关中盆地黄土剖面古洪水平流沉积物鉴别研究

古洪水水文学是环境变迁一个重要研究方向。鉴别古洪水沉积物则是古洪水水文学研究中最基本的任务。本文通过对关中盆地西部地区漆水河流域深入调查,在渭河北侧支流漆水河中游河谷,发现具有典型的古洪水平流沉积夹层的全新世黄土古土壤剖面。利用地貌学和第四纪地质学、沉积学,进而通过磁化率、粒度分析深入揭示了古洪水沉积物与风成黄土堆积物之间的主要区别。     

甘肃天水市西部全新世古泥流沉积事件研究

经过广泛的野外考察,在甘肃省天水市西部发现含有古泥流沉积层的全新世黄土-古土壤剖面,通过进行系统采样,并在室内进行粒度组成的测试分析以及> 0. 1mm颗粒的筛选和观测。结果显示:全新世剖面中含有3期古泥流沉积事件,与野外宏观观察判定的次数一致。通过地层对比、光释光测年及古人类文化遗物比对等技术手段,确定这3期古泥流沉积事件分别发生在7000～6000a B. P.、5500～4800a B. P.和4200～4000a B. P.。气候变化背景分析表明,发生在7000～6000a B. P.、5500～4800a B. P.和4200～4000a B. P.的3期古泥流沉积事件,正是对全新世气候波动的响应。     

黄河柳林段全新世古洪水滞流沉积物研究

通过野外观察研究,在黄河晋陕峡谷段柳林县三川河支流沟口内,发现了疑似全新世黄河古洪水滞流沉积层剖面。根据磁化率、烧失量、CaCO3、粒度成分测定的实验结果可知,四层沉积物磁化率、烧失量较低,CaCO3含量较高;结合野外观测、粒度特征分析、C~M图和粒度分布频率曲线,表明四层河流沉积物具有典型的古洪水滞流沉积层（SWD）特征。通过地层分析和OSL测年,证明在距今3 200~2 900年前,黄河晋陕峡谷经历了一个洪水期,发生了多次大洪水事件,此时正值我国历史的商末-西周初期,造成了社会动荡和历史转折。该研究结果揭示了古洪水SWD的基本特征,为晋陕峡谷特大古洪水事件洪峰水位和流量的恢复,黄河水资源开发、防洪减灾和水土保持都奠定了科学基础,对揭示区域气候水文变化与全球变化的响应规律有着非常重要的科学意义。     

渭河中游全新世晚期古洪水沉积物特征

通过野外实地调查,在渭河中游咸阳市南寺村一级阶地的全新世黄土-古土壤剖面,发现了含有波状水平层理的古洪水滞流沉积层,对所采集的全新世地层样品进行了粒度、磁化率、烧失量、CaCO3和石英颗粒微结构表面特征分析,表明古洪水滞流沉积物（SWD）平均粒径小,磁化率值低,CaCO₃含量高,石英颗粒表面“V”形坑和三角痕明显等特征,与风成黄土和古土壤差别显著,判定为典型的古洪水滞流沉积物。通过OSL（光释光）测年及地层学对比,确定古洪水SWD记录了渭河中游3 200~2 800 aBP发生的一组3次古洪水事件,正处于全新世大暖期向晚期转变的过渡时期,气候不稳定,降水变率大,引发了连续的特大洪水事件。此研究成果对于揭示区域水文变化对全球气候变化的响应规律具有重要科学意义。     

黄河晋陕峡谷吉县段全新世古洪水平流沉积特征研究

鉴别古洪水沉积物是古洪水水文学研究中最基本的任务。古洪水沉积物特征的研究对于识别古洪水沉积以及利用古洪水沉积物来恢复古洪水的水位,流量和发生规律都有十分重要的意义。通过对黄河晋陕峡谷吉县段流域深入调查,在黄河中游峡谷发现具有典型的古洪水平流沉积夹层的全新世黄土古土壤剖面。利用地貌学和第四纪地质学、沉积学,进而通过磁化率、粒度分析深入揭示了古洪水沉积物与风成黄土堆积物之间的主要区别。     

汾渭盆地全新世成壤环境演变比较研究

通过对汾渭盆地全新世土壤的野外考察以及磁化率和高分辨率CaCO3 的分析 ,揭示了该区域土壤成壤过程与气候变化关系。研究表明 ,汾渭盆地全新世的S0 地层形成于全球性的全新世气候最适宜期 ,约从 85 0 0aBP土壤开始发育 ,形成较厚的S0 层。约从 310 0aBP起始 ,气候发生变化 ,干旱和沙尘堆积形成了黄土L0 层和现代表土层。土壤剖面磁化率与CaCO3 指标反映 ,由于地带性因素存在 ,全新世汾河盆地古土壤S0 的成壤强度远远低于渭河盆地。在全新世气候最适宜期 ,两地气候和环境的差异扩大 ,而晚更新世马兰黄土堆积期间和全新世其它主要阶段 ,两地气候和环境的差异相对减小。     

关中盆地东部李湾剖面全新世高分辨率气候研究

根据李湾剖面磁化率、粒度、微量元素Rb/Sr比值和全铁值的分析结果 ,探讨了李湾剖面黄土纪录所揭示的全新世以来的高分辨率的气候变化。结果发现 :全新世气候的不稳定性在关中盆地东部地区亦有明显的反映 ,这说明 60 0 0 - 50 0 0aB .P .的干旱事件在关中盆地具有普遍性 ;同时 ,本区自 850 0aB .P .以来的全新世最适宜期至少发生了五次气候恶化 ,分别位于李湾剖面深 1 85cm、1 70cm、1 2 5cm、1 0 5cm、85cm附近。     

鲁北丹河下游洪水决口扇沉积岩芯粒度特征与沉积过程重建

洪水沉积物粒度是反演洪水特征及过程的关键参数,也是识别古洪水沉积层的重要前提和依据.通过对山东北部丹河2018年洪水淹没区考察,取得21cm长无扰动沉积物短钻DH2,室内进行粒度分析,并对实验结果进行组分拟合,获得如下主要结论:1)DH2钻孔粒度整体较细,以细粉砂为主;2)洪水决口扇沉积层与下伏土壤层相比,沉积物粒度整...     

渭河中上游地区全新世气候不稳定性初步研究

在野外宏观分析的基础上,对甘肃省天水市北道全新世黄土剖面以2 cm为间距密集采样,并对所有样品进行了磁化率测定和粒度分析。通过对各气候指标的分析认为,研究区全新世以来的气候演化表现为不稳定性和阶段性,其中全新世早期升温过程中,发生了历时约千年之久的气候恶化事件。全新世中期在总体温暖的背景下,曾产生过多次气候波动,其中以6 000~5 000 a B.P最为显著,其次为7 300~6 900 a B.P以及4 000~3 600 a B.P间。3100 a B.P之后,古季风再次发生大规模重组,气候趋于干冷。     

一万年以来西安东郊的植被和气候

通过对西安东郊半坡大围沟剖面的地质调查、密集采样和孢粉分析,讨论该区植被的演替。论证了全新世古气候环境的特征,总结了早、中、晚全新世在该区发育的植被及其所代表的气候环境。从该剖面17个样品中分析出了大量孢粉,做出了黄土地层的孢粉图式。据该剖面上孢粉组合变化的分析,得出了全新世的植被与相应的气候在时间上的演变与空间上的分布范围。结果表明中全新世气候温暖湿润;晚全新世温凉干旱。     

Major elements in the Holocene loess-paleosol sequence in the upper reaches of the Weihe River valley,China

Palaeohydrological investigations were carried out in the Guchuan Basin in the upper reaches of the Weihe River valley, China. A set of palaeoflood slackwater deposits(SWDs) was found interbedded in the Holocene loess-paleosol sequence at the Guchuanzhen site(GCZ). These palaeoflood SWDs were studied by field observations and laboratory analyses including concentrations of chemical elements and optically stimulated luminescence(OSL) dating. The results showed that the palaeoflood SWDs were the result of the secondary separations of the surface soil and weathered soil layers during the process of water transport and deposition, and without obvious weathering during soil development. These extraordinary flood events were dated back to 3,200-3,000 a B.P. with the OSL method and checked by archaeological dating of the human remains retrieved from the profile. These extraordinary flood events were therefore considered as regional expression of known climatic events and demonstrated the climatic instability in the Holocene. This result is important for understanding the effects of global climate change on the dynamics of river systems.     

Optically stimulated luminescence dating of sandy deposits from Gulang county at the southern margin of the Tengger Desert,China

Aeolian deposits from the deserts in northern China have been used for palaeoenvironmental research to understand aeolian sedimentology and its dynamic connection to past climate conditions. The Tengger Desert in China is sensitive to the waxing and waning of the monsoonal system. In response to past climate change, the southern margin of the Tengger Desert has evolved significantly since the last glacial period. However, previous attempts to date aeolian deposits in this region were mainly based on radiocarbon dating, which has problems when applied to aeolian deposits. Moreover, sedimentary records are limited. Accordingly, past aeolian activity in this desert remains poorly understood. In the present study, we dated sand samples from Gulang county at the southern margin of the Tengger Desert using optically stimulated luminescence(OSL) to understand the history of aeolian activity in this region. Our samples represented well-sorted aeolian sands and sandy loess. Aeolian sands are evidence of dune field buildup and sparse vegetation cover whereas sandy loess is evidence of improved stabilization of sand dunes resulting from ameliorated vegetation cover. Certain samples showed a decline in the equivalent dose(De) values when successive integration intervals were applied, which resulted from unstable OSL signals from non-fast components in the initial part of the decay curve. In order to obtain reliable De estimates, we investigated component-resolved and different background subtraction approaches, and compared the resultant De estimates. We adopted the early background subtraction method to derive De values. Luminescence chronologies and sedimentary records indicated that sand dunes accumulation occurred before 10 ka, and sandy loess developed between 9.5 and 7.6 ka when sand dunes were stabilized as a result of increased effective moisture levels. The transition between sand dune mobilization and stabilization emphasizes the significance of an effective moisture threshold in controlling aeolian activity. Mobilization of sand dunes at ~2.3 ka might be related to an increased aridity during the Late Holocene.     

全新世科尔沁沙地环境演变的初步研究

本文通过科尔沁沙地沙丘剖面及孢粉组合特征的分析研究,建立了该地区风沙活动期和风沙稳定期节律,恢复了风沙稳定期原始自然景观为疏林草原。     

半干旱区沼泽沉积物粒度特征及环境意义

以半干旱区无尾河下游漫流区的向海沼泽为研究对象 ,通过对沼泽垂直剖面的精细采样 ,将放射性核素精确计年与沉积物粒度研究相结合 ,进行高分辨率剖析。结果表明 ,沼泽垂直剖面颗粒的基本构成以粉砂和砂为主 ,沉积环境变化频繁。流水作用以河流为主 ,并有受洪水影响的痕迹。部分层位的风成作用明显是那个时代干旱的标志。沙丘风蚀与风的搬运作用 ,局部改变了沼泽区域上沉积物的组成 ,使之粗化 ,是沼泽退化的诱因之一。向海沼泽沉积物颗粒表现出来的韵律性准周期变化特征 ,揭示了流域气候“干—湿”的周期性演替。     

石羊河流域表层沉积物垂直地带性分异特征——基于粒度与矿物指标

地域分异规律是自然地理学非常重要的基本理论。在气候重建中,只考虑纬度地带性会使重建结果产生较大的误差。通过对石羊河流域现代表层沉积物粒度与矿物指标的垂直地带分布特征分析,结合流域全新世沉积剖面的粒度与矿物数据,对比石羊河流域的现代表层沉积物与全新世沉积物粒度和矿物特征,进而探索石羊河流域环境变化及其驱动机制。结果表明:全新世与现代具有相同的驱动力,石羊河流域上游在亚洲冬季风与西风的影响下,呈现山前风成沉积特征;中游地区在河湖水动力的影响下,呈现冲积、洪积特征;石羊河流域下游终端湖区,呈现湖相沉积特征,且现代气候较全新世时期更为干旱。     

草原灌木带空气动力学粗糙度研究

为了定量研究灌木带修复退化草原的机理,采用集沙仪和风速廓线仪野外采集了不同高度灌木带及退化草原的风蚀物及风速廓线,利用最小二乘法对风速廓线数据进行计算得到了相应的空气动力学粗糙度。结果表明:灌木带对草地的防护机理在于提升了地表的空气动力学粗糙度,降低了近地表的风速,从而导致灌木带相对退化草原的抗风蚀能力增强,大量风蚀物集中在近地表30 cm范围内;距灌木带的距离越远,空气动力学粗糙度呈现下降趋势;同时对不同高度灌木带的研究发现,0.3 m、0.7 m和1.5 m高的灌木带分别在距背风面3 m、5 m和6 m处的空气动力学粗糙度与退化草原的值趋于一致,此距离为该灌木带的有效防风蚀范围,空气动力学粗糙度及有效防护范围均随灌木高度的增加而增大。     

策勒绿洲-沙漠过渡带不同植被沙丘表面风沙沉积物粒度特征分析研究

通过对策勒绿洲-沙漠过渡带不同植被类型下沙丘表层风沙沉积物粒度分布特征进行研究,探讨不同荒漠植被类型下风沙沉积物的沉积规律。结果表明:胡杨、骆驼刺、柽柳、花花柴灌丛沙堆表层沉积物粒级组成均以极细砂(57.20%-60.37%)为主,其次为极粗粉砂(18.47%-21.34%)和细砂(16.56%-19.03%),骆驼刺灌丛沙堆表面整体风沙沉积物平均粒径最细(84.06μm),胡杨沙堆表面整体沙物质平均粒径最粗(88.88μm)。四种植被沙堆表面沙物质的分选性总体上在中等-较好水平,分选系数介于1.44-2.02之间,胡杨沙堆表层沙物质的偏度值在顶部附近属于极负偏,骆驼刺、柽柳、花花柴灌丛沙堆表面沙物质均为负偏。峰度值介于0.95-1.51之间,胡杨沙堆顶部附近及骆驼刺沙堆表层沙物质主要属于窄峰态,柽柳、花花柴沙堆表面沙物质属于中等峰态。沙物质平均粒径与偏度值呈极显著正相关性(p<0.01),沙物质的分选系数与峰度值呈极显著正相关性,沉积物粒度特征空间差异主要受物源、植被高度、冠型、疏透度等因素影响。     

策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿近地面不同方向的输沙特征

利用策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿输沙资料及风速风向资料,分析这一区域近地面输沙的方向分布特征。结果表明：① 风沙前沿起沙风风向以W、WNW为主,风向变化比较单一;② 观测点输沙量集中于NW、WNW、W、SW、WSW 5个方位,合计占总输沙量的68.3%;0～40 cm高度年输沙量为96.0 kg,年合成输沙量为45.9 kg,合成输沙方向为102.5°;③ 观测点年输沙势为43.2 VU,年合成输沙势为31.04 VU,输沙势的方向分布与实测输沙量存在较大差异。