【摘 要】
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水系演化是构造-地貌-气候耦合作用的产物,在地球动力系统中扮演着不可或缺的角色。尽管东亚水系演化得到了广泛关注并取得了许多进展,然而,对于东北地区最重要的河流松花江的演化研究还比较薄弱,尤其是中-上游河段是否存在反转仍无准确定论。沉积过程是一种重要的地表过程,解释河湖和风成沉积物对构造-气候-地貌-水系变化的响应对于理解水系演化过程有重要作用。因此,本研究对哈尔滨荒山第四纪沉积岩芯进行了磁化率、元
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（41871013,41601200）； 黑龙江省自然科学基金项目（D2017003）； 哈尔滨师范大学硕士研究生学术创新项目（HSDSSCX2019-06, HSDSSCX2020-01）；
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水系演化是构造-地貌-气候耦合作用的产物,在地球动力系统中扮演着不可或缺的角色。尽管东亚水系演化得到了广泛关注并取得了许多进展,然而,对于东北地区最重要的河流松花江的演化研究还比较薄弱,尤其是中-上游河段是否存在反转仍无准确定论。沉积过程是一种重要的地表过程,解释河湖和风成沉积物对构造-气候-地貌-水系变化的响应对于理解水系演化过程有重要作用。因此,本研究对哈尔滨荒山第四纪沉积岩芯进行了磁化率、元素地球化学和年代学（古地磁、OSL和ESR）研究,结果如下:（1）依据岩芯沉积物的岩性、沉积相和磁化率特征将岩芯分为三段:第Ⅰ段（0～30.4 m）:风尘黄土堆积,磁化率呈现周期性的高低变化;第Ⅱ段（30.4～62.3m）:磁化率呈现无规则的波动,且波动范围较大;第Ⅲ段（62.3～101 m）:磁化率值极低且变化幅度较小。（2）依据古地磁定年确立了荒山岩芯的年代地层框架,岩芯底界年龄约1.68-1.70 Ma,岩芯第Ⅱ、Ⅲ段的分界62.3 m处的年代约为0.94 Ma;运用OSL、ESR和深海氧同位素堆栈对比的方式建立了岩芯第Ⅰ段（0～30.4 m）的年代框架,底界年龄约为0.46 Ma。（3）元素地球化学组成（常量元素、微量元素和稀土元素）含量在第Ⅱ段呈现稳定的小幅变化,然而在第Ⅲ段则急剧波动。一系列稳定元素元素比值和物源示踪指标在岩芯中的变化特征与元素组成一致,表明岩芯62.3 m上下两段沉积物源发生变化。（4）岩芯沉积物与松花江现代河流样品的Al2O3/Ti O2的对比表明,岩芯第Ⅱ段沉积物与松花江松原方向河流有相近的地球化学组成;然而,第Ⅲ段沉积物则与佳木斯-依兰方向河流有着相似的地球化学组成。这表明松花江水系在0.94 Ma发生过倒转,水系反转也得到了构造地貌和通河T3阶地砾石层沉积学证据的支持。（5）综合构造-地貌-气候驱动机制分析,我们提出如下水系演化模型:早更新世早-中期,松花江以佳-依分水岭为界分为两段,中-上游河段自东向西注入松嫩古湖,下游河段流向三江平原。早更新世晚期佳-依分水岭持续构造隆升,两侧的松嫩平原和三江平原持续沉降,河流纵比降加大,两侧河流不断溯源侵蚀,致使佳-依分水岭在0.94 Ma被切穿,松花江下游水系袭夺中-上游水系,沟通了两侧河流的水力联系,松嫩古湖湖水外泄。中更新世松辽分水岭的隆升,迫使嫩江和第二松花江迁移改道汇入松花江,松嫩古湖湖泊面积萎缩,最终在0.46 Ma左右干涸,逐渐形成现代松花江水系格局。
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