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黄河,四渎之宗百河之首,历史上善徙善决,泛滥频繁,由于河情特殊,复杂难治。特别是其上游宁蒙段穿越大片沙漠,风沙水沙交互强烈,形成了典型的沙漠宽谷和冲积河道,游荡性极强。近50年来,在全球变暖和人类活动增强的共同影响下,该段河道泥沙淤积严重,致使河槽萎缩,行洪行凌能力降低,迅速成为―地上悬河‖,其潜在的洪水威胁成为国家的心腹大患。对淤积在河床与滩地之上的泥沙及其潜在源区进行详细系统地研究,是防止河道淤积进行生态修复的前提,可以为实施区域水利工程建设、水资源的合理开发提供科学依据。本研究系统采集了黄河上游宁蒙河段砂质河道不同地貌部位和沉积单元（河床、河漫滩、漫滩沼泽与湖泊等）的沉积物,同时对河流泥沙主要潜在源区（陇西黄土高原、腾格里沙漠、河东沙地、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠和十大孔兑流域）的地表沉积物进行了大样本系统地采集,通过粒度、矿物学、SEM与地球化学元素等岩矿理化指标的测试分析,获取了该段现代河流沉积物的物化特征,初步建立了该段黄河粗泥沙示踪识别指标。同时基于端元模型和统计学方法,定量估算了不同源区对河流泥沙的贡献率。并根据钻孔岩芯沉积物,探讨了历史时期河套段的泥沙特征和物源变化规律,初步结果如下:（1）黄河宁蒙段泥沙的物质特征主要表现为:（1）粒度特征,河床沉积物平均粒径集中分布在20-60μm（51.8%）和80-250μm（41.7%）2个区间,分选程度中等偏差。中值粒径（D50）沿程分布特征显示河床泥沙粒径细化趋势不明显,但在巴彦高勒-三湖河口段出现明显的粒度粗化特征,中值粒径多高于80μm（53.5%）,概率累积曲线呈二段式分布,以推移运动为主（75-98%）,三湖河口-头道拐段泥沙中值粒径均小于80μm,推移质比例减小（70-75%）。河漫滩沉积物平均粒径均小于80μm,主要集中在30-60μm之间,分选程度偏差,其中巴彦高勒-三湖河口段物质最细,概率累积曲线呈一或二段式,以悬移搬运为主,这一事实说明河床中粒径大于80μm的粗泥沙并未有效地向下游输送或在滩地上堆积。（2）粗泥沙的重矿物组合以不透明矿物、角闪石、石榴子石和绿帘石为主,含少量的锆石、电气石和金红石,轻矿物以伊利石和蒙脱石为主。其中绿帘石-伊利石、石榴子石-蒙脱石分别是石嘴山-巴彦高勒段和巴彦高勒-三湖河口段的特征矿物。（3）石英砂颗粒扫描电镜结果表明,黄河粗泥沙石英颗粒多以棱角-次棱角状为主,其中石嘴山-三湖河口段的粗泥沙发育V型坑和蝶形坑、麻面和水下磨光面等复合特征,说明这些物质经历过风、水两相的搬运和沉积过程。（4）地球化学元素总体特征表现为富集CaO、Ce、Cr、Hf、Nd和Zr,而亏损Na2O、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Nd、Ni、Rb、Sr、Y和Zn等,沿程在粒径粗化段Zr、Hf元素含量增加,随着粒度向下游的细化Rb、K等元素含量逐渐增加。（2）基于上述泥沙的物化特征及其与潜在物源区地表物质的对比,我们对该段河床粗泥沙的示踪指标进行了初步的提取。其一,鉴于不同河段粗泥沙与沿程临近源区地表沉积物的重矿物组分具有较好的一致性,如下河沿-石嘴山段以高含量的绿帘石、角闪石和伊利石、绿泥石为特征矿物,与清水河的泥沙矿物特征极其相似,说明清水河的物质输入是该段泥沙的主要物源。而三湖河口-头道拐段石榴子石和蒙脱石含量富集,与十大孔兑流域白垩纪碎屑岩的输入密切相关,因此不同段落泥沙重矿物的组合可以有效地指示其物质的来源。其二,根据石英砂扫描电镜的复合结构和次圆形颗粒的含量也可以反映河东沙地、乌兰布和沙漠和库布齐沙漠等风成砂物质的有效输入。其三,由于化学元素Ca和Ti的含量在清水河附近为高值区,而元素K和Sr的含量在十大孔兑附近为高值区,利用元素Sr/Ca、Ti/K的比值也可以很好地区分十大孔兑、河东沙地、清水河、库布齐沙漠与乌兰布和沙漠的物质输入。（3）利用粗泥沙的示踪指标,结合非参数Kruskal Wallis H-test检验及判别分析方法,初步构建了黄河宁蒙段粗泥沙多端元混合模型。结果显示在银川盆地段,腾格里沙漠、清水河和河东沙地的局地贡献率分别为84.2%、49.9%和57.6%。在河套盆地段,乌兰布和沙漠、库布齐沙漠和十大孔兑的局地贡献率分别为72.8%、61.6%和53.5%。二端元线性方法与多端元计算结果对比还表明,两种方法得到的不同潜在源区对黄河粗泥沙的贡献率具有很高的一致性,仅在银川盆地下河沿段存在着较大的差异,主要原因可能是腾格里沙漠源区及该段河道样品量较少造成的。（4）对12个河道钻孔沉积物进行粒度分析表明后套盆地沉积物（巴彦高勒-三湖河口）以中细砂组分为主,平均粒径集中分布在10-40μm（23.2%）和150-350μm（57.4%）,分选程度中等偏差。前套盆地（三湖河口-头道拐）沉积物粒径以细砂-粉砂组分为主,平均粒径明显细于后套盆地,主要集中分布在10-40μm（57.5%）,分选程度较差。钻孔沉积物中值粒径在深度上也明显地表现出以80μm为主组分界线,再次说明大于80μm的粗泥沙在该段河道沉积中具有显著的代表性。另外,利用二端元模型对前套盆地7个河道钻孔沉积物物源的判别结果表明,气候变化和人类活动在历史期间也是影响该区河道泥沙淤积的主要原因,如10-4ka期间,十大孔兑泥沙贡献率为33%-47%,而4-2ka期间,逐渐减少至22%-43%,这与干冷气候下洪水频率减少有关。近2ka以来,贡献率再次增加到43%-71%,这可能与该区人类活动影响下沙漠扩张及十大孔兑物质供应增加有关。