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古洪水沉积物是研究地史时期极端降水事件和古环境演化的重要载体。基于地质记录开展古洪水重建研究,可以为揭示区域洪水历史过程及机制提供依据,对水资源利用和工程建设等具有重要的现实意义。本文以漕河古河道北岸出露较好的李迪城村剖面为研究对象,综合地层序列、野外沉积特征、沉积构造及沉积物粒度分析,对白洋淀地区漕河古河道沉积记录的古洪水事件进行了识别,发现该剖面具有以下主要特征:古洪水沉积层与下伏地层存在明显的冲刷侵蚀面,沉积体形态呈透镜状,由泥砾、炭屑、双壳类及灰黑色粉细砂混杂组成,发育中小型交错层理;洪水沉积物粒度指标(中值粒径、砂含量、黏土/粉砂值及Q90)表现为高值,以细砂为优势组分,含混杂的粉砂及少量黏土,分选较差;古洪水沉积层中古树与双壳类集中埋藏,呈定向排列,其指示的方向与遥感影像揭示的古河道方向一致。通过该剖面沉积特征及地层AMS 14C年代分析,确定漕河在全新世早期约10.8~9.6 ka BP发生了4期古洪水事件,这4期古洪水事件可以与该时期华北地区其它古洪水事件进行对比。当时正值全新世早期,东亚夏季风增强,为气温和降水频繁波动上升时期,据此推断白洋淀地区全新世早期的古洪水事件是当时气候背景下的产物。 相似文献
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第四纪巨型堰塞湖溃决产生的高能洪水是地球及其他星球上已知规模最大的陆地淡水事件。越来越多的研究证明高能洪水事件具有普遍性,广泛发育于欧亚大陆、北美洲和南美洲等地区。研究者发现不同地区高能洪水事件的沉积特征具有一定的共性,但其典型沉积序列却依然缺失。本文首先回顾了全球已报道高能洪水案例并介绍了高能洪水的定义,总结了高能洪水沉积的特征与地层层序,归纳了其典型沉积序列及其标志性特性。同时,沉积证据是高能洪水的唯一记录,本文通过沉积层序的解读以期重建单次或多次高能洪水的流量过程、水动力条件和物质输送方式。典型高能洪水沉积物多呈块状构造,席状展布,缺乏黏土和粉砂粒级,发育层合并现象、“漂浮”碎屑、内碎屑、脱水构造和同生变形构造。高能洪水典型沉积序列由下往上包括底部粗粒平行、大型斜坡沉积、水平纹层、波纹和沙垄交错层理、粉砂层和顶部泥石流沉积。该沉积序列由高浓度悬浮质的快速沉积主导,可对应于单次的水流增强与减弱;从洪水过程曲线的时间尺度理解,其代表了洪水的涨水和消落过程,其间伴随着水流的周期性强烈脉动。最后,简单介绍了我国已发现的高能洪水事件,展望了我国的高能洪水研究。 相似文献
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探讨太湖历史极端洪水发生年份和水位高程 总被引：1，自引：0，他引：1
较之气候水文平均态的缓慢变化,特大洪水引发的灾害对人类社会影响更加显著,而关注极端洪水、认识小概率事件需要更长时间序列.本文通过对太湖钻孔的沉积和磁学参数特征研究,对比太湖文物发掘的历史洪水资料,试图多指标定量重建太湖长序列极端洪水.太湖水则碑对1600～1954A.D.特大洪水记录了15次,通过与现代洪水仪器记录对比和论证,其最低4.03m水位相当于1921～2004A.D.观测太湖的年最高水位80％百分位.太湖钻孔中的沉积粒度和磁化率特征捕捉了水则碑洪水序列中的85％的洪水年,同时补充了水则碑洪水漏失的信号.3次能够被历史文献佐证的洪水沉积信号发生在1766A.D.、1875A.D.和1882A.D.,其洪水水位估计在4.0～4.1m,4.1～4.2m和4.13 ～4.23m.频谱分析显示了沉积洪水指标与水则碑洪水指标具有3个同步的重现期,分别约在90～102年、60～ 62年和42～44年.分析历史洪水与PDO一致性的统计关系,获得估计概率为0.17 ～0.20,肯定了太湖洪水年与PDO存在关联,反映出历史洪水的发生与现代过程相同,受到了太平洋季风环流和夏季降水控制.这些结论为延长洪水时间系列、分析小概率事件、认识极端洪水特征和重现期等提供了重要水文依据. 相似文献
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特约主编致读者
崔鹏刘维明王昊
21世纪以来,在气候变化、构造活动与人类活动的综合作用下,自然灾害强度和风险明显增大,严重危害人类社会的发展,防灾减灾已成为全人类共同面临的巨大挑战和亟须解决的重大课题。特别是巨型灾害,往往造成严重的生命财产损失,甚至对区域或全国性社会经济系统造成严重冲击。巨灾突发性强,发生频率低,观测数据和历史记录稀缺,形成机理与风险演化规律研究难度大,目前科学认识难以满足巨灾的防灾需求。从地质历史记录中捕捉与重建巨型古灾害事件,分析其时空分布特点,认识其发育机制和风险演化规律,可以有效弥补现有观测数据缺乏的不足,为巨灾风险防范提供科学依据和理论支持。
目前,古灾害研究在国际上已经取得了长足的进展,发现了众多超出已有认知的极端事件,比如洪峰达到107 m3/s造成全球气候突变的北美大洪水。这些极端事件的发现极大促进了对地球表层动力过程灾害效应的认识。中国地学界非常关注古灾害研究,形成了古灾害研究的科学群体,在该领域取得了一系列成果,也在防灾减灾的实践中发挥了巨大作用。
为了集中体现我国古灾害的研究成果,《地学前缘》编辑部委托我们邀请从事古灾害研究的专家撰文,汇编成《古灾害：沉积、地貌与年代》专辑,主要介绍我国不同灾种古灾害的沉积和地貌特征、测年方法、区域分布和发育规律等。本专辑共收录18篇文章,分为测年方法、古灾害链、古滑坡、古洪水、古地震和古海洋灾害6个栏目。
确定古灾害事件的年代是重建灾害演化过程的关键。测年方法栏目共收录2篇文章:赖忠平等综述了灾变过程的年代学研究,围绕不同灾害过程的沉积体系介绍野外采样策略和对应的测年方法;灾变沉积测年的不确定性是制约古灾害事件重建的重要因素,白世彪等提出了提高古滑坡定年精度的途径。巨型灾害具有典型的链生效应。古灾害链栏目共5篇文章,王萍、殷志强和刘维明等分析了雅鲁藏布江中下游、黄河上游以及雅砻江古堰塞事件的发育特征和分布规律以及地貌效应等,范宣梅和陈剑等分别介绍了岷江上游叠溪和金沙江上游特米巨型古堰塞湖。滑坡是山区最为频发的灾害。古滑坡栏目共收录3篇文章,张永双等以青藏高原东缘为例介绍了深切河谷区古滑坡的判识、特征和定年,王玉峰和黄小龙等分别介绍了高速远程滑坡沉积动力学特征和程海断裂的古滑坡分布规律。洪水是对人类影响最广泛的灾害。古洪水栏目共收录4篇文章,王昊和郭永强等的综述文章分别介绍了高能（溃决）洪水的沉积特征和高山峡谷区古洪水的重建方法,朱诚等系统研究了成都平原一处典型文化遗址古洪水沉积的时代和成因,苏怀等以金沙江2018年白格洪水为例总结了现代溃决洪水的沉积特征。地震破坏力极大,往往造成毁灭性灾害。古地震栏目共收录2篇文章,刘静等介绍了古地震学的研究历史、前沿和发展趋势,李德文等总结了湖泊沉积古地震研究的主要进展、存在的问题和解决途径。我国海洋开发对古海洋研究提出了新的需求。古海洋灾害栏目共收录2篇文章：杨文卿等重建了南海1076年的古海啸事件,分析了其对沿海岛屿的社会经济影响;孙启良等分析了南海北部海底滑坡的特征,进行了灾害评估,指出了海底滑坡的成因机制和潜在海底滑坡的识别方法。
最后,希望更多的科学家能够关注古灾害研究,并把古灾害研究与现代灾害研究紧密结合,不断深化灾害形成与风险演化机理探索,服务巨灾风险防范。
值此古灾害专辑付梓之际,谨向各位作者和评审专家为本专辑做出的科学贡献,以及《地学前缘》编辑部的精心把关表示衷心感谢！
文中全球尺度的海底地形数据由GEBCO（www.gebco.net）提供,在此一并致谢。 相似文献
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古洪水事件重建是地貌学与环境变化领域的前沿性课题之一。高山峡谷基岩河段是古洪水重建的理想场所,通过系统梳理国内外文献,评述古洪水事件重建研究进展,认为识别古水位标志(palaeo-stage indicators)、系统建立流域尺度洪水综合地貌证据是古洪水重建的前提和基础。而不同类型的古洪水地貌证据中,古洪水滞流沉积物(slackwater deposits,SWD)是最完整的具有确切水位标志指示意义的高水位悬移质沉积物,而其他边滩坝体(bars)是指示洪水路径和水动力条件的低水位标志沉积物。基于这些洪水地貌证据与水位标志物指示,采用多种水力学模型重建古洪水规模。同时采用多种测年方法相互验证建立可靠完整的古洪水事件年代序列。从点到面建立古洪水事件数据库,提出不同成因类型古洪水事件的时空模式,系统揭示特大洪水发生规律及其演化趋势。其中,青藏高原周缘灾难性古洪水事件在形成年代、地貌证据和水文模拟等方面具有鲜明的时空特征与地貌效应,这些对认识全球末次冰期巨型洪水事件具有重要意义。在特定的时空尺度范围内评估极端洪水事件的地表过程与地貌效应,甚至大陆尺度灾难性古洪水研究已经拓展到行星尺度洪水地貌。此外,高山峡谷现代大洪水地貌原型观测对理解古洪水水文过程机制等具有重要的参考价值。 相似文献
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《地学前缘》2021,(2)
古堰塞湖溃决洪水事件的重建是当前地学研究的热点问题之一,寻找足够的可参考的现代溃决洪水事件案例是顺利开展这项工作的基础。2018年11月13日发生在金沙江干流的白格堰塞湖超万年一遇的溃决洪水事件(学术界称之为"11·3"白格堰塞湖溃决洪水事件)就是一个难得的样本。这次溃决事件发生在枯水期,洪峰完全由溃决洪水产生,没有叠加其他来源,对评估流域地貌和沉积体系对堰塞溃决事件的响应有很好的参考价值。本文以溃决洪水事件受灾最为严重的奔子栏—石鼓段为研究区,通过详细的野外调查和初步的水力学估算发现"11·3"白格堰塞湖溃决洪水事件在奔子栏—石鼓段的地貌作用主要表现为洪水淹没区的岸坡塌岸和沉积物堆积,未发现明显的基岩侵蚀。沉积物主要由分选良好的具水平纹层的砂组成。受金沙江较低的河床比降影响,洪水产生的基底剪切应力较弱在27～142 N/m~2,不能悬浮和搬运直径5 cm以上的砾石,也不能产生明显的磨蚀和冲(撞)击作用。在发生塌岸的部分段落,洪水沉积物中有砾石坠入,甚至会出现类似浊流沉积的层序。这些现象的发现对深入理解堰塞湖溃决洪水的复杂地貌过程和沉积特征有重要参考意义。 相似文献
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汉江上游安康东段古洪水事件光释光测年研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对汉江上游河谷广泛的野外考察,结合粒度和磁化率分析,证明汉江上游安康东段阶地剖面夹有两层典型的古洪水滞流沉积层,其记录了两期古洪水事件。选择该河段LSC两个剖面进行系统采样,对其进行了年代学和沉积学研究。应用单片再生法（SAR）光释光测年技术,获得其光释光年龄值,结合地层对比,确定这两期古洪水事件分别发生在距今13050~12270 a（对应BL+AL事件向着YD气候恶化事件转折阶段）和发生在距今1000~900 a左右,相当于我国历史上的北宋时代后期（A.D. 1000~1100）。通过与国内外多种高分辨率气候变化记录的对比分析,揭示了古洪水事件的发生与气候恶化转折时期,季风气候格局突变、气候波动不稳定、降水变率增大有密切关系,这对汉江上游水资源综合开发利用以及防洪减灾有着重要的意义。 相似文献
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古堰塞湖溃决洪水事件的重建是当前地学研究的热点问题之一,寻找足够的可参考的现代溃决洪水事件案例是顺利开展这项工作的基础。2018年11月13日发生在金沙江干流的白格堰塞湖超万年一遇的溃决洪水事件(学术界称之为“11·3”白格堰塞湖溃决洪水事件)就是一个难得的样本。这次溃决事件发生在枯水期,洪峰完全由溃决洪水产生,没有叠加其他来源,对评估流域地貌和沉积体系对堰塞溃决事件的响应有很好的参考价值。本文以溃决洪水事件受灾最为严重的奔子栏—石鼓段为研究区,通过详细的野外调查和初步的水力学估算发现“11·3”白格堰塞湖溃决洪水事件在奔子栏—石鼓段的地貌作用主要表现为洪水淹没区的岸坡塌岸和沉积物堆积,未发现明显的基岩侵蚀。沉积物主要由分选良好的具水平纹层的砂组成。受金沙江较低的河床比降影响,洪水产生的基底剪切应力较弱在27~142 N/m2,不能悬浮和搬运直径5 cm以上的砾石,也不能产生明显的磨蚀和冲(撞)击作用。在发生塌岸的部分段落,洪水沉积物中有砾石坠入,甚至会出现类似浊流沉积的层序。这些现象的发现对深入理解堰塞湖溃决洪水的复杂地貌过程和沉积特征有重要参考意义。 相似文献
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A century of research into the environmental records of alluvial-valley fills in drylands has led to new theories about landscape response to climate change and cultural evolution over the Holocene. In a largely separate line of inquiry, paleoflood hydrologists have scoured bedrock canyons for slackwater deposits, extending the flood record and exploring their climatic significance. Both approaches rely on the analysis and dating of late Holocene alluvium, sometimes along the same drainages, yet they differ in the geomorphic setting in which they should be applied. Studies of arroyo cut-and-fill cycles are focused on broad alluvial valleys, whereas paleoflood hydrology has been focused mainly in narrow bedrock canyons.With a focus on the southwestern U.S., we review and compare the fundamentals of these two approaches and their paradigmatic disconnect, and then discuss potential linkages that could lead to a more complete understanding of how dryland streams adjust to external stimuli. Recent regional compilations provide insight into the broader relation between the two record types over entire physiographic provinces. Meanwhile, new tools such as OSL dating, short-lived isotopes, and improved hydraulic modeling are paving the way for refinement and reconciliation of the two approaches within individual drainages. The relation between past arroyo cut-and-fill cycles and paleofloods must be thoroughly explored if we are to fully understand how drainages will respond to a changing climate over the coming decades to centuries. 相似文献
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华北平原冲积物孢粉沉积相研究 总被引：8，自引：8，他引：8
华北平原孢粉沉积相研究表明，洪积扇和三角洲平原区沉积的花粉较多。花粉沉积浓度多在3000粒/g以上。冲积平原区沉积下来的花粉较少，花粉浓度多在1000粒/g以下。冲积物的花粉浓度可以作为划分不同地貌单元的指标。不同的沉积相存在着不同的孢粉组合。主流相一般沉积的花粉粒很少或不合花粉，花粉植物类型也较少。漫滩、心滩沉积的花粉较多，花粉植物类型也较丰富。边滩沉积的花粉较少，花粉浓度也低。自然堤和泛滥相以含有较多的松、卷柏孢子和当地花粉植物为特征。这些特征可以作为识别沉积相的指标。 相似文献
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Chonglong Gao Youliang Ji Chenliang Wu Jun Jin Ying Ren Zhao Yang Dawei Liu Zhijun Huan Xiaobing Duan Yuqi Zhou 《Sedimentology》2020,67(4):1750-1796
Alluvial fans are usually constructed through episodic flood events. Despite the significance of these ephemeral floods on the morphodynamics of alluvial fans, depositional responses to the variations in flood conditions are still poorly documented. This greatly limits the ability to interpret ancient sedimentary successions of fans and the associated flood hydrodynamics. The Quaternary Poplar Fan from endorheic Heshituoluogai Basin provides an optimal case for addressing this issue. Based on the variations in facies associations and flood conditions, three depositional stages – namely; lobe building stage, channel building stage and the abandonment stage – are identified. During the lobe building stage the Poplar Fan is predominately constructed through incised channel flood, sheetflood and unconfined streamflood, with coeval development of distal surficial ephemeral ponds. The channel building stage is characterized by the development of gravelly braided rivers. However, only scour pool fill deposits are preferentially preserved in the Poplar Fan. During the abandonment stage, erosional lags and aeolian sands randomly occur throughout the fan, while gully deposits can only be found in the distal fan. The distinctive facies architecture of the Poplar Fan is likely to be the result of periodicity of climate fluctuations between wetter and drier conditions during the Late Pleistocene to Holocene. The ephemeral floods formed under wetter conditions usually show high discharge and sediment concentrations which facilitate the lobe building processes. During the drier periods, only gravelly braided rivers can be developed through ephemeral floods as the intensity and frequency in precipitation, discharge and sediment concentrations of the flood flows significantly decrease. The abandonment stage of the fan may occur between recurring flood episodes or during the driest periods. Furthermore, the long-term (105 to 106 year) geomorphic evolution of the Poplar Fan shows the influence of tectonic activities. The ongoing thrust uplift tectonic activities have caused destruction of the fan but can also facilitate the fan-head trench/incision of the fan, which in turn facilitate the progradation of the fan. This study proposes a new depositional model for alluvial fans constructed through episodic flood events, which shows the character of both sheet-flood dominated and stream-flow dominated end members of alluvial fans. These findings supplement the understanding of the variability of the alluvial fans and provide means to characterize rock record of alluvial fans and their associated flood and climate conditions. 相似文献
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砾质辫状河型冲积扇岩相类型、成因及分布规律 ——以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例 总被引：2，自引：2，他引：0
冲积扇砂砾岩储层是准噶尔盆地一类重要的油气储层类型,由于其具岩相类型多、连续性差等特点,对冲积扇内部岩相成因解释一直是冲积扇相带认知的基础和难点。以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例,在大量的野外露头资料和粒度分析数据的基础上,结合冲积扇源区母岩类型、水文资料以及冲积扇文献资料,对现代白杨河冲积扇岩相的类型、成因及分布规律进行探讨。按沉积机制,白杨河冲积扇属于辫状河型冲积扇,具有规模大(扇体总面积约327.6 km^2),坡度平缓(约1‰～7‰),沉积粒度粗等特征。在白杨河冲积扇内共可识别出16种岩相类型,并根据岩相形成的流体动力差异划归为5类成因,即重力流成因、高流态牵引流成因、低流态牵引流成因、静水沉积成因以及风成沉积成因。重力流以洪流沉积为主;高流态牵引流主要包括片流沉积和湍流沉积;低流态牵引流以砂(砾)质河道沉积为主;静水沉积以蓄水细粒沉积为主;风成沉积以风携细粒沉积为主。根据各岩相沉积构造、粒度特征及展布规模,可将岩相划分为四类:Ⅰ类岩相沉积构造特征明显并具有较大展布规模;Ⅱ类岩相沉积构造特征明显但展布规模局限;Ⅲ类岩相为不具层理构造但具有较大展布规模的岩相;Ⅳ类岩相不具层理构造并且展布规模局限。其中Ⅰ类和Ⅱ类岩相多为牵引流成因,多发育于洪水期扇体扇中、扇缘区域以及间洪期扇体的扇中区域,并可在地下继承性发育为较好的储集相带。 相似文献
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白杨河冲积扇是由阵发性洪水期的碎屑流沉积物与间洪期辫状河沉积物组成的复合型冲积扇,其构型与碎屑流扇的构型和河流型扇的构型有很大的不同。本研究选取准噶尔盆地西北缘干旱气候下发育的现代白杨河冲积扇作为解剖实例,对103个天然剖面和9个人工大型探槽进行了详细测量,在沉积微相及不同级别的沉积构型的观测和分析的基础上,分析了阵发性洪水条件下间歇性辫状河型冲积扇体的地貌单元的演化过程和沉积构型特征,研究不同流态的阵发性洪水条件下各种建造和改造机制,明确受阵发性洪水控制的间歇性辫状河型冲积扇的沉积特征,建立了其沉积构型模式。认为: 在洪水期,阵发性洪流(碎屑流)形成席状化的片流(或片洪)沉积,在洪退期,随着洪水强度的减弱,又转变为辫流沉积,而在间洪期,仍有持续的辫状流体(牵引流)在限制性的水道中流动,并对洪水期的碎屑流沉积物进行改造,形成了限制性的(条带状的)辫状河道沉积,2个时期的沉积物在时空上频繁叠置,形成了一种更加复杂的沉积构型。该模式对油田地下冲积扇砂砾储集层的成因识别、预测及对比具有一定的参考价值。 相似文献
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综合利用油田开发区岩心和测井等资料,对黄骅盆地港西开发区一区l断块新近系明化镇组进行沉积微相研究。结果表明,明化镇组为中一高弯度曲流河沉积,沉积微相单元可以细分为主河道、支河道、河间溢岸沉积、废弃河道和泛滥平原等,不同的微相单元在测井曲线上具有较好的电性响应特征。在总结沉积微相发育模式的基础上,认为在高可容纳空间体系阶段,孤立的条带状河道砂体镶嵌在大面积分布的河间及泛滥平原细粒沉积背景当中,河道砂体被泥岩所分隔;而在低可容纳空间体系阶段,多层不同期次的河道砂体发生切割叠置,造成砂体厚度较大,连通性较好。垂向上,河道砂体的不同配置方式体现了A／S比值随时间的旋回性变化的控制作用。 相似文献
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长江中游是我国洪灾最为严重的地区，武汉江段是长江中游防洪重点.开展武汉地区长江古洪水研究，从而延长古洪水记录具有重要意义.选择长江武汉段堤后典型湖泊钻孔——ZK145钻孔，在沉积物岩性及沉积相分析的基础上，通过对岩心磁性特征和粒度特征分析，结合AMS 14C测年，对长江武汉段全新世古洪水频发期进行了研究.根据质量磁化率、频率磁化率曲线，将钻孔划分为5个沉积阶段.再结合中值粒径和砂含量，识别出9次特大古洪水事件，其年代为:10 580~10 510，10 280~10 200，9 690~9 670，9 530~9 500，8 660~8 450，7 700~75 00，6 270~5 910，4 850~4 800，3 560~3 500 cal.a BP，其中9 700~4 800 cal.a.BP为古洪水频发期.热磁曲线分析表明，古洪水沉积物的热磁曲线在510℃附近可见较明显的峰值，主导磁性矿物为磁铁矿.研究表明，质量磁化率高值、频率磁化率低值和较粗粒径为长江武汉段堤后湖泊古洪水沉积的识别标志. 相似文献
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地面沉降地质灾害在鲁北平原发展日益严重,制约着重大工程建设和社会经济发展。本文通过分析区内第四纪沉积展布特征,结合二等水准测量数据和分层沉降标数据与地面沉降规律,揭示鲁北平原区地面沉降机理和沉降模式,为同类型地区进行参考借鉴。①鲁北平原地面沉降主要贡献层为中更新统地层,滨州140～320m地层沉降量约占总沉降量的62%。②依据沉积相、沉积成因、地层结构、地面沉降驱动机制等因素,鲁北平原地面沉降可分为山前冲积、洪积平原模式、黄河泛滥冲积平原模式、三角洲冲积、海积平原模式三种模式。 相似文献