全新世中后期开封西郊黄泛沉积序列的孢粉记录

历史时期以来,黄河在开封市附近多次泛滥形成了相对完整的沉积序列。选取开封市西郊25 m岩芯（ZK_jm）为研究对象,通过孢粉分析,结合地层沉积旋回和历史文献资料,探讨了全新世中后期以来大洪水事件的孢粉记录。结果表明：黄泛地层中的孢粉含量及其组成很好地记录了大洪水事件,洪水沉积期的木本植物花粉含量高于其间断期,而人工禾本科花粉含量低于间断期。每个粒度旋回基本上都有与之对应的孢粉亚带,且其上下界限的吻合度较高,表明孢粉可作为划分沉积旋回的代用指标。岩芯孢粉亚带的数目（12个）多于粒度旋回数目（9个）,孢粉组合特征可以识别出规模较小的洪水或者一次洪水事件出现的多个短期洪水间歇期所形成的沉积,孢粉指标划分沉积旋回的精度高于粒度指标。     

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。     

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。