三峡坝区河谷深槽地貌特征及其成因

This paper describes valley bottom troughs of the Changjiang River and infers the geomorphologic development of troughs. Based on the morphology of the troughs, the following conclusions are drawn. (1) The deep troughs on the Three Gorges valley bottom are formed by river downcutting along the structural zones on the background of regional tectonic uplift at about 40-30 ka BP. (2) When river downcutting occurred in the river bed of Changjiang, the jets current (particularly eddy current) with a large number of pebbles ground and eroded the valley bottom, resulting in trough formation and deepening. Meanwhile, water currents with gravels and pebbles eroded the bank and the left wall of No.76 trough as well as the right wall of No.77 trough by striking, scouring, horizontal and vertical grinding. (3) The depth of the trough is mainly determined by the intensity of the water current and the consistency of bedrock against erosion, and is not controlled hv the altihlde of the sea level as the base level of erosion.     

下蜀黄土底界的年代及其对区域气候变干的指示

下蜀黄土是中国南方地区典型的第四纪风尘堆积,是低纬季风区气候变化的重要地质记录.但是,下蜀黄土的沉积年代问题一直未能得到有效解决.明确其起始堆积的年代对于深入理解晚第四纪亚洲大陆干旱化进程、东亚季风演化和亚热带区域环境变迁具有重要意义.本文针对这一科学问题对下蜀黄土进行了系统的年代学研究.磁性地层学结果表明,江苏的仪征青山剖面和镇江大港钻孔岩芯下蜀黄土地层中均存在松山/布容(M/B)古地磁极性倒转记录(这也是首次在下蜀黄土中发现古地磁M/B界线),确认最早的下蜀黄土堆积要早于中更新世,为探讨下蜀黄土底界的年代问题提供了重要的古地磁约束.以此为基础,结合剖面上部的光释光(OSL)测年结果,推算出下蜀黄土的底部年龄约为0.9Ma,这是迄今所获得的下蜀黄土最老年龄,与安徽宣城红土堆积底部年龄大致相当.下蜀黄土的开始堆积指示了亚洲大陆干旱区域在晚第四纪的进一步扩张,它是江淮亚热带地区气候显著变干和冬季风增强的直接证据.我们认为,这可能主要受到全球变冷和北半球高纬冰量增加的驱动,是中国南方地区对全球降温"0.9Ma事件"的区域响应.     

镇江下蜀土的岩石磁学特征及磁化率变化机制

对镇江59.4m厚的下蜀土剖面的磁化率、χ-T曲线、等温剩磁获得曲线和磁滞回线等岩石磁学性质进行了研究,结 果表明：1）全剖面磁化率变幅较大,变化于（6.4~186.3）×10-8m3·kg-1之间;其中,剖面下段（24~59.4m）平均值为 34.7×10-8m3·kg-1,远低于上段（0~24m）的平均值126.1×10-8m3·kg-1;2）代表性样品的岩石磁学特征大致可以分为两类： 一类具有较高的磁化率,χ-T曲线呈明显的磁铁矿的居里点特征,IRM获得曲线在300mT时接近饱和,反向场退磁曲线显 示具有较低的剩磁矫顽力（25~40mT）,磁滞回线表现出细高的形状,在600~800mT之间闭合,显示含有较多的亚铁磁性 矿物（如磁铁矿和磁赤铁矿）;另一类样品则具有较低的磁化率,χ-T曲线初始磁化率较低,IRM获得曲线在300mT时达到 饱和剩磁的69%~82%,具有较高的剩磁矫顽力（70~135mT）,磁滞回线呈蜂腰状,提示含有较少的亚铁磁性矿物和较多的 高矫顽力矿物（如赤铁矿和针铁矿）,且可能含有铁的硫化物;3）岩石磁学特征表明下蜀土堆积的不同时段可能受到不同 环境的控制,中更新世中期之前曾出现多期过度湿润的气候条件,导致成土环境偏向还原条件,磁铁矿和磁赤铁矿逐渐转 化为弱磁性矿物,使得磁化率异常降低,与西伯利亚黄土变化模式类似;中更新世中晚期以来则以较干燥的氧化环境为 主,主要受成壤作用控制,有利于细小磁铁矿和磁赤铁矿的生成,与中国黄土高原的成土模式相似。     

长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防

三峡水库蓄水后,库区水位的大幅度上涨及水位变动带(消落带)的形成等一系列因素将导致原谷坡地貌过程发生较大的变化。通过长期的野外考察认为,除了原有的几百处大大小小的崩塌滑坡堆积体以外,在今后的库岸再造过程中,必定还会发生大量的崩岸或塌岸事件,对沿岸局部地段的生态安全、工程安全与移民城镇家园的安全将构成较严重的威胁。对三峡水库库岸带各种堆积物的不稳定性及其危害方式和程度进行了评价,并对这些地段的开发利用提出了建议。     

镇江下蜀黄土粒度特征及其成因初探

根据具有代表性的镇江大港剖面的粒度分析结果探讨了下蜀黄土的成因。结果表明：镇江下蜀黄土主要由＜50μm细颗粒物质组成，＞50μm的砂粒贫乏，平均含量仅占4．18％；50－10μm粗粉砂含量为49．36％，为众数粒组；10－5μm的细粉砂平均含量为18．02％；＜5μm的粘粒含量为28．44％。粒度概率累积曲线呈标准的二段工，频率分布曲线为单峰，粒度参数具有高度一致性特征。粒度分析证实，镇江下蜀黄土与北方黄土一样同是大气粉尘堆积物。我国自西北向东南沿主风方向呈带状排列的砂黄土带（柴达木黄土）、典型黄土带（黄土高原黄土）、粘黄土带（山东黄土）、细粘黄土带（宁镇下蜀黄土）共同构成了我国独特的第四纪风尘堆积空间分布延伸序列，它们是在第四纪冰期干冷气候条件下气－地系统相互作用形成的地质统一体。     

三峡库区坡地地貌过程的速率

在重庆奉节至湖北巴东一带三峡库区,存在两类坡地,分别是深层风化坡地与崩积—残坡积坡地。这两类坡地上,堆积物的稳定性差,表现为剥蚀、堆积的速率大。堆积物的累积速率可粗略地依据热释光年龄来估计。据此我们推测深层风化坡地的浅层滑坡周期大约是1.5ka,对应的堆积速率大约是33cm/ka。崩积—残坡积坡地上主要的陡崖崩塌发生周期是40ka⁶0ka,坡地中部的累积速率大约是4cm/ka。在崩积—残坡积坡地上常见生长的树木因堆积物蠕滑而变形,树木变形程度反映了蠕滑速率,据此估算的蠕滑速率是非常可观的,这既是坡地中部的剥蚀速率,可能也在一定程度上反映了坡地下部堆积物的物质供应速率。这些认识可能对滑坡与水土流失的治理有参考价值。     

不同前处理方法对南方红土粒度测量的影响——以安徽宣城第四纪红土剖面为例

以安徽宣城官塘村第四纪红土剖面为例,研究了不同前处理方法对南方红土粒度测量的影响。结果表明:(1)南方红土中所含的有机质对粒度测量结果会产生明显影响,在进行粒度测量前处理时,必须加入双氧水去除有机质;(2)南方红土因淋溶强烈,碳酸钙含量极低,对粒度测量结果无影响,无需加入盐酸进行去钙处理。加入盐酸反而使得所测粒径偏粗;(3)与六偏磷酸钠相比,氢氧化钠作为分散剂因其强碱性产生的复杂化学反应,会导致所测得的粒度频率曲线峰态出现异常,且<1μm的黏粒组分含量减少,故不宜用作南方红土粒度测量的分散剂;(4)在对南方红土进行粒度测量时,建议使用H2O2+(NaPO3)6的前处理方法,即先使用双氧水去除有机质,再使用六偏磷酸钠作为分散剂,并用超声波清洗仪震荡后上机测试。     

长江三峡库区崩塌滑坡的初步研究

长江三峡库区岸坡有134处大型的崩塌滑坡堆积体,其成因与长江三峡干流的深切作用有关,陡直岸坡部分发生张裂,随后有裂块的崩滑。崩塌滑坡运动是能量的释放,并趋于稳定。建库后,最危险的是蠕动中的裂块,要注重部分滑移面的固结,其次是清理库水位高程岸坡上的不稳定物质。      

镇江下蜀土剖面的化学风化强度与元素迁移特征

对镇江下蜀土剖面的化学风化强度及元素迁移特征进行了研究, 结合与黄土高原第四纪黄土、古土壤、晚第三纪红粘土以及安徽宣城风成红土等典型风成堆积剖面的对比分析, 得出如下结论: (1) 镇江下蜀土剖面经历了中等强度的化学风化, 明显强于洛川黄土以及古土壤, 显著弱于宣城风成红土, 而与西峰晚第三纪红粘土非常接近。下蜀土的化学风化过程及 其与其他风成堆积剖面风化强度的差异主要受气候条件的控制, 气候条件通过年平均温度和年降水量对化学风化的地球化学环境起重要的影响, 其中降水因素在化学风化过程中可能起着更为重要的制约作用。(2) 镇江下蜀土剖面风化过程中, 绝大部分常量元素的地球化学行为 表现为迁移淋失, 仅Fe 和Ti 轻微富集, 元素的活动性由强至弱依次为: P > Na > Ca > Mg > K > Fe²⁺ > Si > Mn > Al > Ti > Fe³⁺; 常量元素的迁移特征揭示下蜀土的化学风化已经完成初级阶段的去Ca、Na 过程, 并初步进入到去K 风化的中级阶段; 微量元素除Sr、Ga 迁移淋 失外, Th、Ba、Cu、Zn、Co、Ni、Cr、V 等均表现出富集特征, 这可能与下蜀土风化成壤过 程中的生物地球化学过程以及粘粒、有机质对微量元素的吸附作用有关。(3) 元素迁移在剖面 中的变化特征揭示, 在0.24 Ma 之前的中更新世早、中期, 该区气候较为暖湿, 兼有干湿交替的特征; 中更新世晚期气候偏干凉, 风化淋溶最弱; 至晚更新世早期则又出现一段明显暖湿的成壤时期, 形成下蜀土剖面中的S1 古土壤层。总之, 中更新世以来本区气候整体上向干凉的方向发展。     

泥河湾盆地基于粒度气候指标的轨道调谐时间标尺

泥河湾盆地东部出露一套厚近百米的以湖相为主的地层.我们测量了洞沟剖面的粒度和磁化率.通过磁化率记录的对比, 我们可以将前人确定的古地磁界线转移到我们的深度坐标上来, 并建立了初步的时间标尺.样品中粒径在20~50μm之间的颗粒含量时间序列可以与ETP曲线对比, 即低含量对应高ETP值.这样的对比意味着在北半球夏季太阳辐射量相对增加的时期, 进入泥河湾盆地沉积物中的风尘物质减少了.这与已知的北方风尘的演化历史是吻合的, 所以我们认为粒度(20~50μm) 含量是泥河湾盆地沉积物中比较可靠的古气候变化的替代性指标.对于沉积速率相对高的时段, 即 > 780ka的地层, 我们尝试用轨道调谐的方法建立了高分辨率的时间标尺.新的粒度(20~50μm) 含量时间序列滤波获得的20ka和41ka的周期成分与岁差及地轴倾斜度的理论值可以重合.这显示洞沟剖面的粒度(20~50μm) 含量记录可以作为轨道调谐的气候曲线.