1855年黄河大改道与百年灾害链

1855年黄河铜瓦厢决口北流,改道从山东入海,是一次百年灾害链形成的巨变,黄淮海平原成为中国水灾的中心。经研究发现:1740—1818年为中国地震宁静期,黄河流域正处于干旱枯水期;1819年印度卡其发生8.3级大地震,黄河出现多泥沙特大洪水,河南兰阳以下近30 km河道严重淤塞;1819—1879年大地震密集出现,并有9级以上特大地震4次,其中1833—1870年大地震主要分布在东亚;黄河因而于1841—1843年连续出现特大洪水,造成下游多次决溢、以致改道。文中第一次以科学和历史结合给出解释,其结论可供当前地球科学灾害链研究及治黄参考。     

黄河的历史变迁及其对中华民族发展的影响刍议

黄河的孕育和发展,为华夏文明的形成提供了适宜的地理环境。本文从地质学角度分析了历史上黄河下游5大流路改道的原因及其与中华民族发展的关系。指出当前黄河流域存在的问题及其可能带来的影响,认为只有保障包括黄河生命在内的自然支撑能力与社会生产力的平衡,才能实现人与自然的和谐发展。     

山西平陆黄河阶地与古三门湖消亡、黄河贯通三门峡时代问题的探讨

山西平陆黄底沟入三门峡水库北侧发育了一级湖滨阶地(T₃)和两级河流阶地(T₂和T₁)。阶地上覆黄土地层野外划分和室内磁化率测试结果与蓝田段家坡黄土地层的对比结果表明,T₃上覆黄土地层最底部为古土壤层S₂;T₂最底部为黄土层L₂中弱发育古土壤层L_2-2;T₁最底部为马兰黄土L₁中弱发育古土壤层L_1-4。根据黄土-古土壤年代序列及光释光(OSL)年龄测试结果,T₃,T₂和T₁阶地分别于245kaB.P. ,149kaB.P.和50kaB.P. 前形成。其中,T₃和T₂阶地的形成时间,分别代表了山西平陆古三门湖开始消亡和最老黄河阶地形成的年代。古三门湖消亡与黄河贯通三门峡的时代是否一致,有待进一步研究。     

湖相致密储层有利层段的沉积与湖平面变化的耦合关系及其控制因素：以柴西尕斯地区上干柴沟组下段为例

探讨有利层段的沉积与湖平面变化之间的关系,可以对湖相致密储层的勘探开发部署提供一定参考。以柴达木盆地西部尕斯地区上干柴沟组下段为例,利用自然伽马（GR）曲线资料,进行Fischer图解和铀含量（U）－有机碳（TOC）回归拟合法,重建渐新世沉积时期湖平面变化过程,结合磁化率资料,讨论了湖平面变化的气候控制作用。结果表明：（1）尕斯地区上干柴沟组下段泥质含量和TOC含量变化趋势一致,均反映其在沉积过程中经历了两次湖退和湖进过程,有利于烃源岩和储层的形成;（2）湖平面上升期形成的高水位沉积体系,对应于致密砂岩类储层中优质烃源岩的富集层段,能有效形成源－储共生配置;（3）渐新世湖平面变化受西风条件下的气候的控制,西风带来的水汽,形成相对湿润的气候条件,引起湖平面的上升,有利于烃源岩的形成,且与有利层段的沉积呈现耦合关系。

     

论晚期共和古湖时代、演化过程及其与地壳运动和黄河发育的关系

青海共和盆地,是青藏高原东北部晚新生代期间形成的北西西—南东东走向构造盆地,由西北部的茶卡小内流盆地,中部非典型的达连海内流盆地和东南部被黄河及其支流深深切割的外流盆地三部分组成.该盆地中充填了上、下两套厚度普遍均在200~300 m间,而最厚部分可达500~600 m的相互叠置的共和组与曲沟组河湖相地层.由这两套湖相地层所重建的古湖被分别称为早期和晚期共和古湖.本文重点讨论的是基于共和组湖相地层而重建的晚期共和古湖.石英热活化法ESR测年结果表明,湖相共和组地层开始形成于(4.31±0.40)Ma之前,持续到(2.58±0.20)Ma/(2.54±0.20)Ma之后的上新世时期.以尕玛羊曲村附近为顶点的黄河扇三角洲相两套均厚逾200 m砾石层中之上砾石层,形成于(3.15±0.30)—(3.07±0.30)Ma之间,其前缘水下三角洲相砾石层为(2.91±0.25)Ma,而来自北部山前的同期洪积砾石层则为(2.97±0.27)Ma,表明晚期共和古湖在(3.07±0.30)Ma与(2.91±0.15)Ma之间的上新世晚期达到其最盛期.此时,湖面高度达到其最大值海拔(3160±10)m左右,古湖是一个面积近7000 km2、深逾300 m的大型外流的淡水深湖.黄河在尕玛羊曲附近注入古湖,并由盆地东北角的尕海以东流出,经唯一通道古多隆河流入贵德古湖.当古湖面上升到超过共和与贵德两盆地的基岩分水岭时,黄河在现今的龙羊峡位置切割出新的河道——龙羊峡,从而导致了早更新世初古多隆河因"截弯取直"而非"溯源侵蚀"被废弃,开始了黄河逐步下切、T21到T16形成与共和古湖逐渐消亡的过程.共和古湖经历了茶卡盆地开始与古湖主体分离,中部湖区与东南部湖区分离、排干和东南部湖区被完全泄空等3个阶段.这一过程是随着中国区域地壳运动性质发生的根本性变化而发生的.此时,共和盆地及邻近盆地,甚至中国第一、二大地势阶梯上的大多数盆地,除银川—河套盆地与汾渭盆地等个别盆地外,都由差异性升降的盆-山运动转为整体性的隆升运动.发生于共和盆地的这一运动,曾被徐叔鹰等命名为"恰卜恰(共和)运动",只是其所指的时代为中更新世晚期.但这一名称被李吉均等改称为"共和运动",作为青藏运动的延续,意指黄河于10或15万年前因该运动而切穿龙羊峡,溯源至共和盆地.作者建议保留原"恰卜恰(共和)运动"的名称与基本含义,而该运动发生时间的争议仍待今后进一步深入研究解决.     

山东黄河下游区土壤微量元素地质背景与人为叠加影响的识别方法

准确识别土壤异常元素的成因和来源,识别其地质背景来源与人为污染的叠加量,可以为土壤污染评价与地球化学预警提供重要依据。利用山东省黄河沿岸土壤剖面的测量资料,根据土壤常量组分对微量元素含量具有决定性制约作用的特点,建立了利用土壤常量组分含量预测微量元素背景含量的数学方法,依据实测值和预测理论值可以定量地评价土壤人为叠加量,是评价土壤污染程度的途径之一。     

山东黄河下游区土壤微量元素地质背景与人为叠加影响的识别方法

准确识别土壤异常元素的成因和来源,识剐其地质背景来源与人为污染的叠加量,可以为土壤污染评价与地球化学预警提供重要依据.利用山东省黄河沿岸土壤剖面的测量资料,根据土壤常量组分对微量元素含量具有决定性制约作用的特点,建立了利用土壤常量组分含量预测微量元素背景含量的数学方法,依据实测值和预测理论值可以定量地评价土壤人为叠加量,是评价土壤污染程度的途径之一.     

山东黄河下游区土壤微量元素地质背景与人为叠加影响的识别方法

准确识别土壤异常元素的成因和来源,识别其地质背景来源与人为污染的叠加量,可以为土壤污染评价与地球化学预警提供重要依据。利用山东省黄河沿岸土壤剖面的测量资料,根据土壤常量组分对微量元素含量具有决定性制约作用的特点,建立了利用土壤常量组分含量预测微量元素背景含量的数学方法,依据实测值和预测理论值可以定量地评价土壤人为叠加量,是评价土壤污染程度的途径之一。     

山东省黄河下游部分县市地氟病与地质环境的关系

笔者以山东省黄河下游地方性氟中毒流行地区的部分县市氟中毒的流行病学调查与生态地球化学调查结果为例,从土壤、饮用水及农作物三方面探索了地氟病与生态地球化学环境的关系,认为调查区内地方性氟中毒与土壤和饮用水关系密切。在回顾与总结以往地氟病地质工作的基础上,探索了当前地氟病防治方面存在的问题,提出尽快开展专门性地氟病地质工作的建议。     

内蒙河套地区黄河阶地与新近纪砾石层的发现及其对黄河发育、中国河流古老性与河湖共存论的意义

通过内蒙河套地区的多次野外调查和多个横穿黄河河谷剖面的测量,热释光(OSL)与电子自旋共振(ESR)年龄样品的采集和测定,以及与黄河上中游其它河段和长江及中国其它河流河段的对比,从而取得了如下几方面的发现与认识:(1)河套地区不仅包括了具有多期湖泊发育,堆积了厚达数千米的晚新生代河湖相地层的断陷盆地,而且在其北侧的阴山山脉南麓,特别是南侧的鄂尔多斯高原北缘,还保存着拔河高度可达300m或更高的黄河9级阶地(T1～T9)。其中,T1的拔河高度2～12m,为内叠的堆积阶地,由松散的砂砾层组成,沿黄河及其支流均有分布。T2至T4,拔河高度分别为12～45m,28～80m和60～115m,阶地高度有自下游向上游变小的趋势。这些阶地大多分布在河套盆地之内,往往以河套古湖的湖相沉积为基座,在鄂尔多斯高原北缘,有时以三趾马红土或古近纪地层甚至基岩为基座,在阴山南麓,则以湖相地层、古近纪地层或基岩为基座,往往缺少三趾马红土。河套古湖的湖相沉积往往呈海拔1080～1100m的湖积台地出现,如在托克托东南表现最为明显。在湖积台地之上,有时能见到马兰黄土覆盖,其底部甚至有隐约的古土壤层S1出现。T5至T8,拔河高度分别为75～160m,130～200m,170～260m和250～295m,也有下游高差大、上游相对较小的趋势。组成阶地的砾石层或砂砾石层,有时与含1至多条古土壤的黄土互层,而以三趾马红土或古近纪地层甚至基岩为基座。有时在阶地沉积或三趾马红土之下,保存有河流相的砾石或砂砾石层,部分已被钙质胶结而成为砾岩或砂砾岩,显然是古黄河的沉积物。T9阶地我们只在黑赖沟剖面的两个地点发现,其拔河高度为290～315m,且下伏含有多达22层白色钙质结核层的三趾马红土的基座。(2)ESR与OSL测年结果表明,阶地的时代贯穿了整个第四纪时期。其中,T1形成于全新世中期:T2至T4分别形成于晚更新世晚期、中期和早中期;河套古湖沉积形成于晚更新世早期;T5～T9分别形成于中更新世晚期、中期、早期、早更新世晚期和早期。在黄河T5～T8之下,特别是其基座的三趾马红土之下所发现的古黄河的砾石层、砂砾层或胶结的砂砾层,其所夹砂层的石英热活化法ESR年龄测定结果为中新世或上新世。(3)研究表明,自新近纪以来,黄河不仅一直存在于强烈下沉的河套盆地,而且也徘徊在与其相伴的、长期持续但具有不同隆升幅度的阴山山脉南麓和鄂尔多斯高原北缘之间。这表明,即使在河套断陷的成湖时期,无论是断陷湖还是堰塞湖,黄河不仅可以从一端注入湖泊并从其另一端流出,而且河道也可以在湖泊的一侧或两侧流动。这就是河湖共存。(4)作者在对黄河整个上-中游及部分其它河段考察与研究的基础上还发现,自新近纪早中期以来,黄河就是一条上、下游贯通的古老大河,尽管古黄河的遗迹已受到不同地质构造单元的不同特征的地壳运动的影响而发生了巨大的破坏与变动,使其保存状况和连续性远不如第四纪不同时期的古黄河遗迹。(5)湖泊与河流是可以共存的。黄河并非泄空了某个断陷盆地(如三门古湖、河套古湖、贵德古湖、共和古湖等)才开始出现的,也不是第四纪以来因溯源侵蚀而逐段贯通的。黄河干流所流经的众多断陷盆地,可以多阶段成湖,也可以多次泄空;河道可以像现今梯级开发的水库而与古湖呈串珠状相连,也可以流经其旁与之并列;但黄河始终存在。(6)黄河自中新世早中期形成以来,可以深深地切割隆升地段的高山高原低山丘陵,形成沿途许多巨大的峡谷与多级河流阶地,也可以不断地充填所途经的强烈断陷地段的盆地谷地平原,形成巨厚的晚新生代地层,但黄河则始终存在,甚至在不同时期均能保留其大体呈抛物线状的河流纵剖面。(7)新近纪以来,黄河不仅一直存在于强烈下沉的河套盆地,而且也徘徊在与其相伴但具有不同隆升幅度的阴山山脉南麓和鄂尔多斯高原北缘之间。这表明,它不仅在不同河段可以同时穿越许多个隆升的高原山地和沉降的盆地平原,而且同一河段也可以游荡在隆升的山地或高原及下沉的平原或盆地之间。河套地区就是一个河湖多阶段共存的典型范例。(8)作者综合对黄河、长江等中国大型水系干流河谷发育问题的初步研究结果,提出如下几点想法供今后研究加以重视:(1)黄河与长江等中国其他典型的大型河流应该都是古老的,并且大多至少形成于中新世早中期,这就是中国河流的古老性。但因研究程度限制,目前对这些河流的最初发育情况并不清楚。(2)在河流的长期发育过程中,会由于内外动力的原因(如构造升降运动、断裂活动、地震、冰川作用、崩塌滑坡泥石流灾害等),在某一或某几个河段,会有一段或几段或长或短的时期,有构造湖或堰塞湖发育,但因河流规模巨大,始终能穿过这些湖泊或者在其旁流过,这就是河湖共存论。用湖泊贯通或河流袭夺解释中新世以来就已经存在的黄河、长江和中国其他河流是近期形成的观点,是值得商榷的。而要寻找黄河和中国其他河流的起源,是否由袭夺而来的问题,则至少要在中新世初或之前的古近纪去解决。(3)一条源远流长的大型河流一旦形成,由于其水量充沛,侵蚀与堆积能力很强,一般的内外动力作用都是难以阻挡的:它能穿过强烈活动的构造带并侵蚀切割因构造引起的隆升地段,在高山高原低山丘陵上形成峡谷或多级阶地;也能在长期下沉的盆地谷地平原中,不断地充填堆积,形成巨厚的冲积层,即使在其流经地区会有多段不同性质与幅度的升降运动不断地改变其纵剖面,但每条河流除其源头段的小河或冲沟外,在其绝大多数时段,都会大体保存其抛物线状的形状。受到调查研究程度的限制,目前仍无法完整地勾绘新近纪不同时期古黄河的位置和恢复其演变历史,也因缺少对河套断陷中的晚新生代地层的详细研究及其与断陷之外受到构造变动的古黄河沉积物的对比研究,而无法恢复其确切的升降运动幅度与速率,这些都期待能在今后的研究中加以解决。     

Geochemical records of the sediments and their significance in Dongping Lake Area,the lower reach of Yellow River,North China

Dongping Lake area, located in the lower reaches of Yellow River, is an ideal place to study the changes of modern river and lake sedimentary environment. The sediment samples of Dawen River, Yellow River, and Dongping Lake were collected, and the major elements, trace elements and organic matter geochemical composition of the samples were analyzed. Cluster analysis, characteristic element ratio method and graphic method were used to explore the geochemical characteristics of sediments and their environmental implication. The results show that the contents of SiO_2, Na_2O, TiO_2 and Zr in sediments of Dawen River and Yellow River are relatively high, and the contents of iron and manganese oxides, organic matter, CaO, P_2O_5 and Sr in lake sediments are relatively high. That reveals the differences of sedimentary environments between the rivers and the lake. The contents of Sr and Zr in Dawen River are affected by the rapid migration of clastic materials in the upstream carbonate source area during the flood season; the δCe,ΣREE and REE's ratios in the sediments of the Yellow River reflect the influence of the Loess source; and the distribution of elements changes along the flow direction during the flood season. The characteristics of p H, element composition and LREE HREE fractionation of the lake sediments indicate that the sediment source is complex, and the lake environment is affected by the flood season. The study shows that the geochemical content and its variation characteristics of sediments effectively reveal the sedimentary environment, material composition and characteristics of flood season of rivers and the lake in the study area.     

Hydrobios and Control of Eutrophication in Dongping Lake, Shandong Province

The Hydrobios in Dongping Lake, Shandong Province, mainly includes phytoplankton, zooplankton, benthic animals, fishes and hydrophytic vascular plants. Nitrogen and phosphorus are the restrictive factors for the growth and propagation of hydrophyta, therefore the key to the prevention and control of eutrophication in lakes lies in the control of the contents of the two elements in the water. Artificial fishing of algae can reduce the concentrations of trophic substances such as nitrogen and phosphorus in the water bodies, and biological measures may decrease the contents of these trophic substances in the bottom sediments and the water bodies, thereby playing an active role in modifying the eutrophication of the lake.     

青海扎陵湖和鄂陵湖盆地第四纪河湖相地层研究

通过对扎陵湖和鄂陵湖沿岸的湖积阶地中湖相沉积的野外地质调查和实测剖面,对分布于盆地内的第四纪早更新世-全新世湖相地层进行了详细的研究和划分、重新厘定了该区第四纪岩石地层单元,确立了生物地层和年代地层序列.建立了青海东南部地区第四纪早更新世-全新世湖相地层单位-黄河源群(QH),黄河源群是由第四系下更新统野生沟组(Qp~1γ)、中更新统鄂陵湖组(Qp~2e)、上更新统大野马岭组(Qp~3d)和全新统黑河乡组(Qhh)等4个组组成.为青藏高原湖泊演化、气候变化、古地理变迁研究,以及第四纪地层的划分与对比等提供了新资料.     

黄河下游河槽萎缩与水沙条件关系初步分析

根据黄河下游实测资料分析河槽萎缩变化,采用断面过水面积、同流量(Q=3000m3/s)水位作为河槽萎缩指标,利用水沙系数(平均含沙量与平均流量比值)反映水沙条件变化,建立了河槽萎缩指标与水沙系数的关系,表明河槽萎缩指标与水沙系数有一定的变化规律。     

黄河流域近期水沙变化及其趋势预测

针对黄河水沙近期发生显著变化的现象,利用黄河上中游干支流水文泥沙定位观测资料,综合"水文法"、"水保法"和数学模拟等多种方法,对黄河流域1997-2006年水沙变化情势进行了评估,分析了水沙变化机制,并预测了未来的变化趋势。分析表明,与多年平均相比,黄河河源区径流量年均减少43.90亿m3,其中降雨等自然因素的影响量占92.26%,人类活动影响量占7.74%;与1970年前相比,黄河实测径流量年均减少112.1亿m3,其中水利水土保持综合治理等人类活动作用占76.50%,因降雨影响占23.50%;实测输沙量较1970年以前年均减少11.80亿t,其中水利水土保持综合治理等人类活动的作用为49.75%,降雨的影响为50.25%;人类活动与降雨变化对水沙变化的影响差异较大,就黄河中游地区总体而言,人类活动的减水作用远大于降雨的影响,人类活动的减沙作用与降雨影响基本相当,不宜笼统说黄河中游水沙变化主要是人类活动所致或主要是降雨变化所致; 2050年以前黄河来水来沙量总体呈平偏枯趋势,但不排除个别年份或短时段仍会发生丰水丰沙的可能性。     

长江与黄河沉积物REE地球化学及示踪作用

长江与黄河沉积物的稀土元素（ＲＥＥ）组成特征不同。长江沉积物ＲＥＥ含量较高,元素含量变化也大于黄河样品;球粒陨石标准化模式表明长江沉积物的（Ｌａ／Ｌｕ）Ｎ、（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ、（Ｇｄ／Ｙｂ）Ｎ的值也相应地比黄河沉积物中的高１０％左右,分布曲线均呈明显的石倾状,轻重稀土分馏明显,相对富集ＬＲＥＥ。且长江样品比黄河样品更富集ＬＲＥＥ,但Ｅｕ亏损不及黄河样品;两者的北美页岩标准化曲线均呈平坦稍右倾状,具有     

黄河干流径流量和输沙量阶段性分析

阶段性是描述河流水沙丰枯变化持续长度的主要特征.利用“中国河流泥沙公报”数据,运用M ann-Kendall方法(简称M-K检验方法)、距平累积曲线法和以自然年代为阶段分析黄河干流径流量和输沙量的变化,探讨黄河干流水沙变化的阶段性.数据系列至2008年,大多数数据长达50多年.结果表明:近50多年来,黄河干流径流量和输...     

甘肃黄河流域与疏勒河流域降水径流变化特性对比分析

分析了甘肃黄河流域及内陆河疏勒河流域降水径流的年际变化特性。结果表明,黄河流域降水量与径流量变化一致,总体呈现减少的趋势;内陆河疏勒河流域降水量与径流量的变化趋势不一致,降水量呈总体减少趋势,径流量为总体增加趋势。两流域径流补给来源有差异,黄河流域径流补给来源为降水,疏勒河流域径流主要补给来源除降水外,与气温升高融雪水增大有关。     

陕西省黄河流域泥沙流失变化分析

本文以陕西省黄河流域为研究对象,运用实测水文资料,根据水沙平衡原理,分析计算了陕西省黄河流域出、入境和自产径流量、输沙量。通过对自产水沙量的变化分析,寻找本省黄河流域水沙变化的特点和主要影响因素。阐述了泥沙流失的分布区域,并以泥沙流失的重点区域无定河流域为典型进行深入分析,从而进一步为陕西省水土保持、水资源保护和生态建设提供决策依据。     

山东黄河冲积平原区地氟病与地球化学环境相关性研究

山东黄河冲积平原区是山东省地氟病的重病区,危害严重。选择其中的郓城、嘉祥、博兴3县进行土壤氟含量、饮水氟含量、儿童尿氟、儿童氟斑牙检出率、氟斑牙指数、成人尿氟、成人氟骨症检出率等指标进行调查,结果表明区内土壤、饮水氟含量和群体的尿氟含量普遍较高,高氟的危害和地方性氟中毒病情十分严重。在分析氟元素在土壤、饮水中的分布及变化规律的基础上,开展地方性氟中毒病与生态地球化学环境相关性研究,认为地方性氟中毒病与土壤中氟含量、饮水氟含量呈正相关关系。