黄河下游辫状、弯曲和顺直河段间沉积动力特征比较

黄河下游沿程出现了辫状、弯曲和顺直河型段,河道平面形态的差异势必受到不同的沉积动力特征的制约。本研究根据对收集到的有关实测资料的统计和计算,对可以表征河道沉积动力特征的相关指标进行了量化分析,发现不同河型段间的沉积动力特征存在明显差别。河道比降在辫状河段最大,介于0.2‰~0.14‰之间;弯曲河段的次之,介于0.14‰~0.10‰之间;顺直河段的小于0.10‰。平滩流量时的流速在辫状河段的较大,不同年份间的变幅较大;弯曲河段的次之,不同年份间的变幅较小;顺直河段的最小,不同年份间的变幅不大,并向下游显著减小。单位河长能耗率在辫状河段最大,弯曲河段次之,顺直河段的最小,其间的比值为2.31∶〖KG-*2〗1.35∶1。单位面积能耗率在辫状河段最小,弯曲河段最大,顺直河段次之,其间的比值为0.52∶〖KG-*2〗1.18∶〖KG-*2〗1。河床沉积物粒度较细,并普遍缺失推移质组分,中值粒度在辫状河段、弯曲河段和顺直河段分别为3.0、3.2、3.67;河床沉积物的分选性也依次变好。受制于上述相关沉积动力特性,河床沉积速率在不同河型段有明显差别:中大流量时,辫状河段的最小,弯曲河段的最大,顺直河段的次之;在小流量时,三个河型段的河床沉积速率非常接近,但沿程略有减小。另外,辫状河段河床沉积速率明显依赖于流量的变化,且随流量的增大而明显减小。     

新疆焉耆盆地开都河不同河型段砂砾质沉积特征与差异分析*

新疆焉耆盆地开都河自察汗乌苏水电站流入博斯腾湖的河口之间,发育单一物源供给下的山间河段、辫状河段、曲流河段、顺直河段以及三角洲平原顺直型分流河道段等多种类型河道沉积。通过探坑挖掘与观察、砂砾质沉积物结构的测量、碎屑组分与重矿物分析以及数据统计分析等方法,分析开都河不同类型河段的砾石质沉积特征与搬运距离关系、砾质与砂质组合特征、砂质碎屑组分与沉积构造特征及变化等,认为沉积地形与坡度、沉积物组成以及气候条件等因素控制了不同河段类型的变化与沉积特征的差异。同时,建立了不同河型段砾石径变化与沉积搬运距离的定量关系。在此基础上,统计了在干旱气候与充沛物源供给条件下,开都河不同河型沉积中的有利储集体分布范围及其比例关系数据,可为陆相湖盆河流沉积相图的编制提供重要的参考依据。     

新疆焉耆盆地开都河不同河型段砂砾质沉积特征与差异分析

新疆焉耆盆地开都河自察汗乌苏水电站流入博斯腾湖的河口之间,发育单一物源供给下的山间河段、辫状河段、曲流河段、顺直河段以及三角洲平原顺直型分流河道段等多种类型河道沉积。通过探坑挖掘与观察、砂砾质沉积物结构的测量、碎屑组分与重矿物分析以及数据统计分析等方法,分析开都河不同类型河段的砾石质沉积特征与搬运距离关系、砾质与砂质组合特征、砂质碎屑组分与沉积构造特征及变化等,认为沉积地形与坡度、沉积物组成以及气候条件等因素控制了不同河段类型的变化与沉积特征的差异。同时,建立了不同河型段砾石径变化与沉积搬运距离的定量关系。在此基础上,统计了在干旱气候与充沛物源供给条件下,开都河不同河型沉积中的有利储集体分布范围及其比例关系数据,可为陆相湖盆河流沉积相图的编制提供重要的参考依据。     

沂沭河流域大型水库至下游控制站河道流量演算方案研究

本文对沂沭河流域大型水库至下游控制站的河道流量演算方案进行了系统研究.文中根据马斯京根分段连续流量演算法原理.依据实测库、河中高水资料,分析确定了大型水库至下游控制站之间河段的特征河长及稳定流传播时间关系,建立了由水库泄洪最大流量和中游河道站洪峰流量推求河段代表流量的计算公式.使用本方案,可快速准确地将上游大型水库的泄洪流量过程汇流演算至下游控制站,能够有效提高下游控制站的洪水作业预报精度.     

青藏高原东南缘新生代的三期构造隆升——来自河流纵剖面分析的证据

青藏高原东南缘新生代期间经历了多阶段隆升过程,但其主要隆升阶段、时代及其在地貌上的响应等仍不清晰。本文针对金沙江上游流域(石鼓以上),对青藏高原东南缘新生代期间构造隆升的响应过程及特征进行研究,利用数字高程模型,提取分析了金沙江上游段的河流纵剖面形态、集水区坡度和陡峭指数(k_sn)等构造地貌指标,发现金沙江上游存在三个主要裂点,将金沙江干流由NW至SE分为曲麻莱、玉树、沙东和奔子栏四个具有不同河道参数的河段。除曲麻莱段外,各段支流河道也可划分为不同的河段,剖面以及河道参数呈现不同的特征,其中上游河段陡峭指数、河道坡度值均为南部大,北部小;中上游与中下游河段,陡峭指数、河道坡度值南北部差异不大;下游河段,地貌上表现为陡峭指数与河道坡度值北部较大,南部较小。此外,在对裂点的成因进行分析后发现,青藏高原东南缘的构造隆升过程是该区河流地貌特征的主控因素。结合前人的热年代学数据,研究认为,金沙江上游的三个区域性裂点的形成可能指示或响应了青藏高原东南缘在新生代以来发生的三期构造隆升事件,且隆升时间从早到晚分别在20～30 Ma、9～15 Ma、3～6 Ma间,这表明构造地貌分...     

黄河下游不同河型河道的水沙效应及演变趋势分析

黄河下游沿程出现的辫状河流（游荡型河流）、弯曲河流（弯曲型河流）、顺直河流（顺直微弯型河流）的转化现象引人关注,并有不同方面的专门研究。本研究针对以往研究的不足,通过对不同河型段的水沙演变、断面形态对流量的响应、河道断面演变、河床沉积速率及能耗率特征等方面,系统分析了不同河型段河道的水沙效应。认为黄河下游沿程出现的三类河型是由河道比降小、河床质细、洪枯水交替、粗泥沙输入少及大堤限制等因素起主导作用。其中顺直河流的出现是人工大堤的胁迫性产物。随着近年来水沙的阶段性减小,顺直河流在大堤的挟持下得以维持;弯曲河段河道的侧向摆动依然、宽度略微变窄,河床加积速率最大,但不会导致整个下游河道比降发生明显变化;辫状河段能耗率相对较大,冲淤强烈,滩槽更替频繁,但随着流量的减小,其能耗率明显减小,其比邻弯曲河流段的河道会逐渐曲流化,表现为弯曲河段的适度上延,但延伸有限。各类治理措施中,以中上游修建水库和淤地坝是最有效的,可拦截大量粗泥沙,从而降低下游河床的加积速率,以延缓悬河的发展。当然,针对决口险情的大堤建设是必要的,但要与不同河型段的河道稳定性相适应。     

黄河下游河道衰亡的启示

从黄河下游河道形成、淤积和改道的历史及其所处地质环境的分析,指出现行河道终将改道的必然趋势、改道后的可能去向、可能发生决口改道的河段以及局部改道的设想。     

荆江河段泥沙冲淤对三峡水库汛期排沙的响应

三峡水库汛期排沙研究大多关注库区的减淤效应,对坝下游河道的冲淤影响尚需进一步研究,对优化水库调度和河道保护利用具有重要意义。以三峡水库下游荆江河段为对象,建立了荆江长河段二维水沙数学模型,并结合实测资料分析,基于三峡水库2018年7月排沙调度,通过设置不同的排沙比(7%～100%),计算分析了荆江河段冲淤对三峡水库排沙比的响应。结果表明：虽然荆江河段全年总体冲刷,但排沙比较大时汛期仍可能淤积,上荆江河段受排沙调度影响相对较大;总体而言,2018年汛期水沙条件下,30%左右的排沙比是荆江河段洪季冲淤的临界点;排沙比提高后,汛期淤积部位大部分为边滩等缓流区,以及弯曲河段凹岸等,主槽仍冲刷,对维护滩槽高差具有积极意义。     

黄河银川平原段河床沉积速率变化特征

黄河银川平原河段近几十年来面临较大的洪灾威胁,几次大洪水造成了很大的经济损失,人们常常将这归结为黄河上游修建大坝导致该河段河床沉积增强所引起的结果。为了分析该河段河床的沉积速率的历史变化特征,用地质尺度时段平均方法、90万年以来不同时段的相关性分析方法以及当前河道断面实测方法分别对其沉积速率进行了估算。结果表明,相关性分析方法中的脉冲函数关系可以很好地估算其历史沉积速率的变化趋势,并且自距今90万年以来其沉积速率大致具有增大的趋势,在2万年左右达到峰值3.43 cm/a;自距今2万年以来其沉积速率有减小的趋势;根据该关系式估算的目前河床沉积速率数值为0.51 cm/a,这与河道断面实测方法估算的该河段河床的平均沉积速率为0.3 cm/a比较接近。显然,该河段的现代河床沉积速率远小于历史上最高的沉积速率,近年来水土保持、大坝建设等人类活动使得进入银川平原河段的粗泥沙明显减少,从而降低了该河段的河床沉积速率。     

干旱湖盆曲流河末端细粒沉积体系及沉积模式

掌握沉积特征并建立准确的沉积模式对解译古代岩石的沉积环境和构建地下油气储层构成模型起到至关重要的作用.在梳理内陆湖盆干旱河流体系沉积模式形成和发展的基础上,综述玻利维亚乌尤尼盐湖边缘现代Colorado曲流河末端体系的研究成果.明确干旱曲流河末端沉积体系通常发育在低缓的湖岸线附近,仅有一条活跃河道且为曲流河,并具有向下游沿程的河道横截面积减小的特征,其余河道均废弃并已充填或者部分充填.指出干旱曲流河末端沉积体系河道演化的主控因素,低频、高强度的雷暴引发的洪水导致漫溢和改道,漫溢促使大量决口扇沿河道两侧形成与演化,决口扇砂体叠加形成席状砂;而河流改道促使河道砂体相互叠加切割,形成假分枝状的形态.细粒曲流河末端沉积体系主要包括河道沉积、漫溢沉积和洪泛平原沉积,其中大量发育的决口扇沉积为该体系最显著的特征之一,提出了干旱湖盆曲流河末端细粒沉积体系的沉积模式.最后,讨论了该体系与浅水三角洲的形成条件,如气候和地貌(坡度)方面存在的显著差异.干旱曲流河末端体沉积模式不仅丰富当前内陆湖盆边缘河流沉积理论,同时有助于精细刻画类似油气储层构型,也为油气的勘探开发提供思路.     

堰塞湖沉积物粒度特征分析——以岷江上游叠溪古堰塞湖为例

对叠溪149个古堰塞湖沉积物样品作了物质组成分析、粒度参数计算和概率累积曲线的统计,结合有关资料对比分析了不同沉积环境中沉积物的粒度特征。结果显示湖相沉积上游段的沉积物主要是粉砂质砂和砂质粉砂,中游和下游段的沉积物较细,主要是黏土质粉砂和粉砂。受河流扰动的影响,湖相沉积上游段沉积物的粒径较粗,平均粒径在4～6φ之间,多为负偏度,峰态宽平,分选性差;中游和下游段的平均粒径在6～8φ之间,均为正偏度,峰态中等,沉积物的分选比上游段好。堰塞湖沉积物是由三个或四个粒度次总体组成,其中上游段沉积物含有4个次总体,中游和下游段含有3个次总体,受物源区的控制,上游段中推移总体的含量远大于中、下游段。这些特征均表明堰塞湖上游段沉积物的搬运方式和沉积环境与中、下游段明显不同。与其他环境中的沉积物相比,堰塞湖沉积物的截点偏细,跃移组分分选性最差。     

石花洞8层溶洞展示北京西山新构造运动的隆升

北京大石河南岸从上游至下游依次分布鸡毛洞、银狐洞、石花洞、清风洞和孔水洞,由一条地下暗河将其连为一体,称为石花洞系。石花洞系为多层溶洞,可分为上下8层,即洞外山顶穿洞（唐县期）和洞穴上下7层。多层溶洞的每一层形成于岩溶水的水平流动带,新近纪以来,随着北京西山间歇性隆升,形成上下不同海拔高度的8层溶洞,可以和北京西山永定河的8级阶地对比,也可以和G．B．Barbour划分的8次华北地文期对比。石花洞的8层溶洞显示北京西山的8次抬升。     

贵州涟江惠水段河流阶地特征与地貌演化研究

贵州涟江惠水段级次清晰的四级阶地是流域地貌阶段性演化的直观记录。笔者等利用差分GPS测量法精确厘定了涟江阶地的级序和高程,结合剖面观测发现从上游到下游,涟江惠水段阶地标高和级差逐渐降低,地貌面整体呈“收拢”趋势;阶地沉积物呈现砾石层厚度变小,砾石含量降低、砾径减小,砂质沉积占比增大趋势;阶地类型从基座阶地为主向堆积阶地为主演变。光释光(OSL)测年显示,T1阶地埋藏年龄31.2±2.0 ka BP到14.7±1.3 ka BP,T2阶地122.4±8.5 ka BP到66.9±3.8 ka BP,阶地年龄与贵州高原其他流域十分相近,具有同步演化特征。结合阶地时代和发育特征,认为贵州高原河流阶地是构造运动的产物。涟江四级阶地记录了在更新世以来四次构造抬升背景下,流域经过多期自北向南“削高补低”的地貌改造,逐步由构造洼地演变为山间盆地的地貌过程。     

贵州涟江惠水段河流阶地特征与地貌演化研究

贵州涟江惠水段级次清晰的四级阶地是流域地貌阶段性演化的直观记录。笔者等利用差分GPS测量法精确厘定了涟江阶地的级序和高程,结合剖面观测发现从上游到下游,涟江惠水段阶地标高和级差逐渐降低,地貌面整体呈“收拢”趋势;阶地沉积物呈现砾石层厚度变小,砾石含量降低、砾径减小,砂质沉积占比增大趋势;阶地类型从基座阶地为主向堆积阶地为主演变。光释光（OSL）测年显示,T1阶地埋藏年龄31.2±2.0 ka BP到14.7±1.3 ka BP,T2阶地122.4±8.5 ka BP到66.9±3.8 ka BP,阶地年龄与贵州高原其他流域十分相近,具有同步演化特征。结合阶地时代和发育特征,认为贵州高原河流阶地是构造运动的产物。涟江四级阶地记录了在更新世以来四次构造抬升背景下,流域经过多期自北向南“削高补低”的地貌改造,逐步由构造洼地演变为山间盆地的地貌过程。     

Upstream control of river anastomosis by sediment overloading,upper Columbia River,British Columbia,Canada

Anastomosing rivers, systems of multiple interconnected channels that enclose floodbasins, constitute a major category of rivers for which various sedimentary facies models have been developed. While the sedimentary products of anastomosing rivers are relatively well‐known, their genesis is still debated. A rapidly growing number of ancient alluvial successions being interpreted as of anastomosing river origin, including important hydrocarbon reservoirs, urge the development of robust models for the genesis of anastomosis, to facilitate better interpretation of ancient depositional settings and controls. The upper Columbia River, British Columbia, Canada, is the most‐studied anastomosing river and has played a key role in the development of an anastomosing river facies model. Two hypotheses for the origin of upper Columbia River anastomosis include the following: (i) downstream control by aggrading cross‐valley alluvial fans; and (ii) upstream control by excessive bedload input from tributaries. Both upstream and downstream control may force aggradation and avulsions in the upper Columbia River. In order to test both hypotheses, long‐term (millennia‐scale) floodplain sedimentation rates and avulsion frequencies are calculated using ¹⁴C‐dated deeply buried organic floodplain material from cross‐valley borehole transects. The results indicate a downstream decrease in floodplain sedimentation rate and avulsion frequency along the anastomosed reach, which is consistent with dominant upstream control by sediment overloading. The data here link recent avulsion activity to increased sediment supply during the Little Ice Age (ca 1100 to 1950 ad ). This link is supported by data showing that sediment supply to the upper Columbia study reach fluctuated in response to Holocene glacial advances and retreats in the hinterland. Upstream control of anastomosis has considerable implications for the reconstruction of the setting of interpreted ancient anastomosing systems. The present research underscores that anastomosing systems typically occur in relatively proximal settings with abundant sediment supplied to low‐gradient floodplains, a situation commonly found in intermontane and foreland basins.     

黄河中新世未进入渤海湾盆地：来自碎屑锆石U-Pb年龄的约束

黄河是中国北方最大河流,其发育和形成对中国北部三大地势阶梯的建立具有重要指示意义。但到目前为止,有关黄河的形成时代存在较大争议。基于此,本文对鲁中山区的河流进行碎屑锆石U-Pb年龄分析(n=240),与流入渤海湾盆地的辽河、滦河、永定河、滹沱河、漳河和黄河的锆石U-Pb年龄进行对比,从而确定黄河因具有显著的新元古代峰值年龄(1000～700 Ma)成为渤海湾盆地的特征河流。本文将黄河下游的碎屑锆石U-Pb峰值年龄与渤海湾盆地中新统钻孔的锆石U-Pb峰值年龄进行对比,结合多维判别图(MDS),结果表明黄河在中新世未进入渤海湾盆地。     

岩浆岩砾石磨圆度地质意义的研究

定量地质学的兴起促进了地球科学的快速发展,但是国内外对砾石磨圆度与搬运距离之间定量关系的研究长期以来没有明显的进展。本次研究通过对永定河、碓臼峪、滦河和大石河四条河流进行系统的野外考察,从河流的出山口开始向下游设定考察点,详细描述各考察点砾石的磨圆度、粒度特征并进行统计分析,对岩浆岩砾石磨圆度与搬运距离的定量关系以及磨圆度的影响因素进行了研究。研究发现,岩浆岩砾石的磨圆度随着搬运距离的增大而变好,在搬运的初期变化最快,而后逐渐缓慢下来,最终磨圆度趋于稳定。岩浆岩砾石由棱角状变为次棱角状一般需要搬运3~6 km,由次棱角状变为次圆状一般要搬运12~21 km,圆状砾石大量出现至少要搬运22~31 km。砾石的磨圆度受搬运距离、母岩成分、粒度和破碎作用的影响。棱角状、次棱角状砾石容易被磨蚀,在搬运初期转化为次圆状、圆状,而圆状砾石不易磨蚀达到极圆状;岩浆岩砾石磨圆速度比石英快,比石灰岩慢;相同母岩成分的砾石,粗粒砾石比细粒砾石磨圆快;破碎作用则会降低砾石的磨圆度,使部分砾石呈现出与搬运距离不协调的磨圆特征。     

洮河水系流域地貌特征及其构造指示意义

通过数字高程模型(DEM)的空间分析技术,系统提取研究区洮河水系流域盆地典型的河流地貌参数,并利用活动造山带地区发育的基岩河道纵向剖面形态等典型参数,分析洮河水系流域盆地地貌发育不对称性特征及洮河在岷县流向的急剧转变成因。研究表明洮河上游南岸水系较北岸水系形状指数高、流域面积大、水系发育更成熟,下游东岸河流河长较短、流域面积小、形状指数低于西岸,西岸水系更发育,且上游流域要比下游河道平缓,水系的相对落差更低,发育更成熟,表明上游河道形成时间早于下游河道。临潭—宕昌断裂带的逆冲隆升作用是造成洮河上、下游水系形态差异的主要原因。岷县东侧山脉的快速隆起致使古洮河被截断,之后被东北侧河流溯源侵蚀,切穿西秦岭北缘构造带,进行河流袭夺,从而形成了现今的洮河。最后探讨了对青藏高原东北端晚新生代以来的构造响应。     

1956-2016年渭河支流葫芦河流域径流及降水的年际变化特征

研究河流径流量和流域降水量的变化特征,对区域水资源规划与开发利用具有重要意义。基于葫芦河干流上下游的两个主要控制水文站实测年径流量及其流域年降水量资料,运用标准距平累计曲线法、小波分析法和Mann-Kendall等方法,研究了葫芦河干流年径流量和年降水量的年际变化趋势、周期性和突变性。结果表明：葫芦河上下游年径流量变化趋势一致性较好,流域年降水量变化趋势与径流量变化趋势基本对应,均呈下降趋势,但径流减少的速率远大于降水减少速率,且下游径流量的减少速率比上游更快。葫芦河上下游径流量变化的大周期一致,但下游径流小周期的转换要比上游径流和流域降水更频繁,上下游径流量与其流域降水量变化周期的年份对应关系不好,径流变化的主周期和次周期均小于降水的变化周期。葫芦河下游年径流量在1988年发生了突变,而上游径流量和流域降水量均无明显的突变点。     

四川龙门山南段青衣江河流阶地形成时代及其构造地貌意义

地表调查发现,横穿龙门山南段的青衣江具有上游以发育深切峡谷为主,而中下游段阶地发育较完整的特点。采用光释光测年方法对现今青衣江低阶地进行年代学测试分析,获得了低阶地的形成年代,并结合对前人资料的对比和对青衣江河流阶地已有年代学数据的分析,基本确定青衣江中下游地区的T1~T7阶地主要形成于距今7.7~9.0ka,40~50ka,75~85ka,129ka,149ka,270~300ka,740ka。结合地表调查结果进一步推断,现今青衣江主河道在中更新世及之前已经存在。因此,现今的青衣江究竟是因断块整体倾斜式改道还是后期河流袭夺而形成需进一步研究。另外,据青衣江低阶地地貌面的年龄数据估算,龙门山南段青衣江流域不同段落的晚第四纪河流下切速率不同,中更新世以来,芦山至大岗顶段的河流下切速率明显较大,很可能是芦山地震发震构造(盲逆断层)在晚第四纪期间存在持续活动的地貌响应。