宜昌地区第四纪沉积物重矿物特征及其与三峡贯通的关系

水系的变化导致物源区的变化,反映在相关沉积盆地中表现为沉积物中矿物组合的改变,以及特征矿物的出现。通过对三峡出口处宜昌地区第四纪沉积物中重矿物特征的研究,结合区域地质资料、野外沉积特征研究和样品ESR测年资料,认为0.73 Ma以前的冲积扇—扇三角洲沉积中重矿物特征明显不同于之后的阶地沉积及现代河床沉积物。这种重矿物组合的不同反映了0.7 Ma前后物源区的改变,同时也指示长江三峡贯通的时间。

长江三峡阶地的年代对比法及其意义

长江三峡的成因是一悬而未决的难题,而阶地的划分对比又是解决三峡贯通问题的切入点.作者在详细研究的基础上提出在阶地对比中的年代对比法.利用对比结果,结合在三峡出口处记录水系演化历史的宜昌地区第四纪早期沉积特征、物源分析及ESR测年等方面的研究结果,认为贯通三峡的长江在宜昌地区出现的时间晚于湖相沉积结束的时间(0.75±0.08) Ma,而长江三峡段的阶地最多可以划分为5级,其中最老一级阶地的年龄为0.7～0.73 Ma.由此证实了长江三峡是形成于中更新世早期的相对年轻的河谷.

宜昌地区第四纪沉积物中玄武岩砾石特征及其与长江三峡贯通的关系

通过对宜昌地区第四纪沉积物中峨眉山玄武岩砾石的寻找和研究,可以确定三峡以西物质搬运至宜昌地区的时间,从而为长江三峡贯通时间的确定提供参考。在详细研究宜昌地区第四纪沉积物的沉积特征和沉积相基础上,分析不同沉积环境、不同时代沉积物中玄武岩质砾石的岩石学、稀土及微量元素特征,从而发现0.7Ma以前云池组和善溪窑组的扇三角洲及湖相沉积物中,不存在来自三峡西侧的峨眉山玄武岩,而在0.7 Ma以后的阶地沉积及现代河床中却可以找到该玄武岩砾石。结果表明,在0.7 Ma以前不存在贯通三峡的长江。

江汉平原周老镇钻孔砾石统计及其与长江三峡贯通的关系

对江汉平原周老镇钻孔砾石层砾石的粒度和砾态进行统计和分析的结果表明：砾石的风化程度普遍较高，砾石的扁度、球度、磨圆度、砾态参数（F／ψ）和各轴分选系数均符合河流相沉积物的特征。通过分析砾石粒度和砾态的变化曲线，可将其划分为3个阶段。阶段Ⅰ和Ⅱ的平均砾径、中值砾径、扁度、球度和砾态参数（F／ψ）相差不大，而阶段Ⅲ与阶段Ⅰ、Ⅱ相差很大，阶段Ⅲ的水动力条件、沉积物比阶段Ⅰ、Ⅱ显著增强并混杂了远源物质。结合周老镇钻孔岩性及钻孔砾石含量和江汉平原第四系岩相剖面特征判断，在阶段Ⅲ109．5-117．0m（0．97～1．12Ma．B．P．）处钻孔的沉积环境发生了重大改变，江汉平原水系发生了重要调整，可能是长江贯通三峡。

重庆-宜昌地区长江阶地和相关沉积研究及其对三峡研究的意义

长江三峡的研究虽然已有100多年的历史,但是对于重庆-宜昌段长江阶地的级数、最老一级阶地形成的时间等问题却没有定论。鉴于此,在系统收集前人研究成果基础上,对长江阶地进行了重新观察和测量,并对长江三峡出口处宜昌地区第四系相关沉积进行了研究。结果表明,前人提及的长江第7级阶地在重庆-宜昌一线并不能对比,并且野外观察中也没有发现;前人提及的第6级阶地在重庆具有与现代长江流向相反的古流向,在宜昌实际为善溪窑组下部的冲积扇-扇三角洲沉积和上部的湖相沉积组合。因此,三峡一线的实际可以对比的长江阶地最多只有5级。通过前人给出的第5级阶地的形成年龄和作者对5级阶地形成前善溪窑组湖相沉积的年龄测定数据,认为三峡的贯通时间为0.75 Ma前之后。

湖北宜昌地区第四纪沉积物中锆石的U-Pb年龄特征及其物源意义

对于长江三峡的贯通近年来基本认为是第四纪以来的事件,但在具体贯通时间的认识上仍存在差异。紧邻三峡出口、具有第四纪以来完整地层和较好出露层位的江汉盆地西缘宜昌地区的第四纪沉积物沉积特征及测年资料显示,该地区的云池组为冲积扇—扇三角洲相沉积,善溪窑组下部为扇三角洲沉积,上部为湖相沉积。对云池组、善溪窑组、长江5级和4级阶地的015,024,YC02,00B剖面等4个典型剖面砾石层中砂质填隙物的锆石进行矿物学研究和LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,发现015,024剖面中锆石主要来源于三峡以东的黄陵穹窿、武当地块,少量来自鄂陕边境的庙川地区和湘鄂交接的华容地区,均为三峡以东的物质来源。而长江第5,4级阶地沉积物中的锆石不仅存在上述三峡以东物源区的物质,同时出现三峡以西米仓山—大巴山地区、龙门山—攀枝花地区,以及川西巴塘—德格地区岩浆岩物源的物质,也具有来自峨眉山玄武岩的特征岩浆锆石的存在,从而证实了以015,024剖面为代表的沉积并非前人认为的长江阶地产物,同时也表明三峡的贯通应在024剖面沉积结束以后,YC02剖面沉积以前,即长江三峡贯通的时间应该在0.75 Ma以后。

三峡水库运行后长江中游洪、枯水位变化特征

流域大型水库蓄水后,坝下游河道调整过程中的洪、枯水位变化,对下游水安全、水生态和水资源利用影响甚大.利用1955-2012年长江中游各水文站水位、流量等资料,采用改进的时间序列分析方法,对三峡水库运行前后长江中游洪、枯水位变化特征进行了研究,结果表明:三峡水库蓄水前长江中游洪、枯水位变化的周期长度分别为9~14、11~15 a,在假设三峡水库运行后水位无趋势性变化的前提下,估算得到的水位变化周期长度基本在20 a以上,蓄水前的自然周期性已被打破,枯水位发生趋势性下降且无复归迹象,而洪水位波动周期虽有所延长,但上升幅度未超过历史波动变幅,仅可确定洪水位没有明显的下降趋势.三峡水库蓄水后坝下游长距离冲刷,枯水河槽冲刷量占平滩河槽的比例逐年增加,累计至2013年已达91.5%,是枯水位下降的主控因素.河槽冲刷导致的床沙粗化增加了河道床面阻力,高程在平滩水位附近的滩体上覆盖的大量植被增加了水流流动阻力,同时大量航道整治、护岸、码头等工程主体部分布设在枯水位以上,综合因素作用使得洪水河槽阻力增加.三峡水库蓄水后,虽然枯水期流量补偿作用显著削弱了枯水位下降的效应,但枯水位下降事实已经形成,不利于航道水深的提高及通江湖泊枯水期的水量存蓄,洪水位未明显下降,同级流量下的江湖槽蓄量不会明显调整.

三峡库区水质数据时间序列分析预测研究

阐述了时间序列分析的概念、种类及分析方法,以三峡库区水质各指标的水期时间序列数据为研究对象,采用Holt-Winters时间序列预测模型进行了水质预测的试验研究。

鄂西清江中上游高海拔砾石层ESR定年及地质意义

在鄂西清江中游建始、巴东地区、上游利川地区的野外地质调查中,发现多处残留的高海拔河流相砾石层,其特征指示砾石层可能为NNE向古水系残留的"高阶地"。对高海拔砾石层进行了ESR测年,清江中游建始、巴东地区高海拔砾石层形成于早更新世末中更新世初(677±67)^(789±78)ka,上游利川地区高海拔砾石层形成于中更新世中期(371±37)^(551±55)ka,说明早更新世末中更新世初,清江中游地区尚发育NNE向古水系,而直至中更新世中期,清江上游利川地区仍发育NNE向古水系。这可能指示清江袭夺中游水系发生于早、中更新世之交,袭夺上游水系发生于中更新世中期,现代清江水系形成于中更新世中期之后。由于清江贯通、长江贯通三峡都与青藏高原末次快速隆升有密切关系,从而指示长江贯通三峡的方式总体上可能也是自东向西的不断袭夺,而贯通时间则可能要稍早于清江。

长江第一弯成因及形成时代探讨

长江第一弯成因及形成时代关系到金沙江—长江水系的形成演化、西南纵向岭谷地理环境演化、青藏高原隆升对周边环境的影响等重大科学问题,故近百年来一直为学术界所关注。本文通过综合考察、地貌和沉积物等的综合分析认为:长江第一弯是在金沙江水系未曾溯源连通至三江口段之前的古金沙江与古冲江河、水洛河的汇流口。长江在三江口袭夺了水洛河,导致水洛河倒流,古金沙江与三江口下的长江贯通,才形成真正的金沙江—长江水系。根据玉龙山强烈隆起时间、周边层状地貌发育年代、中国水系大局形成等进行推断,长江第一弯形成时代为中更新世以来,说明昆黄运动为本区构造地貌—水系发育的重大转型事件。

长江水系在三峡段初始形成时间研究

在长达100余年对长江流域三峡段的研究过程中,虽然已经取得了丰富的研究成果,但是关于长江三峡段的演化问题一直难有定论.前人主要是以静态地貌特征描述为主,重视外力作用的地貌响应,侧重于表面地貌学的研究,并未对地貌形成的动力学过程进行深入探讨.利用多年年均输沙量计算极短周期剥蚀速率是国际上一种比较成熟的方法,运用该方法计算出长江三峡地区极短周期内剥蚀速率为0.084mm/a,根据W.Penck的山地发育模式,三峡地区历史上是一个准平原,经过长期的构造抬升及剥蚀下切,最终形成高低不平的峡谷地貌,利用高程差推断出三峡地区初始剥蚀下切时间应早于32.4Ma,即长江在三峡的初始形成时间大约为32.4Ma(古近纪始新世晚期).该初始形成时间与我国大的自然环境变化时间基本一致.

“后三峡时代”农业移民技能型人才的培养路径及对策研究

经过20年的建设,长江三峡库区已进入以促进移民安稳致富、生态环境建设与保护、地质灾害防治为主要任务的"后三峡时代"。三峡库区移民的重心也逐步由前期的"搬得出"逐步转向"维稳致富"的后时代发展之路。传统的从事耕种的"非技术型"农业移民如何在丧失大量耕种土地以及三峡库区陷入贫血之痛后获得更好的生存与发展,由"土地技能型"为主向"非农技能型"转向,是事关库区稳定和发展的重大政治和经济问题。文章系统提出了技术型人才培养的思路、目标,对需要培养的技术型人才进行了合理分类,并提出了培养的途径和保障举措,希望对"后三峡"时代农业移民走生态、可持续道路提供借鉴。

民国时期首次科学勘测长江三峡略论

1932年底,隶属于南京国民政府参谋本部的国防设计委员会组织并资助有关专家对长江三峡进行了中国有史以来第一次比较科学、全面、系统、深入的多目标勘测调查。它标志着对万里长江的开发,从千百年来传统的农田灌溉向现代的利用水力发电、改善航运等多目标开发的重要转折。这次勘测在实地调查的基础上,提出了长江三峡水力发电勘测报告,为开发长江三峡水电工程具体报告之嚆矢。这次调查还对长江上游水文地质资料进行了梳理和分析,对航运效益进行了初步的估计,对开发三峡的步骤作出了规划。这次勘测调查提出的两个坝址,对于以后三峡坝址的确定产生了重要影响。

长江截流后三峡库区水环境质量对比及预测

该文利用1997—2001年三峡库区地面水质监测数据,分析三峡库区及施工区水环境质量,重点分析了1997年大江截流后的二期施工对施工区内干流水质及对长江干流水质的影响,施工建设只对施工区内干流水质略有影响,尚未对长江干流水质造成明显的不利影响,预测由于三峡建设所造成的区域水环境影响。

湖北宜昌第四纪沉积物中铁质重矿物特征对三峡贯通的指示

长江三峡的演化问题一直是地学界争论的焦点和热点。近年来,不少学者通过锆石、石榴子石、角闪石等重矿物的同位素和微量元素组成来判断长江物源,取得了较好的成果,但将单颗粒铁质重矿物作为物源指示矿物并应用于三峡贯通方面研究较少。因此作者运用电子探针、扫描电镜和能谱仪对湖北宜昌地区第四纪沉积物中的铁质重矿物进行化学特征和形貌分析,并与可能的物源区样品进行对比,来分析物源演化过程及判定三峡贯通时间。研究结果显示,宜昌地区第四纪沉积铁质重矿物的主要源岩为位于三峡以西的攀枝花钒钛磁铁矿、峨眉山玄武岩和位于三峡以东的黄陵花岗岩,在善溪窑组沉积结束以后,宜昌地区第四纪沉积物的物源发生了明显改变,出现来自三峡以西的物质,表明长江三峡此时发生了贯通。结合ESR测年数据和前人研究结果可知,长江三峡的贯通发生在0.75—0.73 Ma B.P.。

长江安徽段江心洲侵蚀-堆积过程对长江三峡工程建设的响应特征分析

近年来,长江干流修建众多水利工程,三峡水库作为世界上最大水利工程——三峡工程的一部分,其建设改变了长江中下游河段的天然水沙条件,影响了长江中下游江心洲的发育。基于2000、2003、2005、2007、2010、2013、2015、2017、2020年等9期TM/ETM/OLI遥感影像,借助改进归一化差异水体指数法(MNDWI)提取长江安徽段(下称皖江)江心洲形态演变的时空信息,得到江心洲面积变化量和变化率随时间的变化关系,进而分析皖江江心洲侵蚀-堆积过程对长江三峡工程建设的时间响应特征。研究发现:(1)三峡水库施工期蓄水后,皖江江心洲面积发生频繁波动变化,安庆段和铜陵段江心洲对皖江江心洲面积影响较大,贡献可达80%以上。(2)安庆、池州、铜陵、芜湖等4段因距离三峡水库较近受到的影响较大,江心洲最大面积变化率分别达到了-19.54%、-39.05%、-24.87%、-15.02%,而马鞍山段因距离三峡水库较远受到的影响较小,最大面积变化率仅为-7.33%。(3)皖江江心洲侵蚀-堆积过程对三峡工程建设存在三个响应时期,即2003—2007年的调整期、2007—2013年的平稳期和2013—2020年的平衡期。

苏北盆地XH-1钻孔晚新生代沉积记录特征及其与长江贯通时间的关联

对XH-1钻孔沉积物、长江和淮河下游现代沉积物的磁化率与粒度组分相关性进行了对比研究,结果表明,整个XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分的相关性出现了4次显著变化,其中的第Ⅰ深度段(350—247m)和第Ⅲ深度段(234—57m)的相关性变化分别与淮河下游和长江下游现代沉积物的记录相一致;第Ⅱ深度段(247—234m)的相关性变化处于上下相邻两段的过渡变化之中;而第Ⅳ深度段(57—0m)的相关性变化处于一种不定式的波动之中。从影响磁化率变化的主要因素和苏北盆地自身的地质背景来看,XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分相关性的变化情况在很大程度上反映了沉积物物质来源的不同,而造成物源差异的主要原因为长江三峡的贯通,及其贯通后对钻孔所在区域水系调整、变迁的影响。古地磁测试结果表明,XH-1钻孔沉积物磁化率与粒度组分相关性变化特征所揭示出的长江三峡贯通时间约在2.32MaBP。

长江上游梯级水库泥沙冲淤长期预测初步研究

采用长江上游梯级水库联合调度泥沙数学模型,开展了考虑干支流水库群拦沙影响的长江上游梯级水库联合调度泥沙冲淤500年长期预测计算,并对乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡水库淤积过程及库区淤积初步平衡时间进行了初步分析.结果表明：在1991-2000年水沙条件下,不考虑龙盘梯级时,乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡水库的库区淤积初步平衡时间分别约为140、230、260、270、340年;考虑龙盘梯级时,乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡水库的库区淤积初步平衡时间分别约为180、270、290、300、370年.各水库淤积平衡时间均比原设计有较大延长.