山东弥河流域现代洪水沉积特征与水动力过程反演

随着全球气候变化加剧,强天气过程以及由此引发的洪水危害愈来愈严重。理解现代洪水沉积特征,不仅可以为减轻洪水灾害提供理论指导,而且也为识别古洪水沉积提供参照依据。2018年8月中旬,山东弥河流域受双台风影响发生洪涝灾害,对当地社会发展、人民生活造成严重影响。在对洪水淹没区考察基础上,于下游高河漫滩区、洪水沉积物保存完好的地点获取21.5 cm长岩芯MH1（含现代土壤）,并进行了粒度、孢粉、磁化率、烧失量分析。结果显示：钻孔岩芯洪水层沉积物以黏土和细粉砂为主,平均砂含量仅为1.7%,反映洪水强度不大;洪水沉积层粒度可识别出7.9和30.0μm两个敏感组分,根据其含量变化特征,可将此次洪水过程划分为洪水初期、第一次洪峰、高水位期、第二次洪峰、退水期5个阶段;洪水沉积层烧失量显著高于土壤层,而磁化率值整体低于下伏土壤层;洪水层与土壤层孢粉特征无明显差异,表明两者孢粉组合均能反映小流域植被状况,但洪水堆积层孢粉丰度（7 313.96粒/g）远高于下伏土壤层（1 562.65粒/g）。实验结果揭示洪水沉积环境有利于孢粉富集,磁化率值可能反映土壤发育过程中磁性矿物的产生与积累（成壤强度）,因此可作为...     

云南腾冲青海湖泊沉积物物化参数的特点、环境意义及末次冰消期以来气候环境变化

根据对云南腾冲青海湖泊沉积钻孔样品的粒度特征、总有机碳、碳酸盐、磁化率及年代学分析测试,探讨了各指标的变化特点及其环境指示意义,指出了云南高原湖泊沉积物化指标的特殊性及其变化特点.在此基础上,重建了云南腾冲地区末次冰消期(15830a B.P.)以来沉积环境与气候干湿变化历史.通过青海沉积物年代序列的重建和综合各物化参数分析得出,云南腾冲地区自15830a B.P.以来总体呈现冷湿-温湿-暖干-温和偏干的气候演变过程,并可分为4个阶段,即15830～12790a B.P.气候温凉偏湿;12790～4680a B.P.为温暖湿润期,湖泊水位高,气候湿暖,降水多;4680～312a B.P.气候特征呈现出从温湿到暖干气候逐渐演化,降水减少,湖泊水位下降;312a B.P.以来气候特征为前期温和湿润,后期具有暖干化特征,反映了近几十年来全球气候变暖导致的气候变化趋势并叠加了研究区人类活动对区域环境的影响.     

不同预处理方法对尕海沉积物粒度测试的影响

湖泊沉积物粒度是研究湖区古环境演化的一个重要代用指标,粒度测量结果与预处理方法密切相关。从柴达木尕海湖岩心钻孔取48个样品,采用五种预处理方法,运用马尔文2000激光粒度仪进行粒度分析。结果显示经过预处理后平均粒径有不同程度的变细。单独加入H2O2除去样品中的有机质后,粒度分散变细最为明显,变幅可达10%左右,单独加入(NaPO3)6或H2O2处理后,>63μm(粗颗粒组分)粒径百分含量降低8个百分点左右。单独加蒸馏水浸泡、单独加HCl除去碳酸盐类胶结物和先后加H2O2、HCl(、NaPO3)6处理这三种方法分散效果不明显。23～33号样品对预处理的灵敏度最差,其他样品灵敏度稍好,但总体上尕海湖沉积物对预处理作用不敏感。对于性质类似的盐湖沉积物粒度测试,本文推荐加H2O2进行预处理。     

金沙江石鼓-宜宾段河谷-水系演化研究综述与讨论

有关金沙江形成演化研究的历史已有百年之久,近十年来更是地学界研究热点之一,产出成果颇为丰硕。该文在对一个多世纪以来有关金沙江研究成果分析基础上,勾绘出金沙江石鼓-宜宾段上新世以来的河谷形成演化过程,基本观点为:全新世之前该区存在数条并列南流水系;上新世末-早更新世初,湖泊广泛发育;早更新世中后期,金沙江经丽江-鹤庆,于金江街附近汇入昔格达古湖;早更新世末期,昔格达古湖被切穿泄空,金沙江下游袭夺连通;中更新晚期,石鼓以南的东西向隆起使金沙江南流受阻,被动袭夺至水洛河,并于三江口与下游川江连通,至此形成真正具有现代意义的金沙江。     

云南高原湖泊表层沉积物粒度特征及环境指示意义

选取云南15个高原湖泊,利用瑞典产HTH重力采样器提取沉积物短钻,取顶部0~0.5 cm作为湖泊现代沉积物进行粒度分析并利用分析软件对粒度频率曲线进行拟合,探讨各组分的沉积特征和环境指示意义。结果显示,滇池等15个云南湖泊表层沉积物频率曲线呈多峰态,含有2至5个组分,从细到粗分别为黏土组分（C1）、细粉砂组分（C2）、粉砂组分（C3）、细-中砂组分（C4）、粗砂组分（C5）,拟合众数粒径范围为0.6~423.0 μm。C1组分来自大气中长期悬浮的超细粉尘和气溶胶,通过自然沉降和降水进入湖泊水体,反映西南地区大气粉尘背景值;C2和C3是湖泊沉积物中的主要组分,反映流域内降水和水动力大小;C4和C5组分只出现在洱海、滇池、差黑海等部分湖泊湖心沉积物中,且含量非常低,该组分与湖泊水动力密切相关。对于滇池、抚仙湖等大型湖泊而言,粗颗粒进入湖心需两个过程:从流域地表进入湖泊水体的输入过程和从湖滨到达湖心的传输过程。湖心沉积物中粗粒含量主要受第二个过程影响,而该过程的强弱与湖流、水深、湖盆坡度等因素有关。西南地区干旱背景下湖泊快速收缩直至消失时,降水量的大幅减少使得地表径流动力减弱,加之大气环流偏弱以及水生植物覆盖面积比例增大,湖水动力减弱,由湖滨向湖心传输的物质以细粒碎屑为主。位于山地地区的小型湖泊,由于汇水面积有限、地形坡度较大,坡面径流可将地表风化碎屑物带入湖盆甚至湖心位置,这类湖泊沉积物中粗粒物质的增加反映流域内降水量或降水强度增大。     

MS2000激光粒度仪测量第四纪沉积物粒度的定量进样研究

粒度是第四纪古气候与古环境重建的常用替代指标,目前通常采用Mastersizer2000激光粒度仪进行分析,该测试仪器优点是速度快、精度高、重复性好,缺点是进样过程未实现定量化,对部分沉积样品的分析结果出现一定的随机性和不确定性,分析结果易产生人为误差。为探究样品量和进样方法对测试结果可能造成的影响,本研究选取6类代表性第四纪松散沉积物,预处理后分别采用倾倒法、吸管法及定量进样法进行多次重复实验。结果显示:粒度组分越单一,不同进样方法造成的结果误差越小;如果沉积物含有多个粒度组分,而预处理样品量过多,倾倒法容易造成粒度结果偏细,吸管法往往造成实验结果偏粗,定量进样法实验结果居于前两者之间。采用烧失量法计算沉积物中碳酸盐、有机质含量,结合马尔文激光粒度仪测试原理及多次定量重复实验结果,计算了一次实验所需样品量,发现其与中值粒径和碳酸盐、有机质(合称杂质)含量呈线性正相关。根据该线性关系式,在分析第四纪沉积物中值粒径范围及杂质含量的前提下,可计算一次测试所需样品量,将全部预处理后样品倒入测试烧杯中,可有效避免样品量和进样方法对样品粒度实验结果造成的误差。     

青藏高原中部兹格塘错沉积物中厌氧光合细菌叶绿素的发现及意义

位于青藏高原中部的兹格塘错是中国为数不多的典型半混合型湖泊之一,其稳定的分层特征使水生生态系统中出现若干相对独立的微生物群落.兹格塘错表层沉积物中发现的细菌脱镁叶绿素a(bacteriophaeophytin a,Bph-a)证实了厌氧光合细菌(anoxygenic phototrophic bacteria,APB)群落的存在.研究指出,该细菌群落主要集中分布在永滞层顶部至化跃层底部的狭窄范围内,形成APB薄层,是细菌叶绿素a(bacteriochlorophyll a,Bchl-a)的主要生产区域.厌氧光合细菌死亡后在湖底经变质作用,Bchl-a脱镁(Mg~(2+))形成Bph-a.APB总生产力高低主要受光照度控制,因此,沉积物中Bph-a高值对应化跃层变浅的暖期,低值对应冷期,而零值则表示湖泊半混合状态消失,水体完全混合,对应极端寒冷的气候或湖泊水位大幅降低的时期.利用沉积物中Bph-a含量变化,可以重建兹格塘错湖泊分层及区域气候变化历史.在湖泊现代过程、重建气温-湖泊分层-APB生产量-沉积物Bph-a含量变化四者关系充分研究的基础上,具有定量重建古气温的潜力.     

山东丹河2018年洪水沉积特征、物源分析及水文过程重建

通过研究现代洪水沉积特征,可重建洪水水文过程,识别泥沙侵蚀源区,既可为防洪水利工程设计提供依据,也可为古洪水层判识建立参考.2018年8月中旬,山东省北部弥河、 丹河流域受双台风影响发生洪涝灾害.通过对洪水淹没区进行考察,在下游洪水沉积物保存完好的地点获取21.0 cm长岩芯DH1,并进行粒度、 烧失量、 磁化率和孢粉...     

青藏高原西部昂拉仁错古湖岸钙华沉积的地球化学特征及环境意义

通过对青藏高原西部昂拉仁错湖古湖岸阶地钙华常量地球化学元素的分析,探讨了钙华沉积的常量元素特征及其古环境意义.结果显示:钙华中CaO含量达34.75％～58.48％,是其主要组分;此外还含有少量的MgO,K2O和Na2O等,其含量低于3％,是湖泊自生作用形成的矿物.与湖泊古水位对比显示,元素Mg的含量及Mg/Ca比值等对湖泊水位的响应没有明显规律性;在古湖面高度约4777±5m之上,K2O和Na2O的含量低并且稳定,在古湖面4777±5m之下,K2O和Na2O的含量随湖白水位下降逐渐增加.结合现代湖泊钙华的沉积特征,结果显示K2O和Na2O的含量随湖泊盐度增加而增加,表明钙华中K2O和Na2O含量与湖泊水位可能呈反相关关系,是潜在的重建湖泊水位或盐度的代用指标.同时发现,在湖白相对淡化阶段,湖水中的元素K和Na处于富集阶段,钙华中K2O和Na2O含量低且稳定;而当湖泊进入咸水阶段,湖水中的K+和Na+离子接近饱和,钙华中的元素K和Na逐渐富集,因此钙华中K2O和Na2O含量增加是湖泊进入咸水阶段的重要特征.基于这些事实,推断当该湖泊水位降至4777±5m左右时,湖水的性质开始向钠-氯型转化,是昂拉仁错湖泊演化过程中的一个重要转折点.     

鲁北现代洪水沉积物XRF元素扫描特征及其指示意义

2018年8月山东北部弥河流域受台风暴雨影响发生洪涝灾害,通过对洪水淹没区考察,选择弥河及其支流丹河下游新鲜洪水沉积保存完好的地点,获取两根沉积物浅钻MH1、DH2(长度分别为21.5、21 cm,下段为现代土壤),对沉积岩芯进行X射线荧光光谱(XRF)元素连续扫描,结合粒度指标和其他研究成果,探讨现代洪水沉积物元素特征及其在古洪水事件识别中的指示意义。结果显示,Al、Ti、Si、Ca、Fe等元素具有相似的波动特征,相互之间正相关关系显著,信号强度在细粒洪水沉积层出现峰值;Rb元素信号强度与粒度相关性弱,在钻孔中的变化较为稳定,仅在沉积界面处有所降低,可能与岩芯裂隙造成的实验偏差有关;Sr、Zr两种元素显著正相关,且信号强度在洪水沉积层较低。Zr/Rb和Rb/Sr分析结果表明,两者均受控于粒度特征,风化淋溶作用对其影响有待进一步研究,其中Zr/Rb与粒度呈现较强的正相关性,Rb/Sr则与粒度负相关关系显著,且在其他区域洪水地层研究中具有一致结论。Zr/Rb峰值和Rb/Sr谷值对应黏土质洪水沉积,Zr/Rb谷值和Rb/Sr峰值对应粒度粗组分高值的粉砂质洪水沉积,可在古洪水沉积识别中作为参...