雅鲁藏布江中游晚更新世古堰塞湖群的时空关系探讨

雅鲁藏布江中游堵江事件多发,探索堵江事件之间的关系对理解河流地貌演化有着重要作用。在中游宽谷地区,众多河流堆积阶地中保存着古堰塞湖相沉积物。前人对林芝地区、泽当宽谷和日喀则宽谷的古湖相沉积进行了较为深入的研究,三个宽谷在晚更新世均发育过古堰塞湖,但三个地区古堰塞湖之间的时空关系仍未可知。在上述基础上,对雅鲁藏布江中游不同河段古堰塞湖的坝体位置、成因、海拔及发育年代等进行总结分析。归纳出在雅鲁藏布江中游宽谷河段分别发育着3个独立的古堰塞湖,成因多为冰川/冰碛物堵江。晚更新世不同河段降水和地貌条件差异,冰川规模变化速率不同,可能导致冰川前进壅塞河道时间不一致;但3个古堰塞湖的消亡时间较为接近,其溃决过程可能存在关联。     

黄河上游末次冰盛期古洪水事件的初步研究

洪水的发生规律是洪灾预报的前提，已有的人类洪水记录时间尺度，不足以认识和把握洪水的出现规律。因此，利用地质记录延长洪水序列，探讨地球特征气候期的洪水特点，就显得非常重要的必要。黄河上游兰州－银川段的洪水地质记录表明，在末次冰盛期的20－18ka，该区共发生了106次大洪水漫滩事件，其中有18次为多次洪峰叠加的复合型大洪水，洪水的发生频率达53次/ka。发生于末次冰盛期的大洪水可能属冰凌洪水，与末次冰盛期强烈的气候波动和不稳定有关。这些大洪水的频发与中国西部的末次冰盛期出现的高湖面相对应，既不符合一般的季风气候理论，也不同于我国东部广大地区末次冰盛期以冷干为主的气候特点，表明中国西部气候的独特性和复杂性。     

雅鲁藏布江中游杰德秀古湖的发现及其意义

在雅鲁藏布江中游山南宽谷段发现了一套湖相沉积地层,形成时代为晚更新世晚期,为冰川阻江形成的堰塞湖沉积物。野外调查发现该套湖相地层在桑日县、乃东县、扎囊县等地均有出露,综合研究认为其为一个东起桑日县扎巴村、西至贡嘎机场附近的大型古堰塞湖泊,面积达700多km2。通过区域调查,该堰塞湖形成的湖相沉积地层在贡嘎县杰德秀镇出露最厚,厚10余m,主要由粉砂质黏土层、细砂层组成,水平纹层等湖相沉积特征明显,本研究称之为杰德秀古湖。杰德秀剖面顶部14C日历校正年龄为15 680～15 105 aBP,属于末次盛冰期。对比林芝古湖、格嘎古湖和松宗古湖等雅鲁藏布江下游堰塞湖的沉积物特征和形成时间,认为杰德秀古湖发育于末次盛冰期。沉积相特征和湖水库容量模拟分析表明,该堰塞湖发育时期,雅鲁藏布江中游山南宽谷段并未完全封闭,为一个湖水面积巨大的过水湖或吞吐湖,类似于现代过水水库。桑日县扎巴村雅鲁藏布江河谷两岸分布有冰碛物,其与雅鲁藏布江中游山南宽谷段的湖相沉积地层的时空关系指示杰德秀古湖与冰川阻塞河道有关,杰德秀古湖是由于冰川阻江形成的冰川堰塞湖。研究结果也进一步说明,雅鲁藏布江现代水系形成以前,其中游不存在面积巨大的众多古湖泊,雅鲁藏布江也不是溯源侵蚀疏干多个古湖泊而形成的,在古湖泊形成之前,雅鲁藏布江已经贯通。雅鲁藏布江流域内的古湖泊是由于气候变化、新构造运动或地震活动等原因造成河道堵塞形成的堰塞湖。     

岷江叠溪古堰塞湖的研究意义

近年来,在岷江上游及其支流杂谷脑河中发现了多处滑坡古堰塞湖沉积物,并受到广泛关注,但也有不少学者质疑是否是堰塞湖相沉积物。2008年5月12日四川汶川地震引发了几十个规模较大的滑坡堰塞湖,叠溪古堰塞湖展示的重大地质历史事件再次引起学术界广泛的关注。本文根据最新调查、勘查和测试资料对古堰塞湖的形成与消亡过程做了进一步查证; 对获得的全断面岩芯样品开展了 AMS14C 测年、孢粉分析、稳定碳氧同位素、有机质含量及粒度分析等一系列的环境代用指标分析。研究表明,叠溪古堰塞湖形成于30000万年前,经历了约15000年,沉积了200余米的湖相沉积物,大约在15000年前开始溃决消亡。从钻孔岩芯中获取了古地震和古气候的重要信息,揭示古堰塞湖沉积期间曾经历过至少10次强烈地震,并且与气候的变化有一定的相关性,这些资料信息为讨论岷江上游地区地貌和古气候演化规律提供了重要依据,提出了一套通过对古堰塞湖沉积物的分析研究,探讨地质环境和古气候演化的系统方法。     

末次冰盛期以来冲绳海槽古海洋环境研究进展

冲绳海槽处于东海与西太平洋边缘的交界处,不仅对全球气候变化响应敏感,其环境变化也影响着东亚边缘海,乃至东亚大陆的环境,是研究古海洋环境的理想区域。该区域的古海洋环境研究多集中于末次冰盛期以来,因此本文以冲绳海槽为主体,总结了该区域末次冰盛期以来古海洋环境变化的相关研究,主要包括3个方面：古海平面、温度和盐度等;沉积物来源及其演化;黑潮及其对海洋环境的影响。该区域末次冰盛期以来的环境变化可大致分为,主要由海平面控制为主的末次冰盛期-早全新世和由黑潮、季风等因素控制的早全新世-现代两个主要的阶段。沉积物主要来自古黄河、长江、日本、台湾岛以及火山喷发物质等,但不同区域、不同时间的物质来源存在差异。另外,黑潮是该区域最主要的海流,其路径和强度末次冰盛期以来经历多次变化,并对其他海洋环境要素产生重大的影响。综合上述研究,提出未来应该系统建立冲绳海槽海洋环境演化历史、加强黑潮对周边流系的影响和陆源物质源-汇过程的系统研究。

     

用花粉记录探索古植被——答“关于华南地区末次冰盛期植被类型的讨论”

正确认识花粉源区、花粉传播及其动力,是用花粉重建古植被的基础。对深海花粉来说,这个问题尤为重要。文章回答了刘金陵等对我们南海的工作的质疑,同时阐述了我们用深海花粉再造南海北部大陆架及沿海地区末次冰盛期古植被的逐步深入的过程。直至今日,我们仍在不断探索,以求得更为接近真实的冰盛期古植被     

恒河-雅鲁藏布江流域雪线场的建立及其环境意义

利用冰川编目最新数据资料,计算恒河-雅鲁藏布江冰川平均高度(H_me)与测量雪线(ELA_h)之间的回归方程,发现冰川系统越大,样本数越多,则相关性越好,从而建立大系统的回归方程计算系统内所有冰川样点的计算雪线高度(ELA_hc).对所求得的ELAhc采用10’×10’的格网覆盖区域,对格网内样点的经纬度和计算雪线高度进行算术平均,用Kriging插值生成一定间隔的雪线分布图,即雪线高度场.把所得结果与该区域已有研究对比,发现它除具有共同的基本规律外,还更能体现出西藏南部雪线场的详尽分布规律,如全流域从下游向上游按照平均雪线高度的大小可以分为4个区,不同区域的雪线分布反映了影响区域雪线分布的主导因素.此方法可应用于其它已进行冰川编目的地区,也可建立不同尺度的温度场、积累场、降水场等冰川特征值场.     

岷江上游叠溪古堰塞湖沉积物粒度特征及环境意义

利用古堰塞湖沉积物中连续的地质记录来研究区域过去气候变化规律,这一方法是继通过深海沉积、极地与高山冰芯、黄土、湖泊、洞穴石笋、珊瑚等沉积物中的地质记录来研究全球气候变化途径之后的又一新途径。反映沉积物中环境信息的代用指标有多种,其中粒度特征就是其中一种,它可以反映沉积过程中的古环境、古气候特征。通过该项研究可以建立青藏高原东部边缘(岷江上游叠溪地区)2万年以来的古环境古气候演化规律以及地质环境的演化规律,找到气候环境变化与地质环境演化的相关性。本文采用精细粒度分析和系统粒度分析等方法提取了堰塞湖相沉积物的粒度特征资料,并与已有的冰川湖沉积物的研究成果进行了对比分析。通过精细分析得到了堰塞湖相沉积物多为粉土和黏土;深色沉积物与粗颗粒相对应,浅色沉积物与细颗粒相对应的关系;并结合有机质测试发现:深色沉积物有机质含量多于浅色沉积物,表明粗颗粒土代表的是雨水充沛水动力条件好且植被相对茂盛的气候环境特征,细颗粒土则与其相反;沉积物中深浅交替的纹层厚度约为2～5 cm;这些特征与冰川湖沉积物特征差别很大,因此其代表的气候环境意义也完全不同。通过整个剖面的系统粒度分析得到了整个沉积过程的粒度变化特征,并据此结合年代测试结果将整个沉积剖面划分了7个粒度变化周期,揭示了该沉积过程中该地区经历了7次气候环境的变迁。     

雅鲁藏布江流域气候和下垫面变化对径流的影响研究

典型高原寒区雅鲁藏布江流域径流变化是反映该区域气候和下垫面变化的重要指标。在全球升温背景下,由于观测资料稀缺,导致缺乏针对整个流域的气候和下垫面变化对径流影响的研究。因此,本研究基于1986—2010年的气象数据和奴下水文站月尺度、动态土地利用数据等,利用改进的水文模型并结合不同的模拟策略厘清了流域1991—2010年不同时段间气候和下垫面变化对径流的影响。结果表明：在1991—2010年期间,不同时段间气候和下垫面变化对径流变化的贡献率差异较大,气候变化对径流变化的贡献率高于下垫面变化,且使径流量增加。从空间上看,气候变化对流域产流的贡献率在上游和中游都较大,在下游东北部的贡献率较小,而在该区域下垫面变化的贡献率较大。雪冰融水径流呈增加的趋势,对年径流的平均贡献率在21.1%~48.6%范围内,多年平均贡献率为33.6%;雪冰融水径流一般从4月开始增大,8月达到最大,10月达到消融末期。本研究的开展和发现既是雅鲁藏布江流域水文、水资源基础性研究的需要,具有重要的理论研究意义,同时也可为该流域的水资源保护、规划与管理提供科学理论和决策依据,具有重要的现实意义。     

西藏雅鲁藏布江缝合带二叠纪灰岩体的动物群及其古地理意义

西藏雅鲁藏布江缝合带含有从砾石级到几十平方千米大小的二叠纪灰岩体，它们没有完整的地层层序，与围岩形成混杂或滑杂堆积，长期以来对其来源的解释存在争论。本文通过对灰岩体的动物群类型、古生物地理区系及其岩石学特征等方面进行研究和比较，认为雅鲁藏布江缝合线一带的二叠纪灰岩体总体上都呈现出冈瓦纳冷水型与华夏暖水型动物群混生特点，应形成于相同或类似的沉积环境。根据珊瑚、筵、腕足类等动物群大致分为与南方冈瓦纳大陆北缘内陆棚相动物群比较接近和与更靠近古赤道区的拉萨地块动物群较为接近两种类型，其时代从早二叠世晚期至长兴期不等。灰岩体主要由肉红色或灰色纯生物碎屑灰岩组成，不含或含有很少的陆源碎屑，均孤立地分散于中生代地层中，与围岩往往呈断层接触，断层带或灰岩夹层中经常有玄武岩或其他火山岩。因此，灰岩体可能为位于冈瓦纳大陆北缘外陆棚上小型碳酸盐台地或新特提斯洋最初裂解带上的海山型碳酸盐岩沉积，受后期印度-欧亚大陆板块碰撞作用而成为外来体夹于缝合带的其他海相沉积中。     

Middle‐Late Pleistocene Glacial Lakes in the Grand Canyon of the Tsangpo River,Tibet

Many moraines formed between Daduka and Chibai in the Tsangpo River valley since Middle Pleistocene. A prominent set of lacustrine and alluvial terraces on the valley margin along both the Tsangpo and Nyang Rivers formed during Quaternary glacial epoch demonstrate lakes were created by damming of the river. Research was conducted on the geological environment, contained sediments, spatial distribution, timing, and formation and destruction of these paleolakes. The lacustrine sediments 14C (10537±268 aBP at Linzhi Brick and Tile Factory, 22510±580 aBP and 13925±204 aBP at Bengga, 21096±1466 aBP at Yusong) and a series of ESR (electron spin resonance) ages at Linzhi town and previous data by other experts, paleolakes persisted for 691~505 kaBP middle Pleistocene ice age, 75–40 kaBP the early stage of last glacier, 27–8 kaBP Last Glacier Maximum (LGM), existence time of lakes gradually shorten represents glacial scale and dam moraine supply potential gradually cut down, paleolakes and dam scale also gradually diminished. This article calculated the average lacustrine sedimentary rate of Gega paleolake in LGM was 12.5 mm/a, demonstrates Mount Namjagbarwa uplifted strongly at the same time, the sedimentary rate of Gega paleolake is more larger than that of enclosed lakes of plateau inland shows the climatic variation of Mount Namjagbarwa is more larger and plateau margin uplifted more quicker than plateau inland. This article analyzed formation and decay cause about the Zelunglung glacier on the west flank of Mount Namjagbarwa got into the Tsangpo River valley and blocked it for tectonic and climatic factors. There is a site of blocking the valley from Gega to Chibai. This article according to moraines and lacustrine sediments yielded paleolakes scale: the lowest lake base altitude 2850 m, the highest lake surface altitude 3585 m, 3240 m and 3180 m, area 2885 km2, 820 km2 and 810 km2, lake maximum depth of 735 m, 390 m and 330 m. We disclose the reason that previous experts discovered there were different age moraines dividing line of altitude 3180 m at the entrance of the Tsangpo Grand Canyon is dammed lake erosive decay under altitude 3180 m moraines in the last glacier era covering moraines in the early ice age of late Pleistocene, top 3180 m in the last glacier moraine remained because ancient dammed lakes didn’t erode it under 3180 m moraines in the early ice age of late Pleistocene exposed. The reason of the top elevation 3585 m moraines in the middle Pleistocene ice age likes that of altitude 3180 m. There were three times dammed lakes by glacier blocking the Tsangpo River during Quaternary glacial period. During other glacial and interglacial period the Zelunglung glacier often extended the valley but moraine supplemental speed of the dam was smaller than that of fluvial erosion and moraine movement, dam quickly disappeared and didn’t form stable lake.     

Evidence for Holocene megafloods down the Tsangpo River gorge, southeastern Tibet

Lacustrine and alluvial terraces and sediments record the extent of at least two Holocene glacially dammed lakes immediately upstream of the Tsangpo River gorge at the eastern syntaxis of the Himalaya. The larger lake covered 2835 km², with a maximum depth of 680 m and contained an estimated 832 km³ of water; the smaller lake contained an estimated 80 km³ of water. Radiocarbon dating of wood and charcoal yielded conventional radiocarbon ages of 8860 ± 40 and 9870 ± 50 ¹⁴C yr B.P. for the higher set of lake terraces, and 1220 ± 40 and 1660 ± 40 ¹⁴C yr B.P. for sediments from the lower terraces. Catastrophic failure of the glacial dams that impounded the lakes would have released outburst floods down the gorge of the Tsangpo River with estimated peak discharges of up to 1 to 5 × 10⁶ m³ s⁻¹. The erosive potential represented by the unit stream power calculated for the head of the gorge during such a catastrophic lake breakout indicates that post-glacial megafloods down the Tsangpo River were likely among the most erosive events in recent Earth history.     

喜马拉雅东构造结地区雅鲁藏布江蛇绿岩地质年代学研究

雅鲁藏布江结合带在东构造结地区形成弧形展布的蛇绿混杂带,此前对该带蛇绿岩的地球化学特征和成因已有研究,但年代学研究十分薄弱.本文报道对该带蛇绿岩的地质年代学研究成果.从变玄武岩和变辉长岩中分选出两类锆石.一类锆石为自形的柱状双锥,具有清晰的同心韵律环带,较高的Th/U比值(主要为0.63～2.79),SHRIMP Ⅱ测...     

基于分布式水文模型的雅鲁藏布江径流水源组成解析

为开展河川径流的水源解析,构建过程描述和本构参数两方面均有较强物理性的分布式水文模型。以雅鲁藏布江为对象,利用水文分区曲线对降雨、融雪和融冰等不同水源主导的流量过程进行划分,以划分的流量过程线子集对相应水文过程参数进行分步率定,提高了水文模型参数的物理性,以此构建了雅鲁藏布江流域分布式水文模型及参数集,内部多个水文站点和流域雪水当量的验证表明模型具有良好的性能。基于模型解析了2001-2015年间雅鲁藏布江的径流水源组成,降雨、融雪、融冰水源对总径流量贡献的比例分别为66%、20%和14%。本文方法对高山寒区径流的水源解析有普遍意义,结果对理解气候变化下雅鲁藏布江径流变化趋势有参考价值。     

基于分布式水文模型的雅鲁藏布江径流水源组成解析

为开展河川径流的水源解析，构建过程描述和本构参数两方面均有较强物理性的分布式水文模型。以雅鲁藏布江为对象，利用水文分区曲线对降雨、融雪和融冰等不同水源主导的流量过程进行划分，以划分的流量过程线子集对相应水文过程参数进行分步率定，提高了水文模型参数的物理性，以此构建了雅鲁藏布江流域分布式水文模型及参数集，内部多个水文站点和流域雪水当量的验证表明模型具有良好的性能。基于模型解析了2001—2015年间雅鲁藏布江的径流水源组成，降雨、融雪、融冰水源对总径流量贡献的比例分别为66%、20%和14%。本文方法对高山寒区径流的水源解析有普遍意义，结果对理解气候变化下雅鲁藏布江径流变化趋势有参考价值。     

新构造运动影响下的雅鲁藏布江水系发育和河流地貌特征

雅鲁藏布江(雅江)水系发育和河流地貌演变受新构造运动的强烈影响。通过野外调查,结合SRTM(航天飞机雷达地形测绘使命)数据分析和Google Earth三维地图功能,对雅江河网形态及河流地貌特征进行了分析,并采用EH4电磁成像系统测量了雅江及其支流宽谷河道淤沙深度。研究发现,雅江河网呈现格状水系特点,同时具有枝状河网的拓扑性质,这主要是由于新构造运动的影响,河网发育过程中受到南北向挤压和东西向拉伸所至。青藏高原阶段性不均匀抬升形成了宽窄相间的藕节状河道形态,宽阔河段河道为辫状河型,而窄深河段为深切的V型河谷、单一顺直河型,纵剖面上构成裂点。裂点河段地块相对上升较快,阻滞了水流和泥沙,上游河段大量卵石和泥沙在河谷里淤积深达800多米,形成了平整而宽阔的U型河谷。整个雅江宽谷段泥沙淤积量约0.9万亿m³。     

Burial and exhumation history of the Xigaze forearc basin,Yarlung suture zone. Tibet

The Cretaceous-Eocene Xigaze forearc basin is a crucial data archive for understanding the tectonic history of the Asian continental margin prior to and following collision with India during the early Cenozoic Era. This study reports apatite and zircon(U-Th)/He thermochronologic data from fourteen samples from Albian-Ypresian Xigaze forearc strata to determine the degree and timing of heating(burial) and subsequent cooling(exhumation) of two localities along the Yarlung suture zone(YSZ) near the towns of Saga and Lazi. Thirty-seven individual zircon He ages range from 31.5 ± 0.8 Ma to6.06 ± 0.18 Ma,with the majority of grains yielding ages between 30 Ma and 10 Ma. Twenty apatite He ages range from 12.7 ± 0.5 Ma to 3.9 ± 0.3 Ma,with the majority of grains yielding ages between 9 Ma and 4 Ma. These ages suggest that the Xigaze forearc basin was heated to 140-200 ℃ prior to cooling in Oligocene-Miocene time. Thermal modeling supports this interpretation and shows that the samples were buried to maximum temperatures of ～140-200 0 C by 35-21 Ma, immediately followed by the onset of exhumation. The zircon He and apatite He dataset and thermal modeling results indicate rapid exhumation from ～21 Ma to 15 Ma, and at ～4 Ma. The 21-15 Ma thermochronometric signal appears to be regionally extensive, affecting all the lithotectonic units of the YSZ, and coincides with movement along the north-vergent Great Counter Thrust system. Thrusting, coupled with enhanced erosion possibly related to the paleo-Yarlung River, likely drove Early Miocene cooling of the Xigaze forearc basin.In contrast, the younger phase of rapid exhumation at ～4 Ma was likely driven by enhanced rock uplift in the footwall of north-striking rifts that cross-cut the YSZ.     

雅鲁藏布江流域极端降水模拟及预估

为了解雅鲁藏布江流域汛期极端降水的变化规律,推算一定重现期的极端降水量分位数,通过百分位法、Hill图法、年交叉率法选取阈值,借助广义帕累托分布函数（GPD）对流域极端降水频率进行了分析。结果表明：99百分位时的阈值为流域内各站点的最佳阈值,且各站点超阈值序列通过了M-K的平稳性检验,无明显突变。拟合效果通过K-S检验,各站点拟合的极端降水理论频数和实测频数基本相符。尺度参数的大值区位于流域下游,表明该地区的极值波动大;形状参数正值区位于流域中上游地区,说明发生破纪录降水事件的概率较大,拟合结果与实际观测一致。从5年一遇和10年一遇的极端降水值来看,雅江流域除拉孜站外,其他地区降水极值均超过30 mm,日喀则地区的降水极值达50 mm;各地区20年一遇和30年一遇的降水极值增长的非常缓慢。通过与实际极端降水值对比分析得出,GPD拟合计算出的重现期水平基本符合实际,即具有一定的合理性。