河南禹州全新世風(fēng)成黃土-土壤物質(zhì)來源與沉積動(dòng)力研究.pdf

1、本文對淮河上游禹州市扒村一個(gè)典型的全新世黃土-土壤剖面進(jìn)行了高分辨率研究。通過詳細(xì)的野外觀察、采樣和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方法，獲得了該黃土-土壤剖面的磁化率、粒度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；分析論證了各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)與黃土-土壤沉積環(huán)境演變的關(guān)系及其所反映的沉積特征和沉積環(huán)境，重點(diǎn)進(jìn)行了粒度機(jī)械組成及粒度參數(shù)(如頻率曲線、累積頻率曲線、正態(tài)概率累積頻率曲線、粒度中值、平均值、偏度、標(biāo)準(zhǔn)離差、峰態(tài)等參數(shù)指標(biāo))的分析；對比黃土高原地區(qū)隴東XJN剖面、關(guān)中盆地西

2、部JYC剖面以及淮河上游地區(qū)的新鄭PLG剖面，探討了淮河上游地區(qū)黃土-土壤粒度特征與黃土高原地區(qū)黃土-土壤粒度特征的異同，揭示了淮河上游地區(qū)全新世風(fēng)成黃土-土壤的物質(zhì)來源及其沉積動(dòng)力。分析黃河決溢泛濫頻率及豫東、豫北風(fēng)沙危害及其影響因素，揭示了人類活動(dòng)對黃河決溢泛濫，對豫東、豫北風(fēng)沙危害及其對禹州風(fēng)成黃土-土壤表土層沉積加速的影響。這對于了解淮河上游地區(qū)地表物質(zhì)組成、粉塵來源及其沉積動(dòng)力系統(tǒng)，反映人類活動(dòng)對黃土高原土壤侵蝕、黃河下游決溢

3、泛濫和豫東、豫北風(fēng)沙危害及沙塵暴活動(dòng)的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 經(jīng)過研究，本文得到如下結(jié)論： (1)通過與黃土高原地區(qū)隴東XJN剖面、關(guān)中盆地西部JYC剖面以及淮河上游地區(qū)的新鄭PLG剖面的進(jìn)行磁化率和粒度數(shù)據(jù)的對比，發(fā)現(xiàn)淮河上游地區(qū)的兩個(gè)剖面遠(yuǎn)比黃土高原地區(qū)兩個(gè)剖面磁化率要小，粒度要粗且分選性差。表明兩地的黃土形成具有不同的沉積動(dòng)力系統(tǒng)，有不同的物質(zhì)來源。較之黃土高原地區(qū)隴東XJN剖面與關(guān)中盆地西部JYC剖面，淮河上游

4、地區(qū)新鄭PLG剖面和禹州YPC剖面風(fēng)力搬運(yùn)物質(zhì)來源更近，風(fēng)力更為強(qiáng)勁。 (2)淮河上游地區(qū)黃土物質(zhì)來源由近源和遠(yuǎn)源兩部分組成。近源物質(zhì)是主要的，占優(yōu)勢的，其主要來源于黃河決溢泛濫區(qū)沉積的沙質(zhì)和粉沙質(zhì)物質(zhì)，其沉積動(dòng)力主要是地方性的東北風(fēng)；遠(yuǎn)源物質(zhì)是次要的，其來源于西風(fēng)高空急流所攜帶的極細(xì)粉塵，其組分代表了本地大氣粉塵的本底值。東北向的地方性風(fēng)系、橫貫歐亞大陸的高空西風(fēng)急流，作為淮河上游地區(qū)黃土粉塵的搬運(yùn)介質(zhì)共同起作用，形成了該地黃

5、土-土壤沉積序列。 黃河自貫通以來，攜帶大量的黃河中游流域土壤侵蝕的泥沙傾瀉到下游平原上，河流比降驟然減小，流速減緩，搬運(yùn)動(dòng)力減弱，大量的泥沙堆積于河床中，以致河床越堆越高，成為“懸河”。此后黃河頻繁的決溢、改道、泛濫在淮河上游地區(qū)形成了大片的沖積扇和泛濫平原，為淮河上游地區(qū)黃土的形成提供了近源物質(zhì)，這些物質(zhì)經(jīng)過地方性的東北風(fēng)的搬運(yùn)、分選、沉積形成了淮河上游地區(qū)厚度較大分布連續(xù)的黃土，其與豫東、豫北平原風(fēng)沙土屬于同一風(fēng)動(dòng)力系統(tǒng)，

6、本質(zhì)上是黃土高原水土流失所形成的次生黃土。 (3)淮河上游地區(qū)黃土形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)。頻繁的改道、決口、泛濫在豫北、豫東平原上沉積了大量的黃河泥沙，在冬、春季節(jié)，干燥、松散的黃河泥沙在平原強(qiáng)勁的東北風(fēng)吹揚(yáng)下，形成沙塵暴，粒徑較粗的沙級(jí)顆粒以躍移和蠕移的方式被就地搬運(yùn)，形成風(fēng)沙流，向西南方向移動(dòng)；粒徑較細(xì)的粉沙級(jí)顆粒以懸移狀態(tài)被揚(yáng)起、搬運(yùn)、最后沉降在距離來源區(qū)20-150km的外圍。經(jīng)過風(fēng)力長期的塑造，前者形成具有沙丘、沙壟等形態(tài)的風(fēng)

7、沙地；后者在高空西風(fēng)急流所攜帶極細(xì)粉塵的加入和風(fēng)塵沉積區(qū)物理、化學(xué)、生物參與成壤改造作用下最終形成沙質(zhì)黃土-土壤剖面。 (4)通過對比禹州YPC剖面的粒度特征與沉積速率，分析黃河決溢及豫東、豫北風(fēng)沙危害的主要影響因素，發(fā)現(xiàn)黃河中游人口增加及其對土地覆被的破壞導(dǎo)致了入黃泥沙的增多，從而使黃河下游沉積速率增加，黃河河床不斷被抬高，黃河決溢泛濫的頻率大大增加，黃泛區(qū)的范圍不斷擴(kuò)大，物質(zhì)不斷更新，為豫東、豫北風(fēng)沙危害和沙塵暴帶來豐富的物