黄河上游官亭盆地全新世山洪泥流盛行期及其与全球气候变化关系研究

黄河上游青藏高原东北边缘的自然环境具有高度的敏感性和脆弱性,其对全球变化的响应受到国内外学术界的广泛关注。特别是关于官亭盆地喇家遗址及其周边区域的史前灾害与形成机制问题,国内外地学与考古学界存在激烈的学术争论。通过多年对官亭盆地黄河北岸古洪积扇前沿和第二级阶地及吕家沟、岗沟、马家沟等区域细致的野外考察,在该区域选取4个天然沉积剖面,对其进行高分辨率的系统性采样,并分析测定磁化率、粒度成分和砂级颗粒。结果表明：晚更新世晚期到全新世早期官亭盆地黄河北岸古洪积扇前沿和黄河第二级阶地区域沉积了风成黄土（L_1-1和L_t）,全新世中期形成了黑垆土古土壤（S₀）。该区域沉积剖面结构普遍的特征是,全新世中期黑垆土古土壤被山洪泥流层和山洪砂土层分隔为多个层段,这是发生在OSL年龄3960~3650 a,对应¹⁴C年龄3850~3600 a B.P.期间的大规模暴雨山洪泥流灾害事件造成的结果。这期间官亭盆地发生了两场多次大地震,并且伴随短时段高强度暴雨诱发的大规模山洪泥流,其在古洪积扇前沿溢出沟槽,扩散到黄河第二级阶地沉积下来,淹没农田和聚落,以喇家遗址为代表的大型齐家文化聚落由此而毁灭。通过与全球气候变化对比分析,发现这个山洪泥流盛行期发生在全球气候变化的转折阶段。气候恶化造成青藏高原边缘大气环流不稳定,对流旺盛,极端性暴雨频发。在史前人类土地开发利用与多次大地震造成的坡面失稳背景条件之下,暴雨诱发大规模山洪和泥流、泥石流等灾害性地表过程,毁灭了喇家遗址的齐家文化聚落。这个研究结果对于深入理解黄河上游史前气候环境变化、自然灾害和人地关系演变具有重要科学价值。

     

印尼8.7级地震对辽宁地区的影响

2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊岛附近海域发生8．7级强烈地震，震后对辽宁省的数字化前兆观测和辽宁省及其周边地区的小震活动进行了清理研究，结果显示：①震后一个月内在东北地区小震活动明显有一个增强过程，可能与该地震的触发有关。②地下流体和形变观测都记录到清晰的同震震波、同震阶跃和震后震荡现象，出现了显著的前兆同震响应。表明尽管前兆观测不能像地震波那样可较充分地展示关于地震震源的信息，但仍可能反映地震波传播过程中的地壳介质的某些变化特征。     

深地震反射剖面探测技术发展现状

由石油地震勘探发展而来的深地震反射剖面探测技术,采用炸药震源、长排列、多次覆盖等方式接收来自地壳或上地幔的反射信号,经过去噪、校正、叠加、偏移等处理过程,可获得地壳尺度范围内的精细时间剖面,是研究深部构造特征、探讨构造演化过程的重要手段,发挥着其他地球物理方法不可替代的作用.深地震反射探测技术自上世纪由美国率先提出以来,经过几十年的发展历程,依托一系列的深部探测计划,获得了多条重要的深反射剖面,解决了包括造山带演化过程、盆地构造模式、矿集区深部构造特征等众多地质问题,得到了众多地质学家和地球物理学家的认可.目前深反射探测技术已经发展成为一种系统的、方法技术成熟的、结果可靠的深部结构探测方法,在关键地区也常常作为研究深部精细结构的先行军.我们通过总结近些年深地震反射剖面探测的实例,从采集技术、数据处理、综合解释等方面概述了深地震反射剖面探测技术取得的一系列新进展及应用,包括高精度可控震源采集技术、线条图处理技术、全波形反演技术、联合解释等.这些新技术的应用不仅有效提高了深地震反射剖面成像质量,也解决了深地震反射探测中面临的地形构造复杂、施工不便等问题,使得深地震反射探测在解决特定地区地质...     

岫岩—海城5.6级地震前的水化学异常

岫岩－海城５．６级地震前辽宁省一些井孔水化学出现了明显的中趋势异常和短临异常。本文就异常情况作了全面介绍,并对异常形态、特征等作了初步分析研究。这些异常井孔在时间上与地震活动、其它前兆异常基本同步,为统一应力作用的结果。     

若尔盖盆地-西秦岭造山带结合部位深反射资料的静校正和去噪技术

深地震反射剖面技术是探测岩石圈精细结构的有效手段.通常情况下工区地质情况复杂,尤其在盆山结合部位,地表地形起伏大,地下构造复杂,其深地震反射资料具有低信噪比、干扰强、构造复杂等特点,给后续处理和解释造成很大困难,因此获得真实的叠加剖面是地质解释的前提和基础.复杂地区低信噪比深地震反射资料处理的关键是做好静校正和去噪工作.本文以若尔盖盆地－西秦岭造山带接合部位深地震反射资料作为例,通过方法试验和参数测试,找到适合该工区的静校正方法和去噪技术,得到较好的处理结果,为揭示若尔盖盆地－西秦岭造山带结合部位的细结构提供了可靠的依据.     

基于多源遥感影像快速更新基础地理信息技术的研究

在对多源遥感影像数据快速匹配处理、影像最佳波段组合和融合方法及更新信息变化发现识别技术进行研究试验的基础上,提出了基于多源遥感影像快速更新基础地理信息的技术方法和工艺流程。     

西沙大气二氧化碳浓度变化特征研究

CO2是引起全球气候变暖的最重要温室气体。大气中过量CO2被海水吸收后将改变海水中碳酸盐体系的组成,造成海水酸化,危害海洋生态环境。本文采用局部近似回归法对2013年12月—2014年11月期间西沙海洋大气CO2浓度连续监测数据进行筛分,得到西沙大气CO2区域本底浓度。结果表明,西沙大气CO2区域浓度具有明显的日变化和季节变化特征。4个季节西沙大气CO2区域本底浓度日变化均表现为白天低、夜晚高,最高值405.39×10-6(体积比),最低值399.12×10-6(体积比)。西沙大气CO2区域本底浓度季节变化特征表现为春季和冬季高,夏季和秋季低。CO2月平均浓度最高值出现在2013年12月,为406.22×10-6(体积比),最低值出现在2014年9月,为398.68×10-6(体积比)。西沙大气CO2区域本底浓度日变化主要受本区域日照和温度控制。季节变化主要控制因素是南海季风和大气环流,南海尤其是北部海域初级生产力变化和海洋对大气CO2的源/汇调节作用。     

辽宁省长程水氡资料动态特征及其与地震活动的关系探讨

对以地震预报为目的而开展的辽宁省盘锦、岫岩、汤池三个水氡点的长程观测资料做系统分析,总结了资料多年动态特征,并就其变化与地震活动关系进行研究;以及岫岩地震前后水氡异常变化与震源应力场关系进行了探讨。结果表明:水氡异常的幅度可能反映地震活跃期的强震活动水平;浅层地下流体观测可以反映地壳深部活动的力学过程。     

青海官亭盆地喇家遗址全新世地层序列与史前灾难研究

黄河上游官亭盆地喇家遗址的考古发掘,揭示出史前多重灾难毁灭齐家文化聚落和人群的骇人事件,成为史前环境变化与文明演变研究领域的热点之一,也引起了学术界和各类媒体的关注.但是,围绕喇家遗址史前灾难问题产生了激烈的学术争议.究其原因,关键是对于遗址区域地表过程、沉积物性质和来源、地层序列和层位关系认知不够.文章对喇家遗址所在的黄河第二级阶地和整个官亭盆地,进行地貌学、土壤学、沉积学和地层学观察分析的基础上,系统采样,进行沉积学测试分析和年代测定,建立了晚更新世晚期-全新世地层序列和年代框架.发现其基本层序与黄土高原中东部地区相同,从下向上仍然是晚更新世马兰黄土(L_(1-1))-全新世早期黄土质过渡层(Lt)-全新世中期黑垆土(S_0)-全新世晚期黄土(L_0)-现代土壤(MS).其中,在喇家遗址齐家文化聚落废墟东部,全新世中期黑垆土层(S_0)被两组红色黏土质泥流沉积层(RC_1/RC_2)穿插,分裂成为3个亚层,即古土壤层上段(S_(0上))、中段(S_(0中))和下段(S_(0下)).通过地层对比与OSL测年和~(14)C测年数据的综合分析,表明在中全新世晚期,即3850～3600a BP,受到青藏高原边缘地带强对流天气影响,官亭盆地北部晚第三系红层丘陵沟壑地区,频繁发生高强度暴雨山洪和泥流灾害.它们沿着沟道流经古洪积扇前沿和黄河第二级阶地进入黄河河道.其中有两期多次大规模的山洪泥流过程,溢出沟槽扩散到黄河第二级阶地表面喇家遗址区域.其间还有两场多次大地震及其相关地质灾害与之相伴生,形成群发性巨大灾难事件,共同摧毁了喇家遗址的齐家文化聚落,造成居室内人群的死亡.文章建立了喇家遗址区域晚更新世晚期-全新世沉积物与土壤地层序列,分析论证了史前灾难的成因,对于深入探索黄河上游官亭盆地史前环境变化与灾害,以及人类活动影响问题具有科学意义.