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塔里木河流域地表物质松散,颗粒较细,且流域降水集中在夏季,多暴雨,河流汛期冲淤变化剧烈,极易迁徙改道。河流改道会直接导致决堤等水害灾难的发生以及水资源的大量耗损,且影响着沿河聚落分布、居民正常生产生活以及荒漠河岸林生态系统的空间分布与演替,并造成河道两岸弃置土地的盐渍化和荒漠化等生态环境问题的出现。在地质历史时期塔里木河南北迁移改道频繁,在塔里木河干流南北两岸80~120km范围地表遗留一系列古河道。前人仅涉及对这些古河道的遥感调查以及自清以来河道迁移变化的研究上,对其具体形成时代及河道迁移原因并没有进行深入研究探讨。因此对塔里木河古河道进行系统研究十分必要。本文通过对塔里木河干流南北岸古河道表层沉积采样,对其进行沉积特征及时空变化关系研究,探讨河道存在晚期沉积环境特征,梳理其随时间发生的迁移变化,并总结归纳古河道迁移影响因素。研究结果显示:
⑴塔里木河古河道表层沉积物粒度较洪泛平原细小,反映古河道存在晚期水动力较弱。而且部分古河道表层沉积中,河相沉积物中含风成沙夹层,反映这些古河道存在晚期河流有长时段断流,沉积环境受风水两相相互作用。
⑵塔里木河干流在1438~1696AD之间曾发生过大规模南北迁移,该时期处在气候小冰期(1400~1920AD)的早中期,即在小冰期的早中期塔里木河干流河道南北摆动范围为A、B、C三片古河道区。
⑶塔里木河干流南北两岸古河道最后干涸时期在时空变化上具有不同特点:北岸古河道(B、C区)具有自北向南的迁移趋势,且两区域古河道所处时代相同。而南岸诸多古河道(A区)可能存在多支并流或串流现象,且南岸古河道最后存在时代要晚于北岸古河道。
⑷小冰期气候改善,周边山区降水增多,汇入塔里木河流量增大,致使塔里木河干流水动力条件增强,再加上塔里木河流域特殊的地面物质组成,造成塔里木河极易迁徙改道。此外,河流顶托以及地貌因素在该时期河流流向及河道迁徙方面也起到重要作用。
⑸地质历史上塔里木河迁徙改道频繁,在小冰期时塔里木河干流摆动幅度达80~120km,涉及A、B、C三片古河道区。近现代以来人为活动对塔里木河水文特征、流域植被等自然要素的作用强度持续增大,特别是现代以来,影响作用愈发显著。塔里木河在今后发展过程中仍将继续演变,但当代大量的河水散失在中游,且渗漏、蒸发损耗严重,因水量的减少,下游断流长度的不断增加,当前和今后河道的变迁动力主要源自于河道淤积,除局部河势变化较大外,将来在自然条件没有巨大突变情况下塔里木河河道整体在长期趋势上仍将相对稳定。