南京江北地区全新世沉积与古洪水研究

根据区域调查和对南京江北剖面沉积物及埋藏古树和炭化木的年代测定，以及对孢粉、粒度、石英砂表面特征鉴定分析，发现本区存在晚北方期至亚北方气候期（８２００±１２６ａＢＰ、７８２２±２５０ａＢＰ～７６７０±１６０ａＢＰ、７５６２±９０ａＢＰ、４０８５±９５ａＢＰ～４０９０±１００ａＢＰ以及３７３０±９０ａＢＰ）具有洪积特征的天然剖面地层，该剖面位于长江北岸二级阶地上，其洪积层系由古洪水期长江摆动时沉积所致。剖面上部厚０．５３ｍ的灰黄色土层系在亚北方期大约３０００ａＢＰ～２８５０ａＢＰ的寒冷期中主要由风尘搬运堆积所致。

南京宝华山地区全新世沉积环境研究

南京宝华山地区两剖面沉积物及埋藏古树和炭化木等的孢粉、粒度、扫描电镜和地球化学、年代学测定分析表明，本区在全新世气候最宜期至少在（６５８８±１９２）ａＢ．Ｐ．、（５７２０±８０）ａＢ．Ｐ．和（５４１０±１２０）ａＢ．Ｐ．～（５１４５±８４）ａＢ．Ｐ．期间发生了规模较大的山地洪水，当时的自然景观主要为亚热带针阔叶混交林。本区剖面中上部是在亚北方期大约１０００～８５０ａＢ．Ｃ．的寒冷期中主要由风尘搬运的堆积物。本区剖面顶部的褐黄色砂质粉砂层则是在亚大西洋期（２４５０～１９８０ａＢ．Ｐ．期间）于暖湿环境下形成的河漫滩相沉积。本区全新世最宜期的数次大洪水可能与气候———海面的短期振荡及突变事件有关。

早全新世沙沟河古洪水沉积及其对气候变化的响应

对沙沟河一级阶地河漫滩ZJDZ剖面中360个样品的粒度,矿物的成分含量及pH值等沉积特征进行分析,并对关键层位进行了一共6个14C年代测定。结果表明:10.9～4.0kaB.P.期间沙沟河发生多次大规模洪水,10.9～7.0kaB.P.期间沙沟河发生20次左右大型洪水,洪水重现期为0.40ka,其中,10.9～9.0kaB.P.期间洪水的规模逐次增加,9.0～7.0kaB.P.期间洪水的规模有所减小;7.0～4.2kaB.P.期间至少有过4～5次大型洪水,洪水的重现期为0.71ka。洪水事件主要发生在比较湿润的气候背景下,高频率洪水事件的发生与气候频繁的干湿波动有关。

全新世华北平原古洪水

粒度分析与沉积构造观察表明 ,华北平原不同类型沼泽沉积剖面都具有洪水 沼泽沉积旋回特征 ,每一个旋回对应一个洪水期和一个沼泽期 .以沼泽层层顶14 C测年结果为划分沉积旋回的时代界限 ,华北平原全新世至少存在 10个洪水 沼泽沉积旋回 .各旋回的结束时间为 :( 130 0 0±140 )aB .P .,( 12 910± 180 )aB .P .,( 10 530± 12 0 )aB .P .,( 950 0± 4 0 )aB .P .,( 8760± 2 50 )aB .P .,( 80 30± 150 )aB .P .,( 560 0± 85)aB .P .,( 50 2 0± 2 0 0 )aB .P .,( 4 60 0± 190 )aB .P .,( 34 70± 12 5)aB .P .华北新石器时代晚期及夏商周时期文化遗址大多分布于山前洪积台地 ,可能与当时平原区洪泛频繁有关 .

新疆博斯腾湖沉积物粒度的古环境意义初探

湖泊沉积物的粒度分析是一种研究古环境变化常用的手段,但是其环境意义具有多解性,尤其是沙(荒)漠干旱区的湖泊沉积物粒度变化,代表的是沙尘天气的多寡强弱还是其它环境因素的变化值得细致研究.在对我国最大的内陆淡水湖——新疆博斯腾湖的沉积物短岩芯进行了210Pbex,137Cs定年的基础上,对近50多年沉积物的粒度进行分析,结果表明平均粒径与粗颗粒含量与区域最大河流——开都河大山口站的最大一天洪量、洪峰流量、天山巴音布鲁克站年降水量、湖泊水位变化以及湖泊附近焉耆站3-6月风力强度变化记录等环境因素对比发现,湖泊中部沉积物中粗颗粒含量变化主要反映的是入湖河流径流量、区域洪水强度及频率、山地降水,而并不反映大风天气或者湖泊水位的变化.对其近千年沉积岩芯的多指标分析结果表明,即使在数百年时间尺度上,博斯腾湖沉积物粒度的环境意义依然与十年时间尺度上一致.

上海马桥地区全新世中晚期气候变化、海面变化和古洪水

研究了上海马桥遗址,分析气候变化、海面变化对古洪水的影响和控制作用。整个马桥遗址剖面有3个文化断层:良渚文化层之下、马桥文化层下部与良渚文化层之间,唐宋文化层与马桥文化层之间,代表了3个洪水泛滥和海侵过程。第1次洪水发生在 6150aB.P.与4 400a B.P.之间,此时气候温暖湿润,海面为最高海面;第2次洪水发生在 3 900—3 250aB.P.期间,气温较高且为高海面;马桥文化后的第3次洪水期（2450—2000aB.P.）,气候干凉且为低海面。

重庆丰都玉溪剖面的沉积学和气候意义

重庆丰都玉溪剖面AMS14C测年(校正为日历年)配合考古器物断代,证实约8500～4800aBP间该剖面地层基本连续。玉溪剖面下部洪水淤砂—坡积物互层(31～10层)与上部坡积层(9～3层)形成鲜明对比,反映沉积物源和沉积环境曾发生过显著变化。研究认为,Rb、Sr等代用指标曲线的变化特征与剖面沉积结构变化相吻合,揭示了剖面上、下沉积结构的差异主要与不同气候背景有关;剖面下部堆积较厚、持续时间较短及沉积速率较快的洪水淤砂—坡积物互层,是研究区气候不稳定条件下水文异常变化的结果。进一步分析认为,该剖面沉积物的微观隐性代用指标与宏观显性结构的对应性特点还反映,研究区全新世大暖期气候存在阶段性的变化,约8500～7200aBP为大暖期中的气候不稳定阶段;而约7200～4800aBP则体现了大暖期鼎盛阶段暖湿稳定的气候特点,其转折点发生在7200aBP前后。

长江三峡巫山下沱遗址环境考古

对长江三峡巫山下沱遗址考古进行了研究,揭示了本区古沉积环境变化以及古洪水情况。根据考古器物排比法研究,遗址剖面为商周以来的沉积地层。磁化率和孢粉综合分析结果表明商周、汉代末期、唐宋文化层磁化率值较高,孢粉组合以木本和草本植物为主,有少量的蕨类植物,并有淡水藻类出现,木本主要为青冈属、芸香科、忍冬属、桃金娘科和朴属等,反映气候温暖湿润,有助于古文化的发展和兴盛。

雅鲁藏布大峡谷格嘎古堰塞湖沉积岩石磁学性质指示的溃决事件

末次冰期时,在雅鲁藏布大峡谷入口处发育了一个古冰川堰塞湖,称为格嘎古堰塞湖.该堰塞湖是认识冰川阻江地貌效应的重要地质证据.古冰川堰塞湖可能会发生多次溃决洪水,通过堰塞湖沉积的分析可以获取堰塞期间的水文事件的信息.本文通过对古堰塞湖沉积39个样品多种磁学参数的详细分析发现,湖相沉积中的砂层低频磁化率(x(?))为291×10^(-8)m^3/kg,泥质沉积的x(?)仅为42×10`(-8)m^3/kg;而非磁滞剩磁磁化率(x_(ARM))和饱和等温剩磁(SIRM)的差别则较小.进一步的x-T、Loop和IRM研究以及x_(ARM)/x(?)表明,砂层中包含较多的粗颗粒磁铁矿是x(?)较高的主要原因,说明砂层中的磁性矿物没有经过风化破坏,应为近源沉积,并且快速埋藏,指示了溃决事件.本文的结果表明,利用岩石磁学性质以检测古堰塞湖溃决事件是一种可行的新方法.

金沙江上游超大古堰塞湖及其相关问题

大型历史堵江滑坡研究不仅是认识区域构造背景和河流演变规律的重要工作,而且对山区河流工程安全亦有十分重要的意义。金沙江上游巴曲河口至麦曲河口段发育于金沙江缝合带,高山峡谷地貌,构造活动强烈,是历史堵江滑坡的集中发育区,其中,王大龙古滑坡具有坝高最高、堰塞湖规模最大且堰塞历史悠久等特点。以王大龙古滑坡为研究对象,基于详细的野外调查与资料分析,对其成因与演变过程进行了分析。主要结论如下:1)王大龙滑坡位于金沙江缝合带,源区基岩主要为三叠系中心绒群下段板岩(T1–2zh1),其次为二叠系嘎金雪山群下段石英砂岩(Pgj1),滑坡总体上为王大龙断裂与中心绒群板理面切割形成的楔形体,前缘受雄松—苏洼龙活动断裂切割,方量约4.0×10~8 m^(3);2)诱发滑坡的内动力为地震,外动力为河流凹岸侵蚀,滑坡时间应为晚更新世大理冰期;3)堰塞坝长约1 700 m,宽约3 000 m,高度超过450 m,形态右高左低,右岸高程约2 770 m,左岸垭口高程约2 735 m;4)堰塞湖规模约26.6×10~9 m^(3),干流库尾到达叶巴滩水电站坝址的降曲河口,长度约176 km;5)堰塞坝发生过3次溃决,溃口底面高程分别为2 460、2 400和2 358 m(现河面高程);6)第1次溃决极有可能由雄松—苏洼龙断裂错动导致,时间早于1 900 a BP,估算溃口流量为21.0×10^(4)~39.8×10^(4) m^(3)/s,远远大于长江历史洪水记录。

岷江上游叠溪古滑坡坝-堰塞湖研究进展

四川岷江上游叠溪发育有一套厚度超过200 m、保存较为完整的湖相沉积,被定名为叠溪古堰塞湖相沉积,其形成于距今30 ka前,存活了约15 ka,因此记录了青藏高原东缘晚更新世-全新世(包括末次冰期)的重大地质与环境事件。现有研究初步揭示了古堰塞的沉积特征,但对叠溪古滑坡及古堰塞湖形成与演化的系统研究还十分不足。本文通过详细的野外调查,结合现代遥感测绘技术(无人机载LiDAR),构建叠溪古滑坡的三维地质模型,研究了其地质与地貌特征。同时,采用高密度电阻率法ERT,在滑坡体上布设2条长870 m和990 m的测线,探明了滑坡体内部结构特征。通过古堰塞湖相沉积露头和钻孔的调查,结合激光粒度测试,重建了古堰塞湖的范围、规模与沉积特征。在此基础上,通过对古湖相沉积坡面上多级阶地的分析,初步探讨了古堰塞湖的消亡及其对下游史前古聚落变迁的影响。研究结果表明,叠溪古滑坡不仅完全堵塞岷江而且还堵塞了对岸支沟,堆积体方量达到(1400~2000)×10^(6) m^(3)。古堰塞湖在滑坡坝后向上游延伸26 km,所形成的最大湖面覆盖面积约21.4 km 2,库容蓄水量约1670×10^(6) m^(3)。叠溪古滑坡-堰塞湖在岷江上游形成了陡峭的河道裂点(Knickpoint),对山区河道与地貌演化具有长期影响。

端元分析在长江武汉段古洪水识别中的应用

端元建模分析能够从具有复杂粒度分布特征的沉积物中提取出代表不同沉积动力过程的端元,进而对区域古洪水期进行揭示。以具有代表性的长江堤后湖泊ZK145钻孔晚第四纪沉积物为例,采用特征向量旋转算法对该钻孔粒度资料进行了端元建模分析。结果显示,可分离出4个具有明确地质意义的端元:EM1代表河流冲积砂;EM2代表经流水作用的细砂;EM3、EM4代表静水湖泊沉积。利用钻孔中粗粒端元组分(EM1、EM2)的含量结合磁化率指标,在湖相沉积阶段(22.9~3 m)识别出了9期特大古洪水。端元分析为长江堤后湖泊的古洪水研究提供了一种新的思路和方法,同时为古洪水的反演创造了条件。

论古洪水研究在工程水文中的作用

古洪水的研究可以了解近期实测资料中尚未反映出来的洪水特征以及洪水的历史变化规律,从而加深对洪灾成因的认识,为制定减灾措施提供可靠的依据。对古洪水的定义、研究进展进行了阐述,指出古洪水的研究重点是由洪水沉积物保存下来的可分析的沉积记录。总结了古洪水的研究范围及所完成的工作。着重评述了古洪水在工程水文中的三大作用,依次为古洪水在极值洪水分析中的作用,古洪水在设计洪水中的作用,古洪水在检验PMP/PMF成果中的作用。

洪水频率分析中历史洪水和古洪水排位方法的统计试验研究

研究古洪水和历史洪水资料在洪水频率分析中的排位方法,对提高设计洪水的可靠性和稳定性具有重要意义。采用统计试验方法研究了古洪水和历史洪水的作用及其排位方法对设计洪水的影响。定量分析表明,考虑古洪水或历史洪水的优化适线法(Curve Fitting Optimization,CFO)的统计特性更加优良,古洪水或历史洪水个数的增加均会降低CFO方法的无偏性、提高有效性,基于排位方法二的CFO方法在统计特性方面整体上最优,实际工作中应重点放在确定首大洪水的量级和考证期上。

古油藏低矿化度水驱微观剩余油动用机理实验研究

低矿化度水驱因成本较低,在低油价环境下成为近年来中外学者研究的热点,但针对低矿化度水驱的微观剩余油动用机理,目前仍存在一定争议。为此,以塔中4古油藏岩心为研究对象,借助CT扫描技术和D-T_2二维谱技术进行定量表征,将剩余油分为连片状、网络状、孤岛状和油膜状4种类型,研究低矿化度水驱对4种剩余油类型的动用情况,并通过能谱实验进行验证。结果表明:在地层水驱阶段,连片状剩余油逐渐减少,而网络状、孤岛状和油膜状剩余油增多;转注低矿化度水后,连片状剩余油所占比例进一步减小,网络状和孤岛状剩余油所占比例继续增大,但油膜状剩余油所占比例减小,说明低矿化度水促使原油从岩石表面解吸,对油膜状剩余油进行了有效动用,是采收率提高的主要原因。

岷江上游叠溪溃坝堆积体的沉积特征与历史溃决洪峰流量

岷江上游叠溪河谷段在地质历史时期发生了一次大型岩质古地震山体滑坡事件,并堵塞岷江形成一个大型古堰塞湖。堰塞湖形成后在晚更新世晚期(约27 ka BP)发生了溃决,并在其下游形成长约5 km的天然溃坝堆积体。基于野外地质调查,采用测量统计、取样分析及理论计算等方法,研究了叠溪古堰塞湖溃坝堆积体的沉积特征,并重建了溃决洪水的最大洪峰流量。叠溪溃坝堆积体主要由砾石、卵石、砂及少量粉/黏土组成,剖面中发育叠瓦、孔洞、块状、杂基、支撑—叠置及韵律互层等构造特征。从上游至下游,溃坝堆积体的出露厚度逐渐变薄,砾石碎屑成分表现出由粗变细的变化趋势。采用水力学理论方法重建了溃决洪水的最大洪峰流量,溃口处洪水平均流速和最大洪峰流量分别为17.23 m/s和49821.28 m^3/s,如此大规模的堰塞湖溃决洪水在世界范围内也是十分罕见的。叠溪溃坝堆积体的沉积特征与溃决洪峰流量重建,对于了解滑坡堰塞湖坝体溃决过程、溃决洪水演进机制以及山区地质环境演化规律等方面具有重要意义。

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、CaCO3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。

重庆市玉溪遗址古洪积地层的粒度特征

通过玉溪遗址T0403探方11个古洪积层粒度参数分析,发现该遗址古洪积层的特征是：①遗址古洪积层粒度频率曲线为单峰正偏,分选差,概率累积曲线为典型三段式,且推移质组分〉40%;②洪积层角闪石、磷灰石等不稳定矿物含量高于现代洪水层,表明古洪积层主要为近源沉积。联系到古洪积层形成期（6.3~7.5 ka B.P.）属于全新世大暖期的高温波动期,干湿波动是造成玉溪地区洪水频发的主要原因,同时根据遗址文化地层出土的器物判断,古洪积层沉积粒度特征变化与新石器人类的农业生产活动有关。

古洪水事件判别以及微形态学在古洪水事件判别中的应用

古洪水研究是全球变化研究的热点问题,而研究古洪水的关键是如何有效地寻找及准确判定古洪水平流沉积。在综述古生物学、考古学、沉积学、地球化学对研究古洪水事件作用的基础上,结合微形态研究方法,对古洪水和其他层位薄片的微形态进行了对比分析,表明二者在颗粒特征、矿物组合、孔隙及微垒结等方面存在明显的区别,说明微形态能够用来研究和判别古洪水事件,为古洪水研究提出了一个新的研究思路。