研究黄河文明与水患关系的难题。于2016年由科学出版社出版《开封古城黄泛地层洪水记录及洪灾度反演》一书。全书共六章,近20万字。第一章讨论了开封"城下城"的相关考古和文献证据;第二章主要论述了研究区概况以及岩芯获取和相关试验方法;第三章描述了四个钻孔岩芯性状;第四章为开封城市黄泛地层沉积旋回的划分;第五章是开封西郊黄泛地层洪水事件的孢粉记录;第六章进行了黄泛地层洪灾度反演。该书系统地提供了开封的沉积历史和黄河     

人为—生物源元素在开封古城黄泛地层沉积旋回划分中的指示意义

科学地划分黄泛地层沉积旋回是阐明开封古城兴衰与黄河水患关系的关键,但黄泛地层的粒度层序往往被后期人类活动所扰动,需要探索其他代用指标。在开封老城区的河南大学师专(ZKsz)和医专校区(ZKyz)以及西郊的金明校区(ZKjm)分别钻取25 m连续岩芯,共获得657个样品。用ICP和AFS法测定样品14种元素含量,以人为—生物源元素综合富集系数(IEF)为代用指标,应用小波分析技术划分沉积旋回。结果表明:岩芯Ni、Cr、Fe、Mn、Co、V和Al是自然源元素,Cd、Pb、Cu、Zn、Hg、As和P是人为—生物源元素。郊区岩芯的粒度(砂黏比)旋回与元素旋回的数目和界限相一致,指示IEF可以作为划分沉积旋回的代用指标。城区ZKsz岩芯0~12 m和ZKyz岩芯0~9 m的元素旋回分别为8个和6个,均多于其粒度旋回,IEF可以规避粒度层序紊乱的干扰,元素旋回能够准确反演黄河泛滥次数。现今开封老城区地下的战国大梁城、北宋东京城、明末开封城和清末开封城古地面分别在10~12 m、9 m、4 m和1 m左右。     

赣北黄茅潭湖泊沉积记录的240年以来古洪水事件

古洪水研究是近几十年来全球变化研究的一个热点,同时也是难点。本文利用赣北黄茅潭的湖泊沉积,建立了小冰期以来全球变暖背景下的区域洪水记录。采用²¹⁰Pb和¹³⁷Cs方法厘定了地层年代,基于粒度与元素地球化学指标的对比分析,揭示了器测记录(1950年)以来指标记录的特点与区域日降水超过50 mm天数的关系,认为黄茅潭HMT-01孔粒度(包括粗粉砂+砂/粘土比值、平均粒径)和Zr/Rb、Ti/Rb、Zr/Fe比值可作为洪水指标记录,共识别出1950-2010年期间记载的13次洪水事件中的11次。基于这些指标记录及指标特点,共识别1769-1950年间由历史文献记录的31次洪水事件中的23次,识别率达74.2%。研究表明：①湖泊沉积中Zr/Rb、Ti/Rb、Zr/Fe比值和粒度参数(平均粒径、粗粉砂+砂/粘土)作为洪水指标,对洪水事件沉积有较好的指示作用,且Zr/Rb比值对洪水事件的检出率较高;②黄茅潭流域洪水发生频率暖期高于冷期;③年代际尺度上,1820s-1840s,1860s-1870s为19世纪冷期黄茅潭洪水高频期,这两个阶段对应东亚夏季风偏强,长江中下游地区降雨较多;20世纪赣北黄茅潭洪水基本随1920s-1940s,1980s-1990s两个变暖阶段而高频出现,与长江中下游大洪水演变特点基本一致。研究结果为利用湖泊沉积记录反演过去的洪水变化,延长洪水序列、认识洪水规律提供了一定的科学依据。     

利用费希尔最优分割法划分临夏盆地早更新统地层孢粉带的初步研究

将费希尔（Fisher）最优分割法引入到临夏盆地早更新统东山组地层孢粉带的划分中，结合地层特征，共划分出了3个孢粉带。这3个孢粉带分别为：带Ⅰ（深度78．5～45．5m）柏科-禾本科组合带、带Ⅱ（深度45．5～12．5m）云杉属-榆属-禾本科组合带、带Ⅲ（深度12．5～0．5m）云杉属一禾本科组合带。孢粉带分带揭示，临夏盆地早更新世气候变化经历了干-湿-干3个阶段，这一结果同以往获得的粒度、碳酸钙和Cl-等无机指标高分辨率分析结果相一致。     

萨拉乌苏河流域MGS4层段记录的末次冰期早冰阶气候波动

萨拉乌苏河流域米浪沟湾末次冰期早冰阶时期记录了5.5个由古沙丘砂与河流相、湖沼相构成的沉积旋回。对各沉积旋回的粒度及微量元素分析表明,河流相和湖沼相的平均粒径Mz、分选系数σ和SC/D的值明显高于古沙丘砂,河湖相中的微量元素Mn、P、Rb、Zr、V、Ni含量普遍较古沙丘砂含量高,而Ba、Co等则呈现相反的变化;这些气候代用指标的波动构成了与沉积旋回相对应的5.5个粒度及微量元素变化旋回,指示了该地末次冰期早冰阶至少经历了6次冷干和5次暖湿的气候波动,其中若干次气候回暖事件和冷干事件可与格陵兰冰芯和葫芦洞石笋等记录的D/O事件和Heinrich事件相对应。米浪沟湾剖面地层记录的千年尺度气候波动既是对东亚季风环流演变历史的体现,同时也是对全球气候变化的响应。     

福建平潭岛晚第四纪沉积序列 及MIS 5海侵旋回特征

选择位于福建平潭岛北部芦洋埔海积平原的PT01钻孔,岩芯长度28.3 m,采用加速器碳同位素（AMS 14C）和光释光（OSL）测年建立地层年代框架,认为晚更新世富含有孔虫等海相生物化石的地层应归属于MIS 5高海面期,即MIS 5e的潮下带滨海相沉积。结合岩性特征、古生物化石、沉积物色度、粒度分析及其参数等指标,进行了沉积单元的划分,重建了MIS 6末期以来的沉积相变化过程,揭示出MIS 5期间的多次海平面波动变化,即MIS 5高海面期沉积环境仍存在滨海、潮坪、潟湖、风成砂等沉积相之间的转换,并可能存在短暂的陆相或风化过程。而该区整个末次冰期的沉积缺失或较薄,上部全新世沉积也不发育,厚度仅为3.79 m,以沼泽相―风成砂相为主。     

莱州湾南岸巨淀湖沉积地层分析与沉积环境辨识

湖相沉积地层中沉积物的岩性特征、粒度特征和孢粉组合特征具有良好的环境指示作用,本文对位于莱州湾南岸平原上的巨淀湖沉积地层进行了研究。通过对沉积物的岩性特征和粒度特征进行分析,划分出了湖区的垂向沉积序列。通过地层对比并结合¹⁴C测年数据,确定了湖区全新世泻湖-浅海-海滩相沉积层的层位和特征,并对该层及其以上地层进行了地层划分,判断出各层的沉积环境。通过对选取样品进行孢粉分析,并结合邻近地区的孢粉组合特征和气候环境特征,得出了该湖区中全新世以来的气候环境特征。     

兴化XH-1孔记录的苏北盆地晚新生代沉积体系及环境变化过程

通过对位于苏北盆地中部的兴化XH-1孔350.08 m连续岩芯的古地磁测年,确定了年代地层序列.在此基础上,对钻孔沉积物进行了以粒度特征为重点,包括矿物组成、结构、沉积构造和沉积组合在内的综合岩相古地理分析,划分出8个沉积相和19个沉积亚相.并根据沉积相的组合特征,将苏北盆地3.20Ma以来的沉积环境演化划分为沉降盆地...     

开封黄泛地层全新世中晚期碳密度和碳储量研究

开封古城相对完整的黄泛沉积序列为探索历史时期碳密度及储量提供了难得的研究载体。以开封城区（师专、医专和明伦）和郊区（金明）4个25 m岩芯为研究对象,通过对861个岩芯样品的容重、有机碳和黑碳分析测试,开展地层有机碳和黑碳密度及储量分析。结果表明：地层有机碳和黑碳含量垂直分布特征基本一致,高值主要集中在地表1 m范围内,其次是各朝代文化层附近,城区地层含量明显高于郊区。地层0~25 m黑碳密度均值为24.67 kg/m²,黑碳储量为11.30 Tg,分别占总有机碳密度和储量的24.26%和21.75%。表明地层黑碳碳库在总有机碳库中占有较大比例,在计算土壤或沉积物碳密度和碳储量时,应将黑碳也考虑在内。老城区0~25 m地层黑碳储量占比高出新区10%以上,主要与老城区受历朝人类活动影响强度较大及煤炭的广泛使用有关。研究结果可为寻找“遗失的碳”、精确计算碳循环和平衡提供参考。     

开封市黄河滩区土地资源规避洪水风险的安全利用

基于ArcGIS与ERDAS遥感影像制图软件,利用2007年SPOT2.5m分辨率遥感影像,结合实地调查,详细编绘了开封市段黄河河道边界、开封段黄河滩区土地资源的利用现状。采用1992~2007年最大洪峰时期的TM影像与沿河水文站点的观测资料,提取1992~2007年7个典型日期的河道行洪边缘线,与本底数据叠加,编制了开封段不同常遇洪水流量下滩区淹没范围。按照黄河下游二维水沙数学模型,采用2004年汛后河道大断面资料,计算生成不同流量级大洪水在滩区的可能淹没范围图(淹没区边界)。在此基础上,结合土地资源管理与河道行洪安全性的要求,总结当前黄河下游滩区利用开发的现状与存在问题,制订土地安全利用规避洪险的原则,规划土地安全利用分区,分为临河风险缓冲带、近河宜耕地带、相对稳定利用带(中风险带)和稳定利用带。提出了黄河滩区土地资源合理安全利用的对策。     

地理空间区位与开封兴衰变迁研究

在开封自南宋以来的变迁历程中,因中原地区地理空间区位形势所造成的频繁战患直接导致开封城市的破坏与衰落,更重要的是开封在黄河泛滥区中所处的地理中心位置,不仅使开封周边地区土壤严重沙化,而且还在堰塞其水运河道的同时,也使其失去了成为现代铁路交通枢纽的机会。区域环境因素发生的重要改变导致中原地区区域政治中心在建国初从开封迁离,而改革开放以后随着经济自由流动程度的加强,更多的发展资源向邻近的郑州集聚,也造成开封经济发展的弱势。但随着国家及河南省政府利用开封地理空间区位形势所实施的"郑汴一体化"等当代发展策略的介入,开封将改变长期以来形成的下降趋势而实现复兴与发展。     

黄河永和关段全新世古洪水研究

通过对黄河中游晋陕峡谷段进行系统地考察, 在多个地点发现全新世古洪水滞流沉积物。选择永和关段YHG剖面进行了沉积学和水文学研究。根据野外宏观沉积学特征, 确定YHG 剖面含有一组五层古洪水滞流沉积层。采样分析测试表明其磁化率低、烧失量小、CaCO₃含量低, 粒度成分分类为粉沙质细沙和细沙质粉沙。它们是黄河洪水悬移质泥沙在高水位滞流情况下的沉积物, 记录了黄河晋陕峡谷段一期五次特大古洪水事件。通过地层学对比分析和OSL 测年断代, 确定这五次洪水发生在全新世中期-晚期转折阶段, 即3200-3000 aBP。这也是我国历史上商末-西周初年的气候恶化转折阶段。利用“古洪水SWD厚度与含沙量关系法”恢复古洪水洪峰水位, 采用面积-比降法计算出5 次古洪水事件洪峰流量介于28380~48590 m³/s 之间。该结果有效地延长了黄河中游洪水数据序列, 为万年尺度洪水流量-频率关系的计算提供了基础数据。这对于黄河中下游水利水电工程洪水设计和洪水资源化开发管理具有重要的现实意义, 对于揭示黄河中游水文过程对于全球变化的响应规律具有重要的科学意义。     

开封古城不同朝代文化层重金属积累与污染分析

开封古城黄泛沉积形成的“城摞城”奇观为文化层重金属积累与污染分析提供难得的材料。在开封市城区（师专钻孔和医专钻孔）和郊区（金明钻孔）分别获取25 m连续岩芯,大部分按10 cm间隔分样,共获得657个沉积物样品。用ICP-MS和AFS方法测定样品Pb、Cd、Cu、Zn、Hg、As、Ni、Cr和Co含量。结合地层¹⁴C年代数据、考古发掘及历史文献记载,建立不同朝代文化层年代框架,开展文化层重金属积累与污染分析。结果表明：师专、医专和金明钻孔均存在战国、宋金、明早期、明中期、明晚期和清代6个文化层。文化层大部分重金属发生不同程度富集,以Hg富集最为明显,城区钻孔明早期以前文化层达到强富集至极强富集水平。绝大多数文化层发生了重金属轻度至中度污染,中度污染发生在城区钻孔的宋金文化层。城区钻孔的最主要污染重金属是Hg,其次是Cu、Pb和Zn;郊区钻孔的主要污染重金属是Cd、Cr、Hg和Pb。不同朝代文化层重金属污染程度与其人口密度呈正相关。明早、中、晚期文化层污染程度逐渐减轻的现象可能与明朝开封城复兴与频繁的黄河泛滥有关。     

黄河影响下开封城市的历史演变

河流对城市的形成和发展起着重要的作用,古人形象地把其比喻为“城市之血脉”。文章从不同的历史时期黄河及其分支对开封城市演变的影响进行分析,得出黄河与开封城市的关系存在着利与害的统一。开封城市的历史发展,即得益于黄河充足的水源,又受害于其频繁的决溢、泛滥、改道。因此,要采用先进的科学技术对黄河进行综合治理开发,使其恢复它应有的美好环境,更好地造福于人民。     

黄河下游地区堌堆遗址时空分布特征及其与黄河洪水关系

通过对考古资料和古文献的查询、总结，阐释了黄河下游地区堌堆遗址的形成及其时空分布特征，利用地理学和统计学的方法，分析了该地区堌堆遗址分布与黄河洪水之间的关系。研究表明，堌堆遗址时间分布为大汶口文化、龙山文化、岳石文化、商周与汉时期，且主要分布在龙山文化时期，可能反映了古人类向黄河下游迁移及洪水相对频发的情势；汉代以后由于国家和黄河两岸居民抵御黄河洪水的策略转为筑堤，且此后一段时期黄河长期安流，致使堌堆被逐渐废弃。堌堆遗址空间分布为鲁西南，豫东北地区，位于历史时期黄河频繁改道与泛滥的重点区域，这些地区地势较低，容易发生洪水泛滥事件。研究认为黄河洪水是影响堌堆遗址分布的主要因素，洪水的出现迫使人类避往高处，而生活在平原地区的居民主要采取加高居住地的策略避洪，从而形成了堌堆——今日的堌堆遗址。     

民国时期黄河水灾对河南乡村生态环境影响研究

河南是一个以农业为主的省份,是中国农业开发较早的地区之一.该省的大部分地区自古至今都是我国主要的农业区.以洛阳为中心的大河南北地区是中国黄河流域农业文明的起源地.黄河是中华民族的母亲河,历史时期曾经给中华民族带来了很多的利益,但同时也给沿河居民带来了不少的灾难.民国时期,由于自然和人为因素的影响,黄河灾害严重,给河南的生态环境造成了深远的影响.     

兰州黄河高漫滩沉积与洪水变化研究

根据兰州黄河高漫滩沉积剖面的观察和81个样品的粒度分析,研究兰州黄河马滩剖面沉积特征和当时的洪水变化。结果表明,马滩剖面明显分为15个沉积层,指示15次较大的洪水。这15个阶段河漫滩洪水深度和规模由大到小的变化顺序依次为第10>12>11>13>15>14>3>5>7>8>6>1>4>9>2阶段。据历史文献推算,马滩高漫滩沉积代表的15次洪水发生在170 a B.P.以来。兰州洪水沉积不连续,这15次洪水的每一次一般代表1 a雨季的短暂时间,两次洪水间隔时间通常为10 a左右,这10 a是没有洪水发生或洪水规模小的阶段,也是降水量正常或偏少的阶段。