嘉陵江曲流型叠置河谷成因对区域地质环境的响应

为了明确嘉陵江曲流型叠置河谷形成原因及其对区域地质环境演化的响应, 在综合分析区域地质地貌背景、水系演化模式等基础上, 认为嘉陵江曲流型叠置河谷的成因可能是三峡贯通这一重大地质事件作用的结果.三峡贯通前, 古分水岭两侧的四川盆地和江汉盆地水系相互独立发育; 由于江汉盆地水系溯源侵蚀速率快, 切穿其与四川盆地的古分水岭, 分水岭西侧水系被袭夺后东流, 两大水系完成统一; 在三峡贯通事件作用下, 嘉陵江古自由河曲快速下切嵌入基岩, 形成了曲流型叠置河谷的壮观地貌景观.基于砾石层中冲积物的电子自旋共振(electron spin resonance dating, ESR)测年结果, 表明三峡贯通的时间大致在早-中更新世之交.第四纪地壳活跃, 三峡的贯通可能与该时期内的"昆仑-黄河运动"密切相关.      

清江上游河流发展过程与袭夺模式

河流如何切开分水岭而实现袭夺过程一直是河流地貌学所关注的问题。清江上游河谷的发育过程提供了一个完整的关于河流袭夺的新模式。清江袭夺模式即位于分水岭两侧的相邻盆地水系首先依靠地下水贯通形成地下通道,尔后伏流管道系统不断扩大,最后随着洞穴顶板逐渐塌陷导致地下河出露完成地表水系的袭夺过程,并形成险峻的峡谷地貌。清江袭夺模式有助于解释喀斯特地区河流在切过分水岭时留下的特殊河谷地貌形态,是一种新的河流袭夺方式。     

宜昌砾石层重矿物组合特征及物源示踪分析

广泛分布于宜昌至枝江—松滋一带的宜昌砾石层,对江汉平原乃至长江中游的地层划分、地貌演化、古环境变迁以及长江的形成与演化等研究具有重要意义。本研究在课题组前期研究的基础上,以本区内最具代表性的6个剖面为研究对象,对0.125~0.063mm粒级粉细砂质沉积物的重矿物特征进行了分析,结果显示宜昌代表性剖面砾石层细颗粒粉砂质沉积物的重矿物组合基本一致:锆石—绿帘石—白钛石—赤褐铁矿—钛铁矿—磁铁矿。源-汇分析表明,重矿物组成所指示的源区原岩类型除了三峡地区的还有长江三峡以西的金沙江、岷江、嘉陵江及乌江流域;经与长江及江汉平原西缘各河流的重矿物组合比较发现,宜昌砾石层的稳定重矿物组合特征与现代长江河漫滩和低矮阶地沉积物的重矿物组合一致。综合分析认为宜昌砾石层是于早更新世长江贯通三峡时形成的冲积扇,结合前人对宜昌砾石层形成时代的研究,推断三峡贯通的时间应该在1.0Ma BP左右。     

鄂西清江的形成与演化探讨

河流的形成与演化受受地形地貌,水文气象及构造运动等诸因素控制,其中后者是决定因素,通过对口鄂西清江地区构造运动发展演化研究,认为清江是在中更新世时期由江汉盆地水系袭夺恩施盆地水系形成的;其后一直处于下切侵蚀过程中,但不同河段表现为不同演变特点,既有峡谷型下切,也有曲流型侵蚀;并对清江下表一为平原型河曲的 成条件提出了新的看法。     

江汉—洞庭地区与黄广—九江地区更新统划分与对比

为进一步厘清长江中游江汉—洞庭地区与黄广—九江地区更新统划分与对比,在区域地质调查基础上,识别出区内早更新世砾石层与上覆网纹红土之间的不整合关系,辅以年代学研究,开展了长江中游江汉—洞庭地区与黄广—九江地区第四系研究,建立了区域地层划分与对比格架。研究表明:白沙井砾石层、阳逻砾石层、宜昌砾石层、九江砾石层等是区内短程河流的冲洪积相沉积,时代为早更新世晚期(Qp_1),而上覆网纹红土则形成于中更新世(Qp_2),二者之间为不整合接触,并以此为基础构建了区内第四纪更新世地层格架;白沙井砾石层、阳逻砾石层、宜昌砾石层、九江砾石层与上覆网纹红土所代表的水动力条件和沉积环境的重大调整是长江三峡续接贯通的环境响应,暗示了长江上游"川峡二江"续接贯通的时限为早—中更新世之交。     

江汉—洞庭地区与黄广—九江地区更新统划分与对比

为进一步厘清长江中游江汉—洞庭地区与黄广—九江地区更新统划分与对比,在区域地质调查基础上,识别出区内早更新世砾石层与上覆网纹红土之间的不整合关系,辅以年代学研究,开展了长江中游江汉—洞庭地区与黄广—九江地区第四系研究,建立了区域地层划分与对比格架。研究表明: 白沙井砾石层、阳逻砾石层、宜昌砾石层、九江砾石层等是区内短程河流的冲洪积相沉积,时代为早更新世晚期(Qp₁),而上覆网纹红土则形成于中更新世(Qp₂),二者之间为不整合接触,并以此为基础构建了区内第四纪更新世地层格架; 白沙井砾石层、阳逻砾石层、宜昌砾石层、九江砾石层与上覆网纹红土所代表的水动力条件和沉积环境的重大调整是长江三峡续接贯通的环境响应,暗示了长江上游“川峡二江”续接贯通的时限为早—中更新世之交。     

江汉—洞庭地区与黄广—九江地区更新统划分与对比

为进一步厘清长江中游江汉—洞庭地区与黄广—九江地区更新统划分与对比,在区域地质调查基础上,识别出区内早更新世砾石层与上覆网纹红土之间的不整合关系,辅以年代学研究,开展了长江中游江汉—洞庭地区与黄广—九江地区第四系研究,建立了区域地层划分与对比格架。研究表明: 白沙井砾石层、阳逻砾石层、宜昌砾石层、九江砾石层等是区内短程河流的冲洪积相沉积,时代为早更新世晚期(Qp₁),而上覆网纹红土则形成于中更新世(Qp₂),二者之间为不整合接触,并以此为基础构建了区内第四纪更新世地层格架; 白沙井砾石层、阳逻砾石层、宜昌砾石层、九江砾石层与上覆网纹红土所代表的水动力条件和沉积环境的重大调整是长江三峡续接贯通的环境响应,暗示了长江上游“川峡二江”续接贯通的时限为早—中更新世之交。     

金沙江雅砻江河口-金坪子河段贯通过程

通过对金沙江雅砻江河口-金坪子段的地貌、沉积和年代学的研究, 结合区域地貌和新生代沉积, 初步认为该区域河流发育经历了4个阶段:高原面解体河流发育期(7～4.2Ma)、高原湖泊和盆地形成期(4.2～1.1 Ma)、古雅砻江和古金沙江期(1.1～0.73 Ma)和金沙江贯通东流期(0.73 Ma至今)。7～4.2Ma, 高原面解体发育河流, 攀枝花地区河流形成两级陡坎, 并形成昔格达组下伏的卵石层; 古鲹鱼河开始发育形成, 可能越过现代金沙江的位置进入古掌鸠河, 汇合到昆明盆地。4.2～1.1 Ma, 昔格达组、会理、会东盆地均发育; 古城河可能流入元谋盆地; 攀西地区的湖泊和元谋的湖泊可能不相连; 古鲹鱼河在1.1Ma前改道东流, 并未贯通为金沙江。1.1～0.73 Ma, 古鲹鱼河贯通为金沙江, 不断地向古城河方向溯源侵蚀; 古雅砻江和古城河入元谋盆地; 0.73 Ma, 金沙江袭夺古城河、古雅砻江而贯通, 元谋组堆积结束。0.73 Ma以来, 金沙江快速深切; 中晚更新世开始发育阶地。      

金沙江奔子栏─金江街段发育史探讨

本文从地貌、第四纪地层和新构造运动特点的角度，着重讨论了金沙江奔子栏－金江街段河谷的发育历史。通过近两年的野外调查，认为金沙江上游开始于中更新世早期，至中更新世中、晚期已完全贯通。九河－剑川－下关谷地并非金沙江的古河道，而奔子栏－尼西－中旬－小中甸－大具－丽江－鹤庆－金江街才可能是早更新世“古金沙江”的古谷地，但“古金沙江”由串珠状盆地组成。     

宜昌地区更新世砾石层研究

宜昌地区的更新世砾石层主要出露于宜昌猇亭,枝江云池、善溪窑、安福寺,宜都红花套,松滋陈二口等地,俗称"宜昌砾石层",该砾石层是向盆地延伸的辫状河冲积扇或扇三角洲的陆上部分,砾石层与上覆的网纹红土层之间为不整合接触,这一不整合接触面在区域上广泛存在,向盆地内部逐渐过渡为整合接触。对宜昌地区的早中更新世地层单位进行了厘定,以不整合面为划分与对比的基础,将不整合面下伏砾石层称为云池组,上覆的网纹红土或网纹泥砾层称善溪窑组。厘定后的云池组代表了江汉盆地西缘宜昌地区以砾石层为主体的辫状冲积扇和扇三角洲的陆上部分,可以与江汉平原的东部"阳逻砾石层"以及洞庭盆地周缘的"白沙井砾石层"对比。厘定后的善溪窑组仅包括网纹红土和底部的网纹泥砾层两部分,与江汉盆地东部的王家店组以及洞庭盆地周缘的马王堆网纹红土对比。云池组砾石层和善溪窑组网纹红土层分别为水动力强劲的河流相和水动力条件弱的湖泊相沉积,其间沉积环境的巨大变化是长江三峡续接贯通引来上游巨量水源形成的环境效应,代表了江汉—洞庭盆地统一大湖的形成,其时限相当于网纹红土层和网纹泥砾层底界年龄,为早—中更新世之交。宜昌地区早中更新世地层单位的厘定对江汉—洞庭盆地第四系地层格架的建立有重要意义,将有利于推动区内盆地充填与河湖演化的深入研究。     

鄂西清江上游及邻区活动断裂分形结构特征

本文利用分形理论,分析了清江上游及邻区活动断裂的分形结构特征,进而揭示单条活动断裂的分维值大小,反映了其结构复杂程度、构造发育阶段及构造活动性特性;而小范围地区线性构造分维值的大小反映了不同地区断裂构造的差异运动;同时,探讨了活动断裂分维值与其现今活动强度的关系。分维值可作为活动断裂的定量描述。      

清江流域旅游资源分布规律及成因

通过对清江流域复杂的自然条件和环境的概括,说明了该地区丰富多彩的自然和人旅游资源形成的根本原因,以该地区最具特色的自然景观－地质地貌景观为主要研究对象,阐述了地质过程、地貌演化是该地区其他自然旅游景观形成、演化的主要动力和控制因素。同时,也强调了自然界的时空演进对人文景观形成和分布的重要控制作用。     

用时面深概化法估算清江中上游流域可能最大暴雨

在分析清江流域暴雨洪水特点及含清江流域暴雨一致区内暴雨特性的基础上,推测出形成清江中上游可能最大暴雨的天气形势和梅雨形势类似,暴雨为梅雨雨带中的暴雨,水汽入流方向为西南方向,采用时面深概化法估算了清江中上游流域２４ｈ和３ｄ可能最大暴雨。     

清江最小和适宜生态流量的计算与评价

确定河流生态流量既是保护河流生态系统的根本举措,又是开展梯级水库生态调度的重要依据。基于逐月最小生态流量法、RVA法、DC法和逐月频率法,分别计算了清江水布垭和隔河岩水库坝址的生态流量过程,并采用Tennant法对结果进行合理性分析。结果表明:RVA法优于逐月最小生态流量法和DC法,计算得到的最小生态流量在一般用水期和产卵育肥期的评价结果分别为“好”、“中”等级;逐月频率法第3种情景计算的适宜生态流量,其评价结果均为“最佳”等级。研究成果为清江流域保护和梯级水库生态调度提供技术参考。     

清江中游隔河岩库区偏山滑坡形成机制及稳定性分析

偏山滑坡位于清江中游隔河岩库区,距隔河岩大坝54 km,是该库区的大型滑坡之一,其稳定性直接关系到50多户200多人的生命安全及隔河岩水库的正常运行.通过野外调查,采用工程地质测绘、钻探、物探、槽探等工程勘查手段,分析该滑坡的形成机制,查明除地形地貌、地层岩性、物质结构外,滑坡稳定性主要受暴雨、水库水位涨落等外动力因素的影响;从深部位移及地表位移、地表裂缝的监测结果分析,滑坡局部产生变形及位移,正处于蠕变阶段;通过滑坡稳定性计算,结合滑坡形成机制及影响因素分析,滑坡整体稳定性较好,但滑坡在暴雨加库水位骤降条件下,稳定系数有所降低,局部存在滑塌的可能.     

清江流域水系中高Cd沉积物的物源浅析

利用Mapgis的空间分析功能和多元统计分析等方法,对清江流域4 180个水系沉积物样品中重金属元素Cd质量分数与区域出露地层的对应关系进行了研究,并结合区内部分地层岩石样品Cd的质量分数特征来揭示清江流域水系沉积物中Cd的物质来源.研究结果表明,高Cd沉积物(>0.3 mg/kg)样品采样点主要分布于二叠系和三叠系等地层,二叠系和三叠系的贡献因子分别为2 318.40和2 230.36(mg·km2)/kg,占所有地层贡献因子的65%.水系沉积物Cd高质量分数主要受二叠系和三叠系岩层的控制,同时还受到Cd自身地球化学性质和铁锰等氧化物吸附作用的影响.高Cd沉积物(>0.3 mg/kg)的元素共生组合特征与黑色岩系的元素富集程度相关,清江流域水系沉积物中的Cd主要来源于黑色岩系.石煤风化土壤的流失和石煤矿点开采过程中尾渣、废水的排放可能是清江流域水系沉积物Cd的重要点污染源.     

黄河源区河流阶地特征及源区黄河的形成

提要：本文通过对黄河源区河流阶地的系统测量和研究,认为黄河源区黄河阶地主要由堆积阶地组成,少量侵蚀阶地,阶地拔河高度低,阶面比较开阔平坦。黄河自源头至入扎陵湖段仅发育一级河流阶地,从鄂陵湖出水口至黄河乡段发育两级河流阶地,从黄河乡以下至久治县东段发育三级河流阶地。结合ESR测年结果,黄河源区河流阶地形成的时间主要为中更新世晚期—全新世,T1河流阶地的形成时代约为1万年;T2河流阶地的形成时代为5.8～1.9万年;T3河流阶地的形成时代为16.1～2.5万年。河流阶地研究表明,黄河在源区形成较晚,可能为晚更新世晚期。     

黄河源区水环境变化及黄河出现冬季断流的原因

自1954年有水文观测资料以来，黄河曾在青海省玛多县黄河沿水文站发生过3次断流。本文在分析黄河源区水环境特征及其影响因素的基础上指出，鄂陵湖、扎陵湖的环湖融区调节能力低，当遇到连续干旱、冬季其调节水量不足以维系黄河径流时便会发生断流，这是断流的主因。湖水位降低、开采沙金、过度放牧等自然和人为因素也会对黄河发生断流产生影响。鄂陵湖口附近黄河上修建的水电站开始蓄水，提高了两湖及环湖融区的调节能力，今后黄河冬季出现断流的可能性将大为降低。     

长江-黄河源寒区径流时空变化特征对比

长江源区比黄河源区寒冷而干燥, 年径流量仅为黄河源区的60%, 径流年内分配较黄河源区均匀性差, 丰水年与枯水年比例基本相当, 而黄河源区枯水年占较大优势. 近40 a来长江源区径流量总体上呈明显的递减趋势, 黄河源区径流量则呈现略微增长趋势. 长江源区径流量以8～9 a的周期变化较为显著, 黄河源区径流量则以7～8 a周期比较显著. 对寒区径流变化的主要影响因子分析表明, 长江源区温度因子对径流年际变化影响大于黄河源区, 而降水因子影响相对较小, 长江源区寒区水文环境对径流影响较大是造成长江、黄河源区径流差异形成的主要原因.     

黄河、长江源区降水变化的水汽输送和环流特征

利用黄河、长江源区气象站的降水资料和NCEP/NCAR再分析气候资料,分析了黄河、长江源区降水的年际变化,对黄河、长江源区典型多雨年与少雨年的500 hPa位势高度和风场、600 hPa流场、大气水汽含量和水汽输送进行了合成和对比分析.结果表明:黄河和长江源区的降水在近50 a的长期变化趋势都不明显,但在最近10 a黄河源区的降水有明显的减少趋势.而长江源区的降水则有明显的增加趋势;江河源区在多雨与少雨年有明显的环流差异特征,在多/少雨年,500 hPa蒙古低压减弱/加强,西风风速减弱/增强,600 hPa高原辐合线偏北/南,江河源区大气水汽含量增加/减少,西南季风的偏南水汽输送增加/减少.使得江河源区有较多/少的水汽来源,从而降水增多/减少;黄河和长江源区有相似的多雨与少雨年环流差异特征,只是差异程度不同,长江源区多雨与少雨年环流特征差异的强度不及黄河源区.