黄河源位于青藏高原东北部,由于受降水和冰雪消融的共同作用,其大洪水往往呈现峰高量大、范围广、历时长、稀遇程度高、致灾严重的特点,对源区水资源开发调度、防洪减灾和水电站施工建设造成严重威胁。然而,黄河源水文观测所积累的洪水水文数据序列和历史洪水调查考证所获得的数据都很有限,难以满足认识气候变暖背景之下的黄河源极端洪水事件发生规律及流域水文系统发展演变趋势的需要。因此,在全球变暖的背景下,要更加科学地开发利用黄河源的水文水资源,更加有效地防洪减灾,亟需从古洪水水文学角度来揭示黄河源长时间尺度水文变化规律,尤其是特大/大洪水事件发生的时间规律及其与气候变化的关系。
张玉柱副教授团队通过对黄河源区玛曲段河谷开展广泛细致的野外考察(图1),在黄河左岸第二级阶地前缘达尔琼东地点 (DEQ-E) 发现了两组漫滩相古洪水泛滥沉积物 (overbank flood deposits, OFD),并存在显著的冻融褶皱现象 (图2)。结合野外宏观特征和室内磁化率和粒度指标分析结果,确定这两组OFD为典型的黄河大洪水溢出河槽形成的泛滥沉积物,共记录了两期11次古洪水事件。利用石英OSL测年技术,确定了这些古洪水事件的发生时段以及OFD1上部冻融褶皱现象的发育年代。这两期古洪水事件分别发生在14900±1010-12800±1130 a和11060±880-9820±390 a,在时间坐标上分别对应于末次冰消期中的Bølling-Allerød暖期和早全新世气候逐渐转暖阶段。这两期大洪水的发生主要与黄河源区发育的大规模冰川积雪消融有关,抑或叠加区域暴雨的影响。另外,冻融褶皱发育年代为12500-11500 a,在时间坐标上与末次冰消期中的新仙女木寒冷事件 (YD) 对应。由于此时青藏高原整体以急剧降温为特征,使得该研究河段的沉积地层受到显著的冻融作用,进而形成了典型的冻融褶皱/冻融泥流等冰缘地貌类型。该研究成果有助于深入理解黄河源流域水文系统和地貌发育过程对全球气候变化的响应规律。
该研究成果受国家自然科学基金项目 (41801060、41971116、41971088)、中国科学院 (A类) 战略性先导科技专项项目 (XDA20060201) 和中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室开放基金专项项目 (SKLLQG2107) 的支持,目前已在地理学T1期刊《第四纪研究》在线发表。
图1 黄河源达尔琼东 (DEQ-E)、达尔琼 (DEQ) 与太吾若 (TWR) 剖面位置图
图2 黄河源达尔琼东 (DEQ-E) 剖面照片及地层划分
题目:黄河源玛曲段末次冰消期以来古洪水事件与冻融褶皱现象研究
来源:https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2708.P.20220524.1640.040.html