白洋淀全新世河流相沉积记录的古洪水事件

来源 :中国地质科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w_h1983
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全新世气候变化一直是诸多学者关注的焦点,也是全球环境变化研究的重要时期。全新世古洪水事件是极端气候条件和环境演变的一种表现。古洪水沉积物是研究地史时期极端降水事件和古环境演化的重要载体。基于地质记录开展古洪水重建研究为揭示区域洪水历史过程及机制,同时也为理解洪水事件长时间尺度发生的气候背景提供科学依据,对水资源利用和工程建设等具有重要的现实意义。本文基于白洋淀地区的野外第四纪地质与地貌调查,选择漕河下游李迪城LDC剖面,大清河上游大步村DBC剖面及南拒马河下游的西河XH剖面等3个剖面为研究对象,综合野外沉积特征、地层序列、沉积构造及粒度(中值粒径、砂含量、黏土/粉砂及Q90)和磁化率指标对白洋淀地区第四纪晚期河流(漕河下游、南拒马河下游和大清河上游)沉积记录的古洪水事件进行识别。利用AMS14C年代学结合河流沉积的地层层序,初步建立了白洋淀地区全新世古洪水事件的时间序列,并与其他地区进行对比,探讨了白洋淀全新世古洪水事件发生的气候背景。获得主要结论如下:1)白洋淀地区全新世以来的古洪水沉积可以分为两类:河道型古洪水沉积,河漫滩型古洪水沉积。河道型古洪水沉积层与下伏地层存在明显的冲刷侵蚀面,沉积体形态呈透镜状,由泥砾、木屑、双壳类及灰黑色粉细砂混杂组成,发育中小型交错层理;沉积物的粒度特征以细砂为优势组分,含混杂的粉砂及少量黏土,分选较差;洪水沉积物粒度指标(中值粒径、砂含量、黏土/粉砂及Q90)表现为高值。河漫滩型古洪水沉积物以含黏土粉砂、黏土质粉砂,粉砂和细砂等组分为主;在垂直方向上,沉积物的颜色、粒度、结构和构造发生了突变,两个古洪水沉积单元之间存在沉积间断;洪水单元的顶部有薄的黏土质盖层,含丰富的有机质;古洪水沉积层的磁化率值较高,指示洪水携带来的磁性沉积物富集。2)根据年代学数据及区域对比,全新世以来白洋淀地区识别出15期古洪水事件,分两个阶段:全新世早期(10.8-8.4 ka)共有5期,确定年代的事件从早到晚分别为10.8 ka BP,9.6 ka BP,9.4 ka BP,8.4 ka BP;全新世中晚期(4.6-1.3 ka)共有10期,确定年代的事件分别为3.9 ka BP,1.9 ka BP,1.3 ka BP。3)区域对比表明,白洋淀地区全新世早期沉积记录的5期古洪水事件,可以与同时期华北其他地区古洪水事件进行对比。当时正值末次冰消期进入全新世早期的过渡阶段,东亚季风气候增强,为气温和降水频繁波动上升时期,据此推断白洋淀地区全新世早期的古洪水事件是当时气候背景下的产物。发生在全新世中晚期的10期古洪水事件(4.6-1.3 ka BP),与黄河中下游全新世晚期古洪水事件的发生时间较一致,指示出该时期古洪水事件在区域上具有广泛性。对白洋淀地区漕河、大清河和南拒马河等河流沉积记录的古洪水事件识别及年代确定,丰富了冲洪积平原区古洪水沉积学的研究,为雄安新区生态环境治理、水资源调控以及防洪减灾提供重要依据。
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