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研究地质历史时期古洪水的发生频率与强度可以揭示长尺度流域水文变化及其对于区域气候变化的响应机制,是目前古水文研究的热点课题。后套平原是由于黄河的往复摆动和频繁变迁形成的重要沉积地貌单元,巨厚的河流沉积层蕴含了丰富的古水文信息,是重建古洪水序列的理想场所。本研究以黄河临河段获得的一根长约20 m钻孔岩芯(记为HDZ04)为载体,通过粒度和元素等物化指标的测试分析,结合光释光(Optical Stimulated Luminescence,OSL)测年结果,重建了该段黄河30 ka以来的古洪水序列,并与区域内的古环境信息进行对比,初步探讨了古洪水与气候变化的关系。获到了以下结论和认识:(1)根据沉积物粒度和元素结果,发现沉积物主要为砂与粉砂,平均粒径在6.98-328.56μm之间,峰度在0.62-3.25之间,分选在0.51-2.64之间,偏度在-0.65-0.19之间。概率累积曲线为跳跃-悬移的二段式。元素K,Ca,Al,Si的强度变化趋势相似,Fe,Zn,Rb的强度变化趋势相似,Sr与Y的强度变化趋势相似,Zr与Mo的强度变化趋势相似。(2)根据沉积物砂的百分含量、P95粒径大小(粒度累积曲线上95%对应的粒径大小)、端元组分百分含量和ln(Zr/Ti)的分析结果,发现20.41-12.90 m之间沉积物P95的粒径在300μm左右,以细砂沉积为主,细砂含量约在80%以上,两个最粗端元的百分总和在60%以上,ln(Zr/Ti)较大;12.9-10.01 m之间沉积物P95的粒径在0-600μm之间波动,细砂含量约在0-98%之间波动,两个最粗端元的百分总和在0-1之间波动,ln(Zr/Ti)减小,以上指标波动均较大;10.01-8.25m之间沉积物粒径P95的粒径急剧降低至0-150μm之间,砂的百分含量急剧减小至0-12%,两个最粗端元的百分总和降低至0,ln(Zr/Ti)降低至-1左右;8.25-5.50m沉积物P95的粒径增加至200μm左右,以细砂沉积为主,细砂含量在70%以上,两个最粗端元的百分总和接近于1,ln(Zr/Ti)在-1-1.8之间;5.50-0 m沉积物粒径P95的粒径、细砂含量、两个最粗端元的百分总和、ln(Zr/Ti)急剧减小。(3)结合岩芯沉积物的光释光年代学研究,依据上述粒度和元素等古洪水指标,重建了黄河临河段30 ka以来古洪水序列。结果显示30 ka以来强度最大的古洪水发生在~23 ka和~13 ka。30-12 ka古洪水频率和强度较大,全新世以来(12-0 ka)古洪水频率和强度较小,其中中晚全新世黄河中游6.5 ka以来古洪水主要集中在6.2-5.2,4.5-3.9,3.6-2.5,1.9-1.5,~0.38 ka,且3.6-2.5 ka期间古洪水频率最大,在5.2-4.5,3.9-3.6,1.5-0 ka期间古洪水频率较小。黄河临河段早全新世(12-8.5 ka)几乎没有较大古洪水记录,中全新世(8.5-3 ka)古洪水频率和强度略有增加,晚全新世(3-0 ka)古洪水频率和强度明显增加。(4)将该区古洪水序列与区域环境指标对比发现,暖干的气候下,该段古洪水发生的强度和频率都最小,而暖湿的气候条件下,古洪水的强度和频率都略有增加,但冷干的气候下,古洪水的强度和频率明显增大。另外,在气候突变或转型阶段,黄河中上游古洪水事件表现出高频高强度的特点。