沂河流域船流街剖面古洪水沉积记录研究

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本文选取沂河中游船流街(clj)剖面作为研究沂河流域古洪水记录的典型剖面,测年结果显示clj剖面记录了沂河流域约6728-21640 a B.P.时期洪水发生的信息。对剖面沉积物分别进行粒度、磁化率、烧失量、Fe2O3、Rb、Sr含量测量,将测量结果以多种指标方式、从不同角度进行研究与分析,探讨沂河流域古洪水的发生及其气候背景。沉积物粒度的分析结果发现:各粒度组分变化、粒度参数和累积概率曲线对古洪水都有很好的指示意义,可用于推断洪水的发生,分析洪水发生时的水动力条件,而且在判别不同期洪水时,利用中值粒径变化率要优于中值粒径变化曲线。clj剖面中,在仅凭粒度变化很难区分不同的沉积旋回的情况下,烧失量指标弥补了中值粒径变化率的不足,指示了中值粒径变化率没能反映的另外两期洪水。中值粒径变化率与烧失量这两个指标相互印证,共同反映了clj剖面所记录的更新世末期至全新中期,沂河流域至少发生了13期洪水。沉积物的磁化率与中值粒径和Fe2O3含量变化综合对比分析,讨论clj剖面所记录的气候环境变化,得出clj剖面13期洪水的洪水规模大小及对应的气候特点:(1)9-11层(10439-21640 a B.P.)为寒冷干旱气候环境,对应第1-3期洪水,1-3期为特大洪水期,但在第1期洪水末期存在一个洪水间歇期较长的小洪水偶发阶段。(2)8层,(9564-10439 aB.P.)为温干的气候环境,对应第4期洪水,为小规模洪水偶发期。(3)7层,(8647-9564a B.P.)为寒冷干旱气候环境,对应第5期洪水,较大规模洪水发生期。(4)6层,(8277-8647a B.P.)为温暖湿润气候环境,对应第6期洪水,小规模洪水偶发期。同时6层的干裂结构还指示了,第6期洪水过后经历了一个较长的气候干旱时期,此时期内无洪水发生而没有沉积物沉积,所以对这一干旱时期缺少地质记录。(5)4-5层,(7802-8277 a B.P.)温暖湿润气候环境,气候有向着干旱方向发展的趋势,5层对应第7期洪水,为剖面所记录的全新世以来规模最大的大洪水发生期。4层对应两期洪水,分别为第8、9期洪水,第8、9期为较小规模洪水偶发期,洪水规模可能小于第5期洪水。(6) 2-3层,(7472-7802 a B.P.)为寒冷干旱气候环境,这两层自下向上分别对应第10、11期洪水,第10期为洪水频发期,并且其洪水的规模比第5期洪水的规模还要大。第11期为大小洪水频繁交替发生期。(7)1层,(6728-7472 a B.P.)底部与第11期洪水末期相对应的是温暖湿润的气候环境,1层中、上部所代表的时期为温干气候环境,分别对应第12、13期洪水,第13期为较小规模洪水发生期,洪水规模大于第9期洪水,而第12期洪水规模大于第5期洪水,并且第12期洪水沉积物上、下部位的烧失量均向高值突出,这说明第12期洪水发生前后均经历了较长时间的洪水间歇期。综合整个剖面及其气候特点发现,clj剖面更新世末期至全新世初期发生的洪水为特大级洪水,这一时期的特大级洪水是对冰消期以来全球气候变化的响应,而且沂河流域大、小规模的洪水在不同时期交替发生,并且在洪水规模极小甚至出现长期干旱时,接踵而来的便是较大强度的洪水。
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