端元分析在長(zhǎng)江武漢段古洪水識(shí)別中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-01-11 11:46
端元建模分析能夠從具有復(fù)雜粒度分布特征的沉積物中提取出代表不同沉積動(dòng)力過程的端元,進(jìn)而對(duì)區(qū)域古洪水期進(jìn)行揭示。以具有代表性的長(zhǎng)江堤后湖泊ZK145鉆孔晚第四紀(jì)沉積物為例,采用特征向量旋轉(zhuǎn)算法對(duì)該鉆孔粒度資料進(jìn)行了端元建模分析。結(jié)果顯示,可分離出4個(gè)具有明確地質(zhì)意義的端元:EM1代表河流沖積砂;EM2代表經(jīng)流水作用的細(xì)砂;EM3、EM4代表靜水湖泊沉積。利用鉆孔中粗粒端元組分(EM1、EM2)的含量結(jié)合磁化率指標(biāo),在湖相沉積階段(22.9~3 m)識(shí)別出了9期特大古洪水。端元分析為長(zhǎng)江堤后湖泊的古洪水研究提供了一種新的思路和方法,同時(shí)為古洪水的反演創(chuàng)造了條件。
【文章來源】:沉積學(xué)報(bào). 2020,38(02)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
ZK145鉆孔位置及研究區(qū)地貌略圖
ZK145鉆孔第四紀(jì)沉積物厚度約40 m左右,平均取芯率為79.88%,除地表1.3 m為人工填土外,其沉積環(huán)境大致可分為:下部為粉砂、細(xì)砂和礫石構(gòu)成的典型二元結(jié)構(gòu),屬河流相沉積環(huán)境;上部為粉砂、黏土,屬湖相沉積環(huán)境(圖2)。具體分層情況如下:1.3~3.0 m(第1層)整體為褐黃色黏土質(zhì)粉砂,稍濕,可塑;3.0~17.0 m(第2層)整體為粉砂質(zhì)黏土層,自上而下顏色依次為褐黃色—灰綠色—深灰色,含兩層淺灰色細(xì)砂(深度分別為13.2~13.8 m和15.0~15.5 m);17.0~28.5 m(第3層)整體為深灰色粉砂,含植物殘骸,底部有一層黃褐色細(xì)砂;28.5~31 m(第4層)整體為深灰色黏土層;31.0~34.0 m(第5層)整體為黃褐色細(xì)砂—中砂層,底部為中砂,含水率較高;34.0~37.9 m(第6層)整體為礫石層,34~35.3 m含褐黃色粗砂,礫石成分以石英、燧石為主,粒徑在2~5 cm之間,最大粒徑為15 cm,分選較差,磨圓以次棱—次圓為主,37.9 m以下為基巖。2.2 樣品采集及測(cè)試
ZK145鉆孔混合樣品的頻率分布曲線如圖3所示。頻率分布平均值曲線的局部極大值分別在3.5?和6.5?附近。該鉆孔的頻率分布曲線大體上有4種分布特征:1)峰值在3~4?和6~8?的雙峰分布(如:樣品ZK145-004、ZK145-008和ZK145-010);2)峰值在7?附近的單峰分布(如:樣品ZK145-030、ZK145-090和ZK145-120);3)峰值在1~1.5?和4~6?的雙峰分布(如:樣品ZK-138、ZK-152和ZK-213);4)峰值在1~2?和4~6?的雙峰分布(如:樣品ZK145-241、ZK145-244和ZK145-250)。為了從混合組分中分離出與特定的沉積過程有關(guān)的粒度分布,從而提取出指示古洪水的粒度端元指標(biāo),首先通過Mastersizer 2000軟件從粒度數(shù)據(jù)中獲得了大小為257×47的粒度矩陣(范圍由0到11.5?,間隔為0.25?),以運(yùn)用特征向量旋轉(zhuǎn)算法對(duì)其進(jìn)行端元建模分析。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粒度端元模型在新疆黃土粉塵來源與古氣候研究中的初步應(yīng)用[J]. 程良清,宋友桂,李越,張治平. 沉積學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]長(zhǎng)江中游武漢河段近期河道演變分析[J]. 王繼全,張細(xì)兵. 人民長(zhǎng)江. 2018(03)
[3]淮河上游桐柏縣盧莊SWD粒度端元分析[J]. 王兆奪,黃春長(zhǎng),龐獎(jiǎng)勵(lì),周亞利,查小春. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[4]太湖沉積對(duì)流域極端降水和洪水響應(yīng)的研究[J]. 李永飛,于革,沈華東,胡守云,姚書春,尹剛. 沉積學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]“巫山黃土”粒度特征及其對(duì)成因的指示[J]. 李長(zhǎng)安,張玉芬,袁勝元,邵磊,江華軍,周耀,牛志軍,趙小明,涂兵. 地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2010(05)
[6]基于磁組構(gòu)特征的江漢平原全新世古洪水事件[J]. 張玉芬,李長(zhǎng)安,陳亮,王輝. 地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2009(06)
[7]東海內(nèi)陸架泥區(qū)沉積物的環(huán)境敏感粒度組分[J]. 肖尚斌,李安春. 沉積學(xué)報(bào). 2005(01)
[8]晚更新世晚期以來的長(zhǎng)江上游古洪水記錄[J]. 葛兆帥,楊達(dá)源,李徐生,任朝霞. 第四紀(jì)研究. 2004(05)
[9]長(zhǎng)江中游地區(qū)洪泛沉積物與正常河流沉積物磁組構(gòu)特征對(duì)比研究[J]. 張玉芬,李長(zhǎng)安,閻桂林,董雪華. 地球物理學(xué)報(bào). 2004(04)
[10]不同時(shí)間尺度下的湖泊沉積物環(huán)境記錄——以沉積物粒度為例[J]. 陳敬安,萬國(guó)江,張峰,David Dian Zhang,黃榮貴. 中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2003(06)
本文編號(hào):2970708
【文章來源】:沉積學(xué)報(bào). 2020,38(02)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
ZK145鉆孔位置及研究區(qū)地貌略圖
ZK145鉆孔第四紀(jì)沉積物厚度約40 m左右,平均取芯率為79.88%,除地表1.3 m為人工填土外,其沉積環(huán)境大致可分為:下部為粉砂、細(xì)砂和礫石構(gòu)成的典型二元結(jié)構(gòu),屬河流相沉積環(huán)境;上部為粉砂、黏土,屬湖相沉積環(huán)境(圖2)。具體分層情況如下:1.3~3.0 m(第1層)整體為褐黃色黏土質(zhì)粉砂,稍濕,可塑;3.0~17.0 m(第2層)整體為粉砂質(zhì)黏土層,自上而下顏色依次為褐黃色—灰綠色—深灰色,含兩層淺灰色細(xì)砂(深度分別為13.2~13.8 m和15.0~15.5 m);17.0~28.5 m(第3層)整體為深灰色粉砂,含植物殘骸,底部有一層黃褐色細(xì)砂;28.5~31 m(第4層)整體為深灰色黏土層;31.0~34.0 m(第5層)整體為黃褐色細(xì)砂—中砂層,底部為中砂,含水率較高;34.0~37.9 m(第6層)整體為礫石層,34~35.3 m含褐黃色粗砂,礫石成分以石英、燧石為主,粒徑在2~5 cm之間,最大粒徑為15 cm,分選較差,磨圓以次棱—次圓為主,37.9 m以下為基巖。2.2 樣品采集及測(cè)試
ZK145鉆孔混合樣品的頻率分布曲線如圖3所示。頻率分布平均值曲線的局部極大值分別在3.5?和6.5?附近。該鉆孔的頻率分布曲線大體上有4種分布特征:1)峰值在3~4?和6~8?的雙峰分布(如:樣品ZK145-004、ZK145-008和ZK145-010);2)峰值在7?附近的單峰分布(如:樣品ZK145-030、ZK145-090和ZK145-120);3)峰值在1~1.5?和4~6?的雙峰分布(如:樣品ZK-138、ZK-152和ZK-213);4)峰值在1~2?和4~6?的雙峰分布(如:樣品ZK145-241、ZK145-244和ZK145-250)。為了從混合組分中分離出與特定的沉積過程有關(guān)的粒度分布,從而提取出指示古洪水的粒度端元指標(biāo),首先通過Mastersizer 2000軟件從粒度數(shù)據(jù)中獲得了大小為257×47的粒度矩陣(范圍由0到11.5?,間隔為0.25?),以運(yùn)用特征向量旋轉(zhuǎn)算法對(duì)其進(jìn)行端元建模分析。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粒度端元模型在新疆黃土粉塵來源與古氣候研究中的初步應(yīng)用[J]. 程良清,宋友桂,李越,張治平. 沉積學(xué)報(bào). 2018(06)
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[3]淮河上游桐柏縣盧莊SWD粒度端元分析[J]. 王兆奪,黃春長(zhǎng),龐獎(jiǎng)勵(lì),周亞利,查小春. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[4]太湖沉積對(duì)流域極端降水和洪水響應(yīng)的研究[J]. 李永飛,于革,沈華東,胡守云,姚書春,尹剛. 沉積學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]“巫山黃土”粒度特征及其對(duì)成因的指示[J]. 李長(zhǎng)安,張玉芬,袁勝元,邵磊,江華軍,周耀,牛志軍,趙小明,涂兵. 地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2010(05)
[6]基于磁組構(gòu)特征的江漢平原全新世古洪水事件[J]. 張玉芬,李長(zhǎng)安,陳亮,王輝. 地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2009(06)
[7]東海內(nèi)陸架泥區(qū)沉積物的環(huán)境敏感粒度組分[J]. 肖尚斌,李安春. 沉積學(xué)報(bào). 2005(01)
[8]晚更新世晚期以來的長(zhǎng)江上游古洪水記錄[J]. 葛兆帥,楊達(dá)源,李徐生,任朝霞. 第四紀(jì)研究. 2004(05)
[9]長(zhǎng)江中游地區(qū)洪泛沉積物與正常河流沉積物磁組構(gòu)特征對(duì)比研究[J]. 張玉芬,李長(zhǎng)安,閻桂林,董雪華. 地球物理學(xué)報(bào). 2004(04)
[10]不同時(shí)間尺度下的湖泊沉積物環(huán)境記錄——以沉積物粒度為例[J]. 陳敬安,萬國(guó)江,張峰,David Dian Zhang,黃榮貴. 中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2003(06)
本文編號(hào):2970708
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