黄河源区黄河袭夺长江水系之初探

对黄河源区的河流地貌研究表明,该区共发育三级阶地,其中第一、第二级阶地形成于晚更新世的末期至全新世,而第三级阶地形成于晚更新世晚期。在晚更新世晚期,多石峡被切开,黄河源区晚更新世湖泊消失,现今黄河形成。随着现今黄河的形成和晚更新世湖泊的消失,南岸支流之一的多曲向南溯源侵蚀加强,并穿越巴颜喀拉山,夺取了巴颜喀拉山南侧原属于长江流域的贝敏曲和洛曲,使分水岭向南推进了25km,袭夺的时间为晚更新世末期。     

黄河源区第四纪地质研究的新进展

通过对黄河源区的钻孔、自然露头的研究, 建立了黄河源区的第四纪地层层序。第四纪地层可划分为下更新统、中更新统、上更新统和全新统。下更新统为河湖相沉积; 中更新统主要有湖积物、冰碛物和冰水沉积物; 上更新统主要有湖积物、冰碛物、冰水沉积物、洪积物和河流沉积物; 全新统主要由河流沉积物、洪积物和湖积物构成。黄河源区的冰期可划分为3期, 即末次冰期、倒数第二次冰期、倒数第三次冰期, 末次冰期又可分为2个冰阶。黄河源区的湖泊演化可划分为早更新世、中更新世和晚更新世—全新世3个阶段: 早更新世的湖泊范围小; 中更新世的湖泊范围明显扩大, 在位置上也较早更新世的湖泊南移; 晚更新世的湖泊经历了两次的扩张—收缩变化, 到了全新世, 除现今还发育的几个湖泊外, 大多数地区的湖水已退出, 基本上转变为河流环境。在晚更新世末期到全新世初期, 封闭黄河源区的多石峡被切开, 湖水外泄, 现今的黄河形成了, 同时发生了袭夺长江水系的水流。     

黄河源地区的河谷地貌特征及其对黄河上游形成和演化的启示

黄河的形成与演化对于认识我国宏观地貌格局的形成、青藏高原及黄土高原的区域构造活动历史、华北平原及黄渤海陆架的形成和演化等问题具有重要意义。目前对黄河演化历史的研究主要集中在龙羊峡以下的河段,对于黄河源段的关注较少。文章基于黄河源地区河谷地貌的实地考察,并利用SRTM1-DEM数据,分析了黄河源段干流及支流河谷橫剖面的地貌特征,并与该区典型的冰川谷和兰州附近黄河的河谷横剖面进行了对比。结果表明:黄河源地区的河谷规模巨大,并呈现出谷底开阔、河床窄小、阶地不明显、谷坡陡立、河谷横剖面左右对称的U型谷特征。这些特征与该区冰蚀谷的特征相似,但与兰州段黄河成型河谷的特征相差甚远,且其河谷规模更大。我们推断,黄河源地区的河谷可能主要为冰期时的冰蚀作用所塑造,而非单纯的流水侵蚀形成。由于冰蚀作用的存在,该区早期的河流阶地可能被随后冰期的冰蚀作用所破坏,当前基于黄河源地区现存河流阶地年代的研究很可能低估了该区水系的发育历史。此外,反复的冰川进退也可能导致黄河源水系自上而下贯通,而非溯源侵蚀形成。     

黄河源区新构造运动对生态环境恶化的影响

基于黄河源区1:25万生态环境地质调查新获得的大量实际资料,通过分析和研究发现,黄河源区早更新世-中更新世处于走滑伸展的大陆动力学背景,在整体隆升中,形成断块山与拉分盆地,湖泊广布;晚更新世,大陆动力学机制过渡为挤压收缩,在整体抬升中,断块山显著崛起,湖盆萎缩、变形;全新世,大陆动力学环境反转为走滑挤压,持续隆升,黄河扩展源头到达本区,扎陵湖、鄂陵湖外泄,闭流盆地水环境转向开放.近代,特别是20世纪70年代以来,新构造活化与寒冻风化岩屑坡扩大、沙质荒漠化蔓延、湖泊和沼泽湿地萎缩、区域地下水位下降、源区黄河频繁断流、生态环境日益恶化响应关系密切.因此,新构造运动在黄河源区生态环境恶化中起主导作用,而其他因素则起到促进与加速的作用.     

黄河源区新构造运动对生态环境恶化的影响

基于黄河源区1∶25万生态环境地质调查新获得的大量实际资料,通过分析和研究发现,黄河源区早更新世—中更新世处于走滑伸展的大陆动力学背景,在整体隆升中,形成断块山与拉分盆地,湖泊广布;晚更新世,大陆动力学机制过渡为挤压收缩,在整体抬升中,断块山显著崛起,湖盆萎缩、变形;全新世,大陆动力学环境反转为走滑挤压,持续隆升,黄河扩展源头到达本区,扎陵湖、鄂陵湖外泄,闭流盆地水环境转向开放。近代,特别是20世纪70年代以来,新构造活化与寒冻风化岩屑坡扩大、沙质荒漠化蔓延、湖泊和沼泽湿地萎缩、区域地下水位下降、源区黄河频繁断流、生态环境日益恶化响应关系密切。因此,新构造运动在黄河源区生态环境恶化中起主导作用,而其他因素则起到促进与加速的作用。     

黄河源区新构造运动对生态环境恶化的影响

基于黄河源区1:25万生态环境地质调查新获得的大量实际资料,通过分析和研究发现,黄河源区早更新世-中更新世处于走滑伸展的大陆动力学背景,在整体隆升中,形成断块山与拉分盆地,湖泊广布;晚更新世,大陆动力学机制过渡为挤压收缩,在整体抬升中,断块山显著崛起,湖盆萎缩、变形;全新世,大陆动力学环境反转为走滑挤压,持续隆升,黄河扩展源头到达本区,扎陵湖、鄂陵湖外泄,闭流盆地水环境转向开放.近代,特别是20世纪70年代以来,新构造活化与寒冻风化岩屑坡扩大、沙质荒漠化蔓延、湖泊和沼泽湿地萎缩、区域地下水位下降、源区黄河频繁断流、生态环境日益恶化响应关系密切.因此,新构造运动在黄河源区生态环境恶化中起主导作用,而其他因素则起到促进与加速的作用.     

黄河贵德段河流阶地及演变研究

贵德盆地作为青藏高原东北部的一个构造地貌单元,处于黄河上游中段,盆地中河流阶地发育,但是阶地的形成时代仍存在很大争议.选择贵德盆地黄河阶地作为研究对象,并从龙羊峡至松坝峡共采集阶地ESR测年样品10个,进行了年代测试,结果表明贵德盆地新构造运动具有间歇性、差异性特征.笔者还并分析了黄河贵德段演变特征     

长江-黄河源寒区径流时空变化特征对比

长江源区比黄河源区寒冷而干燥, 年径流量仅为黄河源区的60%, 径流年内分配较黄河源区均匀性差, 丰水年与枯水年比例基本相当, 而黄河源区枯水年占较大优势. 近40 a来长江源区径流量总体上呈明显的递减趋势, 黄河源区径流量则呈现略微增长趋势. 长江源区径流量以8～9 a的周期变化较为显著, 黄河源区径流量则以7～8 a周期比较显著. 对寒区径流变化的主要影响因子分析表明, 长江源区温度因子对径流年际变化影响大于黄河源区, 而降水因子影响相对较小, 长江源区寒区水文环境对径流影响较大是造成长江、黄河源区径流差异形成的主要原因.     

黄河河套盆地段阶地砾石层的形成时代和物源分析

研究团队前期在河套地区发现了多级黄河阶地,并厘定了其沉积时代,但并未探讨其物源特征。在此工作的基础上,我们首次从物源的角度对河套盆地段黄河的形成演化进行探讨。对黄河临河段T3阶地、黄河库布齐段T9阶地砾石层进行砾石统计,发现两处古流向均为由西向东,证明物源来自黄河上游方向。在临河段黄河T3阶地、库布齐段黄河T9阶地基座和下伏白垩纪基岩三处采集锆石样品,发现河套盆地段黄河阶地下伏白垩纪基岩有三个主要峰值:250～310 Ma、1550～2160 Ma、2340～2700 Ma,而黄河T3阶地和T9阶地基座的锆石年龄谱除了以上三个峰值外,在380～490 Ma和600～1420 Ma两个区间也有明显峰值。将其年龄谱与已发表的黄河各地质年代沉积物的锆石年龄谱进行对比,我们发现白垩纪基岩的物源主要来自鄂尔多斯基底和周缘造山带,而河套盆地段黄河河床至少从(5.16±0.50)Ma开始接受来自青藏高原东北部的碎屑物的堆积,也即贯穿青藏高原东北部和河套盆地的黄河至少在此时就已经形成。     

黄河源区基流变化及影响因子分析

利用黄河源区的4个水文站及13个气象站的日系列资料,基于改进的加里宁基流分割法,分析了1956—2000年以来黄河源区基流和以水文站为节点控制的各个子流域的基流变化及其影响因素.结果表明:黄河源区基流比例较大,多年平均基流指数为0.652;黄河沿以上流域基流指数为0.556,黄河沿-吉迈区间基流指数为0.588,吉迈-玛曲区间基流指数为0.649,玛曲-唐乃亥区间基流指数高达0.704.从绝对量来看,黄河源区多年平均基流量为132.46×108m3;子流域中,玛多以上流域基流量最小,为3.92×108m3,吉迈-玛曲区间基流量最大,为68.82×108m3.对于整个研究区,年降水量决定年基流量,气温影响基流,气温升高,基流减少.不同子流域的基流对气候变化响应不同,玛曲以上各个子流域基流随气温升高而减少,而在玛曲-唐乃亥区间年气温对年基流量无明显影响.黄河源区年代尺度基流指数和降水量成反比关系.     

黄河源区冻土对植被的影响

黄河源区由于近年来气候变化的影响,打破了高寒植被与冻土环境之间稳定的适应性关系,由此引发了一系列生态环境退化的现象.在黄河源区多年野外工作的基础上,定量分析了冻土与植被之间的关系.研究表明:多年冻土埋深通过影响浅层土壤含水量影响植被生长的,多年冻土的埋深与浅层土壤含水率和植被的覆盖率具有良好的相关性规律.冻土埋深<2 m时,冻土埋深决定浅层土壤含水率,成为影响植被的生长主要因素;埋深>2 m时,冻结层上水水位低、补给量少,冻结层上水水量小,毛细上升高度不能达到植被根系分布的浅层土壤中,植被生长环境干旱化,多数植被生长受限制,这时只有少量根系发达的耐旱植被存活,覆盖率小,一般不超过35%.因此,2 m的多年冻土埋深为“生态冻土埋深”.近20 a来,黄河源区地温长期处于增温状态,多年冻土出现表层融化,形成深埋的或少冰的冻土等现象;部分地带完全融化消失,连续多年冻土变成不连续冻土或岛状冻土.多年冻土退化后,土壤含水量减少,导致植被物种更替、“黑土滩”等退化现象.     

黄河源区水环境变化及黄河出现冬季断流的原因

自1954年有水文观测资料以来，黄河曾在青海省玛多县黄河沿水文站发生过3次断流。本文在分析黄河源区水环境特征及其影响因素的基础上指出，鄂陵湖、扎陵湖的环湖融区调节能力低，当遇到连续干旱、冬季其调节水量不足以维系黄河径流时便会发生断流，这是断流的主因。湖水位降低、开采沙金、过度放牧等自然和人为因素也会对黄河发生断流产生影响。鄂陵湖口附近黄河上修建的水电站开始蓄水，提高了两湖及环湖融区的调节能力，今后黄河冬季出现断流的可能性将大为降低。     

黄河下游凌情特征及变化

黄河下游冰情的基本特点和规律是:冬季有的年份封冻,有的年份不封冻;下游下段河道流凌封冻日期早,融冰、开河日期晚,封冻历时长,冰盖厚冰质坚;上段河道流凌封冻日期晚,融冰、开河日期早,封冻历时短,冰盖薄冰质酥。冰凌洪水特点是流量小,水位高且上涨快;凌峰流量自上而下沿程逐渐增大。近20年来,由于黄河下游河道水量大幅度减少,甚至发生连年断流,冬季气温持续偏高,加上水库调度等因素的共同影响,引起了凌情的相应变化。这些变化主要表现为:封开河日期提前,封河长度缩短、封冻冰量和槽蓄水量减少,冰塞冰坝发生次数减少,不封冻年频率增加等。     

黄河中游区重力侵蚀研究综述

在对黄河中游区重力侵蚀宏观规律分析、实验观测、计算模型及新技术应用4个方面研究进展进行评述的基础上,就重力侵蚀机理模型构建的难点和重点、3S技术及非线性方法等新技术用于重力侵蚀研究的可行性和应用方式等进行了探讨。分析了重力侵蚀观测水平较低的原因及其对理论和计算模型研究的严重制约作用。提出重力侵蚀研究应在流域观测站点布设、数据自动测报和积累、计算模型合理概化及与其它类型侵蚀研究结合方面进一步开展工作。     

黄河三角洲河口地区经济发展思路探讨

随着国家对黄河三角洲高效生态经济区发展规划的批复,如何加强黄河入海流路管理及其范围内土地开发,既要符合国家对河口治理的综合规划和土地规划,又能促进黄河三角洲高效生态经济快速发展,已成为突出问题。文章对黄河入海河口基本情况及如何管理和对其范围内土地进行合理利用开发提出了建议和意见。     

黄河泛滥平原全新世沙尘暴活动的历史记录——以颖河上游一典型剖面为例

研究了淮河支流颖河上游嵩山东麓一典型全新世黄土-古土壤剖面,获得了较高时间分辨率的磁化率、粒度成分和>0.063mm粒级百分比含量等环境代用指标系列。通过地层对比研究,确定了该剖面的基本年代框架。分析了颖河上游全新世黄土-土壤磁化率、粒度特征,论证了颖河上游全新世黄土-土壤物质粒度成分与黄河泛滥沉积沙尘暴活动关系,揭示了颖河上游全新世黄河泛滥平原沙尘暴活动特征。3100aBP以来气候趋于干旱,黄河下游泛滥频率增加,风沙活动范围显著扩大,沙尘暴活动强烈。     

黄河包头段颗粒物中轻稀土元素的分布特征

干流表层沉积物和悬浮物中各轻稀土元素的总量、非稳定态及非稳定态之和的横向分布特征,以及稀土元素的配分模式和地球化学特征参数均揭示,来自包头市工业废水的外源轻稀土元素对黄河包头段干流具有一定的迭加作用;柱状沉积物中各轻稀土元素的含量、非稳定态及其非稳定态之和的纵向变化规律则揭示,这种迭加作用呈逐年递减之势,但又由于支流柱状沉积物中非稳定态稀土元素的含量较高,从而仍有对干流产生进一步迭加的潜势。     

黄河中游对硝基氯苯传输迁移转化模拟

进行了对硝基氯苯在黄河中游天然河道中的输送、迁移和转化的水质模拟研究。重点研究了大量泥沙对对硝基氯苯运动和归宿的影响及水质模型的率定和检验方法。模拟了在点源输入下,不同水情期,泥沙不同冲、淤格局的对硝基氯苯的输移。该水质模型由三个子模型构成,除了描述水流运动的水动力学模型外,还有描述河中可溶性有机碳沿程变化和对硝基氯苯在泥沙中的分配及其光解、挥发作用的子模型。     

黄河水对地下水补给深度的初步研究

本文根据河南省黄河下游影响带众多的水源地勘探孔资料和黄河4条剖面上同位素的分布特征,采用地层分析法、同位素法和数值法较准确地划分了黄河不同河段地表水对地下水的补给深度,其中,郑州剖面补给深度小于2 5 0m ,中新剖面和开封剖面大于2 0 0m ,濮阳剖面小于15 0m。