黄河上游尖扎-循化盆地山洪泥流事件特征及其年代学研究

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在全球变暖的大背景下,气候极端变化常常引起极端灾害事件频发,由于这类事件具有突发性和危害性大的特征,受到众多学者的关注和研究。黄河上游甘青地区位于青藏高原与黄土高原的过渡地带,我国东部季风区、西北干旱区及青藏高寒区三大自然区域的过渡地带,是我国史前环境变化与文明演变研究领域的热点之一。本文对黄河上游尖扎盆地和循化盆地的山洪泥流特征进行研究,并讨论了气候变化与灾害事件之间的关系,这对于深入理解该区域季风气候变化的响应规律有重要意义。在野外考察基础上,本文选择尖扎盆地的参果滩剖面(CGT)和多巴村剖面(DBC),循化盆地的团结村-大庄村剖面(TJC-R)、东滩村剖面(DTC)、托坝桥剖面(TBQ-R)和下滩村西剖面(XTC-W-R)作为研究对象(7个剖面),并对研究剖面进行了采样。实验室对样品进行了磁化率、粒度、化学元素等分析,利用光释光测年技术获得剖面地层的年代数据,对野外数据和实验数据进行了综合解析和讨论,获得下列主要结论:(1)黄河上游的尖扎盆地和循化盆地自晚更新世以来发生了多次山洪泥流事件,但尖扎盆地和循化盆地泥流集中出现的时段并不完全相同。将OSL测年结果数据与剖面地层结合,确定尖扎盆地的山洪泥流事件在27 ka就开始活动,在4.5 ka结束。山洪泥流活动开始时间处于末次冰期MIS-3晚期;循化盆地山洪泥流事件集中发生在6.3~4.5 ka之间,泥流活动开始时间处于全新世大暖期鼎盛阶段。(2)探究了山洪泥流沉积物的标型特征。山洪泥流沉积物与第三系红粘土基本特征相同,是尖扎盆地与循化盆地的北部红层丘陵区第三系红粘土近源搬运的产物。山洪泥流沉积物呈浊红棕色与浊橙色,团块构造,主要由粘粒和细粉砂构成,质地细腻粘重,干燥时致密坚硬,胶结度很高,遇雨水则极易发生二次液化流动,造成地面塌陷和崩塌,暗洞陷穴密布,形成大片劣地。(3)山洪泥流发生的机制。尖扎盆地与循化盆地的泥流事件可能与区域气候的变化有关。在全球性气候突变阶段或者转折阶段,季风状态不稳定、多极端降雨天气,气候异常温暖湿润。春季的积雪和冻土消融加速了第三系红色粘土层的液化,致使大量松散物质沿坡面流动,夏季发生暴雨就会快速形成山洪,暴雨和山洪携带大量的第三系红色粘土混杂着砂砾、砂土松散沉积物汇集到沟谷形成泥流,沿着沟道在位置较低的黄河阶地上堆积,在山前形成洪积扇,形成大规模山洪泥流事件,由于黄河的下切和侧蚀作用,山洪泥流扇前沿成为陡峭的台地。这两期山洪泥流事件均发生在全球性气候突变阶段或者转折阶段。
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