本文關鍵詞：河西走廊東西段全新世古湖泊演化對比研究

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【摘要】：我國干旱區(qū)內陸河、湖廣布,是第四紀地質、地貌熱門研究區(qū)。湖泊沉積物巖性、粒徑指標、地球化學指標、孢粉指標及湖泊位置變遷等均含有豐富的環(huán)境信息,對其進行分析是研究氣候和地貌演化的良好手段。本文選擇了位于河西走廊東西段的石羊河流域和疏勒河流域,對石羊河流域上游階地、中游剖面、終端湖剖面、終端湖表層沉積物,以及疏勒河流域尾閭地區(qū)的剖面進行了采樣和分析,據(jù)此重建了河西走廊東西段在全新世時期的地貌和氣候演化過程,研究了亞洲夏季風在全新世時期的邊界擺動,并根據(jù)以上信息確立了石羊河流域和疏勒河流域尾閭地區(qū)古湖泊形成概率邏輯斯蒂回歸模型。早、中全新世時期,石羊河流域流水侵蝕上游地區(qū)并將沉積物攜帶堆積至中游和下游地區(qū),晚全新世時期,上游及中游均受侵蝕作用,下游仍然受堆積作用影響。在疏勒河流域,尾閭地區(qū)在早、中全新世時期主要受堆積作用影響,至晚全新世時期開始受流水侵蝕作用。石羊河流域地形相對復雜,沉積物松散,氣候變化劇烈,故其沉積速率相對高于其他地區(qū)。石羊河流域上游地區(qū)TOC含量與堆積速率呈反相關關系；中游地區(qū)粒徑數(shù)值和堆積速率基本呈反相關關系,CaC03含量自底部至頂部波動升高,TOC含量和堆積速率呈正相關關系,灌木和草本植物孢粉隨著氣候干旱化逐漸減少,針葉植物和云杉孢粉隨著干旱化更多的堆積在中游地區(qū)；在下游豬野澤地區(qū),粒徑和堆積速率之間的關系不明確,TOC含量、C/N、灌木和草本植物孢粉含量與堆積速率有一定的正相關關系,針葉植物和云杉孢粉含量逐漸減少,δ13Corg含量變化規(guī)律不明顯；豬野澤表層沉積物在地勢較高的區(qū)域(包括湖盆邊緣及湖盆內部的沙梁等)顆粒較粗,含砂量大,TOC及C/N低,而湖盆內部沉積物則顆粒較細,TOC和C/N高。疏勒河流域尾閭地區(qū)和石羊河流域中游地區(qū)類似,粒徑數(shù)值和沉積物堆積速率之間具有一定的反比關系,TOC和堆積速率呈反相關,草本植物孢粉含量和堆積速率反相關,其余流水攜帶孢粉含量則與堆積速率保持了正相關關系。石羊河流域空間分析顯示豬野澤地區(qū)有明顯的湖盆地形,具備形成流域終端湖的地形條件,據(jù)其空間數(shù)據(jù)可建立成湖概率的邏輯斯蒂回歸模型：P(1)=1/[1+e-(1356.0930759+0.00004759D-1359.3707216R+1.32323064S)],其中D為距河遠近(Distance),R為地表粗糙度(Roughness),S為坡度(Slope),模型預測正確率達69.4%。結合偏回歸系數(shù)發(fā)現(xiàn)：古湖泊形成概率與其距現(xiàn)代河道的距離之間有一定的正相關關系,地表粗糙度與湖泊形成概率之間呈明顯的反相關關系,坡度值高的地區(qū)更有可能形成湖盆,而坡度值低則更可能形成流動水而無法匯聚成湖泊。疏勒河流域尾閭地區(qū)在截山子附近的古冥澤地區(qū)有河道湖湖盆地形,而下游高程則持續(xù)下降,沒有湖盆形狀,成湖概率邏輯斯蒂模型為：P(1)=1/[1+e-(1266.439446+0.006063DE+0.00000752D-1275.58117R+1.0918188S)].其中DE為高程(DEM),模型預測正確率為68.5%。結合偏回歸系數(shù)發(fā)現(xiàn)：古湖泊形成概率與高程之間有一定的正相關關系,距河遠近、地表粗糙度及坡度對湖泊形成的影響與石羊河流域尾閭地區(qū)情況類似�，F(xiàn)代氣候學結果顯示亞洲夏季風僅能到達河西走廊東段,位于河西走廊西段的疏勒河流域則主要受西風帶控制。但在較長時間尺度上,石羊河流域和疏勒河流域在早、中全新世時期的流域地貌演化和古湖泊演化序列與典型季風區(qū)的氣候記錄具有一定的相似性；至晚全新世時期,兩個流域的沉積記錄明顯具有氣候干旱化的特征,湖泊發(fā)育幾乎完全停滯,但疏勒河流域的氣候較石羊河流域更為濕潤。由此,位于河西走廊東西段的石羊河流域和疏勒河流域在早、中全新世時期都受到了亞洲夏季風的影響,而在晚全新世時期和現(xiàn)代,亞洲夏季風主要影響范圍退縮至河西走廊東段,西段則主要受西風帶的控制,即亞洲夏季風在全新世期間不僅強度有所變化,其北部邊界也發(fā)生了擺動。本文對于河西走廊東西段的石羊河流域和疏勒河流域的指標分析程度仍有不足,之后需完善侵蝕和堆積速率計算和分析方法,將算術結果轉為成因分析,并需對于地球化學指標的特征進行更深的研究,采用更多的孢粉指標。此外,應對石羊河流域和疏勒河流域在全新世期間的氣候變化進行更準確的分析,確定亞洲夏季風長時間尺度上北界擺動的過程和范圍。在完善以上內容的基礎上,本文空間分析僅以現(xiàn)代地形為主,缺乏較長時間尺度上的數(shù)據(jù),且在尾閭地區(qū)建立的成湖概率邏輯斯蒂模型是統(tǒng)計學回歸模型,需增加含有水文因素等控制因素的動力學模型。
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P534.632

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