巴丹吉林沙漠南缘冲洪积物的光释光年代及其水文学意义

冲洪积物是古气候和古水文信息的重要记录,为了探讨巴丹吉林沙漠南缘地区全新世气候环境及其对区域地下水的影响,对沙漠南缘的水成沉积物进行了沉积学分析和光释光年代学测试,结果表明本文研究的两个沙漠南缘沉积剖面分别为全新世中期(6.6～5.2 ka)的间歇性河流沉积和暂时性流水形成的洪泛沉积.基于前人全新世中期沙漠中湖泊水位、...     

鄂东南咸宁北部冲洪积物的ESR年代及意义

地处幕阜山西北缘低山丘陵与江汉平原过渡部位的咸宁市北部,分布着大面积的冲洪积物,与江汉-洞庭盆地充填演化密切相关.通过野外路线地质调查和工程地质钻探,查明了冲洪积物的分布范围及发育特征,以泥质充填为主、砾石分选差、磨圆差、混杂堆积等特征表明其为近源快速堆积.ESR年代学测试结果显示,冲洪积物形成于早更新世晚期至中更新世中期,具多期活动特征.结合前人对江汉-洞庭盆地周缘冲洪积扇堆积的研究,认为在江汉-洞庭盆地充填演化过程中,盆地周缘水系由山区进入盆地时普遍发育冲洪积扇堆积,其活动时代不仅限于早更新世,而是一直持续至中更新世中期.     

黄河中游吉县段全新世古洪水滞流沉积物光释光测年研究

通过对黄河中游河口镇-龙门段峡谷进行详细的野外考察,在多个地点发现了含有古洪水滞流沉积物的全新世地层剖面。对山西省临汾市吉县段冯家集剖面的古洪水滞流沉积物系统采样,进行了沉积学及年代学分析研究。野外观测和粒度成分分析表明冯家集剖面夹有5层典型的古洪水滞流沉积物,其性质为细沙质粉沙,具有水平层理,层与层之间被坡积石渣土分隔。该层系的顶界高出黄河平水位达18m。它们是特大洪水在高水位滞流情况之下的悬移质沉积物,客观地记录了全新世时期黄河中游一期5次特大古洪水事件。通过分离出125~225μm石英颗粒,应用单片再生剂量法（SAR）测得其光释光年龄值,结合地层对比及各种气候替代性指标的分析,确定这些古洪水事件发生在3200~3000a B.P. 之间,处于全新世中期大暖期向全新世晚期相对干旱期转折的阶段。这对应我国历史上的商末-西周初期,季风气候状态不稳定,黄河流域既有严重地干旱,又有特大洪水事件发生。本文的研究成果为深入揭示河流水文系统对于全球变化的响应规律提供了新的可靠证据。     

晋豫间黄河峡谷黄土状沙丘的光释光年代学探讨

通过对风陵渡-三门峡晋豫间黄河峡谷的地貌考察和 1 :50000 地形图(1970年)的分析,初步查明了黄河南岸黄土状沙丘的分布特征。选取河南省灵宝市豫灵镇阌底约75m高的黄土状沙丘剖面进行了观测和取样。根据该剖面的粒度分布特点,选取中颗粒(40~90μm)石英进行了光释光(OSL)测年研究。采用简化SAR法测量样品的等效剂量(De),其中5个样品与SAR法测量的De值对比,结果在误差范围内一致。对阌底剖面自上而下19个样品运用简化SAR法做了OSL年龄测定,其中8个还进行了4~11μm细颗粒石英简易多测片再生法(SMAR)OSL测年,两个粒级石英的OSL年龄测定值在测量误差范围内一致。初步结果表明,晋豫间黄河峡谷阌底黄土状沙丘发育不晚于距今约5.5万年前,并延续到全新世初期,风沙堆积速率在3.2万年前后曾出现显著变化。     

黄河下游漫滩洪水冲淤规律

滩地的淤积层分布记录着以往漫滩洪水的特征,即反映漫滩洪水的量级、频率和持续时间等,同时河漫滩也是预估河流泥沙、洪水灾害防治和湿地生态系统保护等的重要组成部分。根据黄河下游水文年鉴资料,分析滩地的淤积与漫滩洪水的定量关系,为未来河流泥沙预估提供依据。经分析得到大漫滩洪水在来沙系数S/Q<0.030 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。当S/Q<0.030 kg·s/m6时,大漫滩洪水滩地的淤积量主要与漫滩系数Q_max/Q_p、上滩水量W₀和含沙量S有关;大漫滩洪水的主槽冲刷量则除了与洪水期水量W和沙量W_s有关外,还与滩地的淤积量有关。一般漫滩洪水,当来沙系数S/Q<0.023 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。一般漫滩洪水主槽冲刷量与来沙系数S/Q和洪水期水量W有关,而滩地淤积量仅与含沙量S有关。黄河下游漫滩洪水滩地的淤积和主槽的冲刷主要发生在孙口以上河段,而孙口以下河段主槽冲刷和滩地淤积量均较少。     

宁夏沙坡头沙漠扩张的时代: 来自黄河阶地光释光年龄证据

由于新构造运动作用,宁夏沙坡头地区从早更新世以来发育了多达9级的黄河阶地。在高阶地上部发育非水相结构的黄色粉砂-砂沉积物。光释光测年结果最老为74ka,大部分年龄处于末次冰期的早期。这与黄河阶地的形成时代不一致,推断这些沙沉积物并不是与阶地同时形成的,而是末次冰期干冷环境下的风成物质。这些风成沙沉降到阶地面后,进入以砾石为主的黄河阶地堆积物而保存下来,可能指示了腾格里沙漠东南缘沙漠在末次冰期干冷气候背景下的扩张。本研究提供了在末次冰期气候干冷背景下腾格里沙漠扩张和风沙活动增强的直接证据。     

黄河下游洪水冲淤相对平衡的分组含沙量阈值探讨

河床冲淤相对平衡下的洪水分组含沙量阈值是多泥沙河流水沙调控的重要参数.基于河床演变学的原理,根据黄河下游200余场次洪水实测资料,探讨了洪水分组含沙量阈值和分组来沙系数阈值.研究表明,黄河下游洪水过程中,在一定的分组含沙量及来沙系数条件下,可以使得河床冲淤达到相对平衡.对于悬沙以细泥沙为主的洪水,其河槽冲淤临界含沙量与主槽单宽流量、最大日均流量、花园口以下河段最小平滩流量、床沙中值粒径大于0.05 mm的沙重百分数有关;对于悬沙以中粗泥沙为主的临界含沙量则与粒径大于0.05 mm的沙重百分数无关;对于悬沙以粗泥沙为主的临界含沙量除与细泥沙临界含沙量的因素有关外,还与悬沙中值粒径小于0.025 mm、大于0.05 mm的沙重百分数有关.对于含沙量级相近的洪水,若流量级不同,同样可以产生不同的冲淤结果,即存在着分组来沙系数临界值.     

黄河悬移质多种光释光信号的顺流变化特征及对河流搬运过程和测年应用的启示

被测矿物在沉积埋藏前其光释光信号得以完全晒退是光释光测年的基本前提。探讨大型流域中水体细颗粒悬移质的光释光信号残余剂量变化对于理解河流搬运过程和沉积物释光测年具有重要意义。本研究以黄河干流和渭河共13个采样点水面以下约10 cm水深层位的细颗粒(4~11 μm)悬移质为主体,分析了细颗粒混合矿物的多种红外光释光信号和石英矿物的蓝光释光信号等效剂量(D_e)在洪水期和洪水期后以及不同河段的变化特征。结果表明,黄河上游和中游晋陕峡谷段不同类型的光释光信号D_e值始终保持较低水平(约50 Gy),随搬运距离的增加无明显变化;进入汾渭盆地段后,汾河和渭河等支流物质的汇入使得黄河干流原有的释光信号D_e值显著增加(由约50 Gy增长至约200 Gy),造成了中上游和下游河段的D_e值分异;黄河下游不同类型的光释光信号D_e值向下游方向均呈现指数型衰减趋势,各类释光信号D_e值衰减趋势的比对可指示沉积体系和搬运体系之间物质交换过程。从洪水期到洪水期后各采样点不同类型的释光信号D_e值出现显著衰减,两个时期的数据均表明物质来源及与源区距离是悬移质光释光信号D_e值变化的决定性因素。

     

西藏东南部末次冰期早阶段冰川作用及其古气候意义

西藏东南部的"古乡冰期"和"白玉冰期"是划分中国第四纪冰期的蓝本.其中,白玉冰期即末次冰期,分为早阶段和晚阶段,相对应的冰川沉积广泛分布于本区的波堆藏布谷地.已有的冰川数值年代结果显示,末次冰期晚阶段的冰川作用发生于海洋氧同位素阶段(MIS)2.然而,关于早阶段的冰进记录,目前却未有确切的年代学证据,此次冰川作用究竟发...     

黄河下游断面资料数据库及冲淤分布初步分析——

利用所建立的断面资料数据库及分析系统软件,采用体积法对黄河下游冲淤数量进行了计算,并利用与本系统软件直接接口的通用软件,研究了黄河下游冲淤量的时空分布特点。计算分析表明,近半个世纪黄河下游河道淤积量达64.4亿m3。进入下游的水沙条件既受自然气候条件变化的影响又受水库运用所制约。不同时期河道冲淤量及其分布的差异是黄河下游冲积性河道对不同水沙条件所作出的反应。     

黄河源区玛曲段末次冰消期古洪水事件及其光释光测年研究

通过对黄河源区玛曲段河谷开展野外考察,在太吾若(TWR)发现典型的古洪水滞流沉积剖面。根据野外沉积学宏观特征判别,并结合粒度分布、磁化率、地球化学元素和石英颗粒微形态特征等室内实验分析测定结果,准确鉴别出TWR剖面所夹一组多层洪水滞流沉积物(SWD),属典型的河流洪水在高水位滞流环境下沉积的悬移质泥沙。结果表明,TWR剖面古洪水SWD和现代洪水SWD沉积学分类为沙质粉沙,现代土壤为黏土质粉沙,现代风成沙为中沙。古洪水SWD粒度自然分布频率曲线为正偏,呈单峰,主峰高且峰值集中,分选性良好。古洪水SWD和现代洪水SWD磁化率较低,介于现代土壤和现代风成沙之间,化学元素明显区别于现代土壤和现代风成沙,表明它们尚未受到风化成壤作用影响,为古洪水悬移质快速沉积形成的滞流沉积物。石英颗粒微形态特征的分析表明,古洪水SWD和现代洪水SWD石英颗粒表面分布明显的三角痕、V形坑、撞击坑和凹面等水成沉积物的典型特征,属于河流沙类型。采用单片再生剂量法(SAR)光释光技术测年,证明在13.6~13.0 ka BP,黄河源地区经历了一期多次的大洪水事件,发生时段对应末次冰消期向全新世转折的时期,与欧洲和格陵兰冰芯记录末次冰消期中的Bolling/Aellrod暖期相对应,此时青藏高原地区冰川大规模消融,这期古洪水事件正是流域内冰融水大量下泄汇入黄河而形成的大洪水。     

黄河下游不同河段分组悬沙输移对河床冲淤的影响

小浪底水库运行后,坝下游分组悬沙输移特点发生改变,不同河段冲淤过程有所差别。基于1999—2018年坝下游实测水沙资料及固定淤积断面地形数据,分析汛期分组悬沙输移的沿程调整特点,建立分组悬沙输移及河床边界条件双重影响下不同河段河床累计冲淤量的计算关系。分析结果表明：(1)汛期各组沙输沙率远小于蓄水前,且中沙输沙率降幅最大,在各水文断面平均降幅为85%;沿程上细沙输沙率基本不恢复,而中沙和粗沙恢复距离分别到利津及艾山。(2)坝下游河床持续冲刷,各河段河床组成均发生不同程度的粗化;在拦沙后期(2007—2018年),游荡段和过渡段床沙中细沙和中沙占比不足5%,对悬沙几乎无补给作用,而弯曲段床沙对中沙仍有一定的补给能力。(3)下游各河段以冲刷下切为主,但调整幅度不同,故对水流的约束能力有所差异。建立了各河段累计冲淤量与前期河相系数及进口断面分组来沙系数的经验关系,并采用2019年下游水沙数据对公式进行了初步验证,公式能合理反映断面形态与分组悬沙输移对河床累计冲淤过程的影响。     

末次间冰期以来兴凯湖黑碳的沉积记录及其环境意义

在我国东北地区,黑碳记录较少,尤其是长时间尺度记录,区域火灾如何响应于气候变化还存在争议。本研究通过对兴凯湖XK08-A2钻孔约336 cm岩芯,共136个沉积物样品的黑碳含量进行了分析,并结合石英光释光和加速器质谱¹⁴C测年结果,探讨了末次间冰期以来东北地区火灾历史与古环境的联系。兴凯湖沉积物黑碳含量的平均值在末次间冰期、末次冰期以及全新世分别为0.51±0.10‰、0.68±0.15‰和0.71±0.20‰。兴凯湖沉积物中黑碳含量从下向上呈增加趋势,表明末次间冰期区域火灾的发生频次较低、规模较小,末次冰期火灾的频次升高、规模越来越大,全新世阶段火灾的频次和规模与末次冰期相当。这些变化与轨道尺度东亚夏季风进退以及人类活动密切相关。从末次间冰期到末次冰期,东亚夏季风变化是东北地区火灾发生的主要控制因素。强盛的东亚夏季风带来充沛的降水,促进了低洼地区湿地沼泽的发育,缩短了火风险期,致使发生大规模火灾的概率较低。自然背景下季风降水主导我国东北地区火灾的发生,与黄土高原和西南地区一致,但与欧美地区受温度影响存在显著的空间差异。全新世在人类活动的影响下,虽然东亚夏季风增强...     

黄土高原北缘中部末次冰期冰楔假型的发现及意义

冰楔假型是反映古气候环境的重要标志,其蕴涵的气候地层信息对地貌演化过程具有重要的指示意义。通过对黄土高原北缘中部环江T1阶地上新发现的冰楔假型群特征的研究和光释光(OSL)测年,结果显示这些发育在冲积砂砾石中的冰楔假型的充填砂体的年代为 (30.01±3.31) ka B.P.,形成环境推测当时的年平均地温比现今要低17.7 ℃。该冰楔假型的发现也为末次冰期阶段性冻土南界的位置和变迁提供了证据。另外,据冰楔与阶地冲积物的关系推测,在冰楔形成的冰冻期河流阶地的堆积缓慢甚至停滞,在(28.64±3.13) ka B.P.之后的气候温暖期河流快速下切、T1阶地形成。这为河流阶地成因机制的探讨提供了依据,反映了气候波动对阶地发育的控制。     

黄河源玛曲段末次冰消期以来古洪水事件与冻融褶皱现象研究

通过对黄河源玛曲段开展广泛细致的野外考察,在黄河左岸第二级阶地前缘达尔琼东（DEQ-E）地点发现了两组漫滩相古洪水泛滥沉积层（OFD1和OFD2）。剖面厚448.5 cm,层次分明,未经人为扰动,沉积学特征显著。结合野外宏观特征与室内磁化率和粒度指标分析结果,确定这两组OFD（245.0~448.5 cm）为典型的黄河大洪水溢出河槽形成的泛滥沉积物,共记录了两期11次古洪水事件。基于光释光（OSL）测年数据,确定了这些古洪水事件的发生时段以及OFD1上部（270.0~330.5 cm）冻融褶皱现象的发育年代。这两期古洪水事件分别发生在14900±1010~12800±1130 a和11060±880~9820±390 a,在时间坐标上分别对应于末次冰消期中的Bølling-Allerød暖期和早全新世气候逐渐转暖阶段。由于青藏高原冰川对气温变化响应敏感,在Bølling-Allerød暖期和早全新世气候逐渐转暖的大背景下,此时黄河源区发育的大规模冰川积雪会加速消融,抑或叠加区域暴雨的影响,进而导致了该河段大洪水事件的频发。另外,根据沉积地层的先后顺序及其发育特征,确定OFD1上部冻融褶皱发育年代为12500~11500 a,在时间坐标上与末次冰消期中的新仙女木寒冷事件（YD）对应。由于此时青藏高原整体以急剧降温为特征,使得该研究河段的沉积地层受到显著的冻融作用,进而形成了典型的冻融褶皱/冻融泥流等冰缘地貌类型。该研究成果有助于深入理解黄河源流域水文系统和地貌发育过程对全球气候变化的响应规律。

     

太行山南缘晚更新世以来河流阶地的发育及其新构造运动意义

太行山南缘的武家湾河流经太行山与华北平原两大地貌单元的过渡地带,较太行山内部其他水系对新构造运动的响应更为敏感,能较好地记录区域地壳抬升历史。以武家湾河下游平甸河为研究重点,通过野外河流阶地级序及沉积特征的调查并结合光释光（OSL）测年结果,厘定了平甸河4级河流阶地,T4、T3、T2及T1阶地河拔高度分别为61～96 m、35～54 m、19～43 m、3～5 m,分别形成于974 kaBP、739 kaBP、483 kaBP、23 kaBP,根据对阶地成因的探讨,认为T4、T3、T2阶地为构造阶地,T1阶地为气候阶地,阶地资料揭示晚更新世（Qp3）太行山南缘经历3次间歇性构造抬升后至少隆升了90 m: 第一次抬升26～42 m、抬升速率111～179 mm/a,第二次抬升11～27 m、抬升速率043～105 mm/a,第三次抬升16～39 m、抬升速率035～085 mm/a。本研究为河流阶地对新构造运动的响应研究提供了实际材料,对晚更新世太行山的形成及演化研究具有较重要的参考价值。     

广西佛子冲矿田大冲花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

本文对佛子冲铅锌矿床北部早前认为的成矿花岗岩——大冲岩体进行了年代学研究,获得花岗闪长岩锆石SHRIMPU—Pb年龄为258.2±3.2Ma(95%置信度,MSWD=0.59),证明大冲岩体形成时代不是原来认为的燕山早期,而是属于海西期。同时结合区域上海西期岩体不成矿的认识和矿床地质特征,本文认为成矿岩体不是大冲岩体,而是燕山期花岗斑岩群,它们和铅锌矿化一起明显受到牛卫断层系统控制。     

东秦岭南洛河上游黄土地层年代的初步研究 及其在旧石器考古中的意义*

近年来,在东秦岭南洛河流域发现了大批旧石器地点,该区域被认为是中国南北方旧石器工业的交汇和过渡地带。但是,早期人类在这一带的活动时间和环境背景尚不清楚。由于第四纪黄土的定年方法相对成熟,旧石器遗址的黄土堆积可为解决这些问题提供重要证据。对洛南盆地上白川和刘湾两个遗址的黄土剖面进行土壤地层和磁性地层研究以及光释光年龄和磁化率测定结果显示,该地区的黄土堆积可能从110万年前就已经开始,地层有明显的黄土-古土壤旋回,指示了气候和环境在冰期-间冰期时间尺度的变化。黄土地层下部出土的石制品表明,至少在约80万年前后人类就在这一带活动并制作工具。石制品两面加工技术被广泛采用,大量制作精美的手斧和薄刃斧等Acheulian工业类型工具的发现,显示洛南盆地的旧石器工业可能已经突破了"莫氏线(Movius Line)"的框架。     

银川盆地晚上新世物质来源及其对黄河上游形成年代的约束

黄河上游河段的形成年代依然存在争论,而银川盆地是黄河上游物质的主要沉积区之一,该盆地沉积序列的研究能为了解黄河上游的物质来源和形成年代提供重要线索。对银川盆地钻孔（PL02）底部进行了碎屑锆石U-Pb测年和碎屑组分统计研究,并与上游黄河沉积物以及盆地周边贺兰山和鄂尔多斯高原西部的锆石U-Pb年龄数据和碎屑组分数据进行了对比分析。结果表明贺兰山和鄂尔多斯高原西部并不是银川盆地晚上新世沉积物的物质供应区,而是黄河将银川盆地以上河段地区物质输送到银川盆地。这一结果进一步证明了黄河上游兰州—银川段在晚上新世已经形成的观点。