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端元建模分析能够从具有复杂粒度分布特征的沉积物中提取出代表不同沉积动力过程的端元，进而对区域古洪水期进行揭示。以具有代表性的长江堤后湖泊ZK145钻孔晚第四纪沉积物为例，采用特征向量旋转算法对该钻孔粒度资料进行了端元建模分析。结果显示，可分离出4个具有明确地质意义的端元:EM1代表河流冲积砂；EM2代表经流水作用的细砂；EM3、EM4代表静水湖泊沉积。利用钻孔中粗粒端元组分(EM1、EM2)的含量结合磁化率指标，在湖相沉积阶段(22.9~3 m)识别出了9期特大古洪水。端元分析为长江堤后湖泊的古洪水研究提供了一种新的思路和方法，同时为古洪水的反演创造了条件。 相似文献
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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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黄河源区玛曲段末次冰消期古洪水事件及其光释光测年研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对黄河源区玛曲段河谷开展野外考察,在太吾若(TWR)发现典型的古洪水滞流沉积剖面。根据野外沉积学宏观特征判别,并结合粒度分布、磁化率、地球化学元素和石英颗粒微形态特征等室内实验分析测定结果,准确鉴别出TWR剖面所夹一组多层洪水滞流沉积物(SWD),属典型的河流洪水在高水位滞流环境下沉积的悬移质泥沙。结果表明,TWR剖面古洪水SWD和现代洪水SWD沉积学分类为沙质粉沙,现代土壤为黏土质粉沙,现代风成沙为中沙。古洪水SWD粒度自然分布频率曲线为正偏,呈单峰,主峰高且峰值集中,分选性良好。古洪水SWD和现代洪水SWD磁化率较低,介于现代土壤和现代风成沙之间,化学元素明显区别于现代土壤和现代风成沙,表明它们尚未受到风化成壤作用影响,为古洪水悬移质快速沉积形成的滞流沉积物。石英颗粒微形态特征的分析表明,古洪水SWD和现代洪水SWD石英颗粒表面分布明显的三角痕、V形坑、撞击坑和凹面等水成沉积物的典型特征,属于河流沙类型。采用单片再生剂量法(SAR)光释光技术测年,证明在13.6~13.0 ka BP,黄河源地区经历了一期多次的大洪水事件,发生时段对应末次冰消期向全新世转折的时期,与欧洲和格陵兰冰芯记录末次冰消期中的Bolling/Aellrod暖期相对应,此时青藏高原地区冰川大规模消融,这期古洪水事件正是流域内冰融水大量下泄汇入黄河而形成的大洪水。 相似文献
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岷江上游叠溪古堰塞湖沉积物粒度特征及环境意义 总被引：1，自引：0，他引：1
利用古堰塞湖沉积物中连续的地质记录来研究区域过去气候变化规律,这一方法是继通过深海沉积、极地与高山冰芯、黄土、湖泊、洞穴石笋、珊瑚等沉积物中的地质记录来研究全球气候变化途径之后的又一新途径。反映沉积物中环境信息的代用指标有多种,其中粒度特征就是其中一种,它可以反映沉积过程中的古环境、古气候特征。通过该项研究可以建立青藏高原东部边缘(岷江上游叠溪地区)2万年以来的古环境古气候演化规律以及地质环境的演化规律,找到气候环境变化与地质环境演化的相关性。本文采用精细粒度分析和系统粒度分析等方法提取了堰塞湖相沉积物的粒度特征资料,并与已有的冰川湖沉积物的研究成果进行了对比分析。通过精细分析得到了堰塞湖相沉积物多为粉土和黏土;深色沉积物与粗颗粒相对应,浅色沉积物与细颗粒相对应的关系;并结合有机质测试发现:深色沉积物有机质含量多于浅色沉积物,表明粗颗粒土代表的是雨水充沛水动力条件好且植被相对茂盛的气候环境特征,细颗粒土则与其相反;沉积物中深浅交替的纹层厚度约为2～5 cm;这些特征与冰川湖沉积物特征差别很大,因此其代表的气候环境意义也完全不同。通过整个剖面的系统粒度分析得到了整个沉积过程的粒度变化特征,并据此结合年代测试结果将整个沉积剖面划分了7个粒度变化周期,揭示了该沉积过程中该地区经历了7次气候环境的变迁。 相似文献
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岩溶洞穴古河漫滩沉积物特征及其沉积环境演变——以山王洞中段为例 总被引：1，自引：1，他引：0
为揭示岩溶洞穴沉积物对沉积环境与沉积过程的指示作用,文章在分析双河洞洞系形成过程及山王洞区域地质调查资料的基础上,选取贵州山王洞中段古河漫滩沉积物为研究对象,采用粒度分析法与萨胡公式对洞穴沉积物粒度特征与沉积环境的相关性进行分析,推断不同沉积韵律期的沉积环境演变过程,研究结果表明:（1）古河漫滩表层沉积物以极细砂、粉砂和黏土为主,平均含量达94.42%,且中上部含有一层粗砂砾夹层;（2）沉积模式主要为跳跃和悬浮沉积,水动力条件整体稳定,搬运颗粒粒径平均值为637 μm,其最大沉积物颗粒粒径为864.2 μm;（3）以沉积物粒度特征为依据,将古河漫滩沉积过程划分为三级沉积韵律,一级沉积韵律厚度为404～275 cm ,二级沉积韵律厚度为285～165 cm,三级沉积韵律厚度为165～0 cm。上述研究为确定区域侵蚀基准面和地层升降运动过程提供有力证明,也为山王洞古气候环境研究提供了重要依据。 相似文献
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渭河中游全新世黄土剖面光释光测年及记录的古洪水事件 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对渭河流域进行广泛的考察,在中游咸阳附近一处阶地发现保存完好的全新世黄土-古土壤剖面里夹有古洪水滞流沉积层,对其进行了年代学和沉积学研究。对于采集的全新世地层样品,进行粒度、磁化率测量分析,证明所夹沉积物是典型的古洪水滞流沉积物,该层记录了古洪水事件发生的气候水文信息。应用红外后蓝光的SAR光释光测年技术,获得该剖面9个OSL年龄值,确定渭河在距今3.2～2.8ka之间为一个洪水多发时期,并建立了渭河古洪水事件的年代序列。这一结果揭示了古洪水的频发与全新世中期向晚期过渡的转折时期,气候由温湿向干旱化发展,大气系统失稳,气候变化剧烈,降水量异常变化,变率增大,是导致渭河流域特大古洪水多发的主要原因。 相似文献
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OSL Dating of Holocene Loess-Paleosol Profiles in the Middle Reaches of Weihe River and Paleoflood Events 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对渭河流域进行广泛的考察,在中游咸阳附近一处阶地发现保存完好的全新世黄土-古土壤剖面里夹有古洪水滞流沉积层,对其进行了年代学和沉积学研究.对于采集的全新世地层样品,进行粒度、磁化率测量分析,证明所夹沉积物是典型的古洪水滞流沉积物,该层记录了古洪水事件发生的气候水文信息.应用红外后蓝光的SAR光释光测年技术,获得该剖面9个OSL年龄值,确定渭河在距今3.2～2.8 ka之间为一个洪水多发时期,并建立了渭河古洪水事件的年代序列.这一结果揭示了古洪水的频发与全新世中期向晚期过渡的转折时期,气候由温湿向干旱化发展,大气系统失稳,气候变化剧烈,降水量异常变化,变率增大,是导致渭河流域特大古洪水多发的主要原因. 相似文献
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黄河中游吉县段全新世古洪水滞流沉积物光释光测年研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对黄河中游河口镇-龙门段峡谷进行详细的野外考察,在多个地点发现了含有古洪水滞流沉积物的全新世地层剖面。对山西省临汾市吉县段冯家集剖面的古洪水滞流沉积物系统采样,进行了沉积学及年代学分析研究。野外观测和粒度成分分析表明冯家集剖面夹有5层典型的古洪水滞流沉积物,其性质为细沙质粉沙,具有水平层理,层与层之间被坡积石渣土分隔。该层系的顶界高出黄河平水位达18m。它们是特大洪水在高水位滞流情况之下的悬移质沉积物,客观地记录了全新世时期黄河中游一期5次特大古洪水事件。通过分离出125—2251~m石英颗粒,应用单片再生剂量法(sAR)测得其光释光年龄值,结合地层对比及各种气候替代性指标的分析,确定这些古洪水事件发生在3200~3000a B.P.之间,处于全新世中期大暖期向全新世晚期相对干旱期转折的阶段。这对应我国历史上的商末一西周初期,季风气候状态不稳定,黄河流域既有严重地干旱,又有特大洪水事件发生。本文的研究成果为深入揭示河流水文系统对于全球变化的响应规律提供了新的可靠证据。 相似文献
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河漫滩是洪水漫溢过自然堤而在河流两岸水流流速降低的地貌环境下所塑造的河流地貌单元,是洪水过程所形成的独特沉积体系,蕴含着大量的河流水文信息,但由于河流侧向摆动、河漫滩沉积速度较快等原因,造成河漫滩沉积环境变化较快,河漫滩沉积体系长期以来没有得到足够的重视。以鄱阳湖修河下游永修三角乡修河右岸的近现代河漫滩沉积序列为例,基于137Cs比活度测试和事件性沉积建立时间标尺,依据粒度组份等指标,结合气象和水文观测数据,探究了器测以来河漫滩沉积体系对洪水事件的记录及记录特点。研究结果表明:较大洪水期间水动力不稳定、粒度较粗、分选差(或者好)、粒度跨度宽;该剖面揭示了1953年来16次较大洪水年份的14次,检出率高;平均粒径(μm)和SS(分选系数×粒径跨度)等指标对洪水事件的检出最好。这样揭示出来的洪水,可称为异常洪水,有别于基于滞水沉积所反演的极端洪水事件。研究在一定程度上能拓宽古洪水的研究内容与研究内涵。 相似文献
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水库下游河道冲淤调整是一个长期复杂的过程, 对防洪、航运、生态等均会产生一定影响。为探究长江中游沙市—汉口河段演变趋势并为不利变化的防控提供参考, 分析了三峡建库后悬移质分组冲淤时空变化规律: 建库后, 沙市—监利河段各粒径组泥沙均发生冲刷, 沙市流量为10 000~25 000 m3/s时, 0.125~0.250 mm粒径组泥沙冲刷量最大; 以0.125 mm为粗细颗粒分界粒径, 监利—螺山段呈现汛期、蓄水期"粗淤"而枯水期、消落期"冲细"现象; 螺山—汉口段各粒径组泥沙均发生冲刷, 且流量越大冲刷量越大。在此基础上, 通过建立流量—分组输沙量关系并根据水流挟沙力公式, 发现建库后沙市—监利、螺山—汉口河段冲淤受泥沙、水力因素共同作用, 其中泥沙因素对沙市—监利河段影响大于螺山—汉口河段; 监利—螺山河段"淤粗冲细"主要受含沙量恢复程度的影响, 与上游河床冲刷补给及本河段粗、细颗粒泥沙交换有关, 反映了冲刷条件下河道通过水流挟沙能力级配调整加大输沙能力。 相似文献
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咸阳渭河高漫滩沉积洪水变化研究 总被引：6，自引：0，他引：6
根据咸阳高漫滩XY剖面中116个样品的粒度分析,结合历史文献记载的年代资料得出,渭河约120年来形成的高漫滩洪水沉积分层明显,对洪水的变化反映清楚,分辨率高,能够作为很好地指示洪水变化的指标。XY剖面最上层为2003年大洪水沉积,最上层之下的其它15层为古代洪水发生时期形成的沉积层,整个剖面记录了16次规模较大的洪水。XY剖面随深度变化具有明显的粗细变化节律,其中第1、3、5、7、9、11、13、15层粒度组成较第2、4、6、8、10、12、14、16层细。在充分考虑了因洪水沉积逐步叠加引起的地形增高对粒度成分的影响之后,可以确定这16个阶段洪水深度和规模由大到小的变化顺序为:第12阶段>第15阶段>第6阶段>第9阶段>第16阶段>第1阶段>第5阶段>第14阶段>第7阶段>第11阶段>第3阶段>第13阶段>第8阶段>第10阶段>第4阶段>第2阶段。其中第12、15、6、9、16、1阶段的洪水规模较第5、14、7、11、3、13、8、10、4、2阶段洪水规模更大。根据2003年河漫滩上的洪水沉积层粒度成分和洪水深度为2.2 m左右确定,所研究的剖面中第6、9、12、15、16、1层形成时的河漫滩上的洪水深度大于2.2 m,第5、14、7、11、3、13、8、10、4、2层形成时的洪水深度小于2.2 m。通过与现代大洪水发生时期年降水量的对比可知,这些大洪水发生的主要是渭河流域一些地区当年降水量显著增加造成的。在这16个洪水阶段之间没有洪水发生的阶段是降水量正常或偏少的阶段。 相似文献
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针对传统上游法尾矿库堆坝方法的缺陷与不足,提出了改进的上游法堆坝方法,即高浓缩分级尾矿上游法堆坝方法。基于尾矿库堆坝模型试验,以高浓缩尾矿堆存技术为指导,分别进行传统上游法和改进上游法的高浓缩尾矿堆坝模型试验,演绎尾矿库堆坝过程,测试并得出了堆坝过程中滩面尾矿沉积情况、尾矿颗粒分布规律及浸润线变化规律,并采用极限平衡法计算不同堆坝方式下坝体的最小安全系数。结果显示：高浓缩尾矿堆坝使沉积滩颗粒分布均匀,颗粒分级不明显,减少了互层和细泥夹层的出现,改善了坝体内部结构;改进上游法堆坝可以形成有利于排渗防洪的良好沉积滩滩型;稳定性分析结果表明,改进上游法堆坝方法可以使尾矿坝的稳定性提高19%～33%,研究成果可为新建尾矿库工程提供试验技术支撑。 相似文献
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This study experimentally investigates the effect of particle size, particle concentration and flow velocity on the migration of suspended particles of size 1.02–47 μm in porous media. The results show that at the same flow velocity, the peak values of the breakthrough curves decrease and corresponding pore volumes increase slightly with increasing particles size. The migration velocity of smaller suspended particles is even greater than water flow velocity, which is attributed to the size exclusion effect. With increase of the injected particle concentration, the deposition coefficients of small single particles increase at first and then tend to a steady state or even decrease slightly, explained by the maximum retention concentration. The dispersivity of small particles decreases with increasing velocity. However, at a high flow velocity, the hydrodynamic dispersivity becomes increasingly dominant with the increase of particle size. The deposition coefficients for large-sized particles are higher than those for small-sized particles, which is attributed to considerable mass removal due to straining. An analytical solution, considering the release effect of sorbed particles, is developed to account for the one-dimensional flow and dispersive effect using a source function method, and then three transport parameters—dispersivity, deposition coefficient and release coefficient—are fitted using the experimental results. Finally, suspended-particle migration is predicted by the proposed model for short-time constant-concentration injection and repeated three-pulse injection. Overall, particle size has a significant effect on the seepage migration parameters of suspended particles in porous media such as the particle velocity, dispersivity and deposition coefficient. 相似文献
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This paper made an end-member analysis of particle size data collected from 150 samples based on the continuous Holocene Loess-Paleosol profile (Yaohecun profile) in east Guanzhong, Shaanxi Province. Wavelet analysis was also performed for the EMs along the time scale of depth.The result shows that three end members can be separated from different sediment particle sizes. Based on comparative analysis of magnetic susceptibility and geochemical index, it was considered that the End-member 1 might indicate the weathering and pedogenic remoulding after sediment deposition under the east Asian summer monsoon. The End-member 2 might indicate dynamic effect of dust storm accumulation under the influence of northwest monsoon, representing typical component characteristics of aeolian loess.The End-member 3 indicated the stronger transporting force for coarse components, which should belong to the northeasterly winds for the coarse-grained near-source sediments from the Yellow River flood plain. Results of wavelet analysis show that each EM has different periodic characteristics at 1.5 ka, 3.0 ka and 4.5 ka scales.The End-element analysis method has a good effect in indicating the sedimentary environment and provenance characteristics of sediments. The combination characteristics of each End-member can reflect the characteristics of sedimentary dynamics combination and can well reflect the Holocene dynamic change course. At the same time, it hasreference significance to reconstruct the paleoclimate on the longer time scale.The wavelet analysis method provides significant results in terms of inversion cycles and trends of dynamics change of sedimentary particle size within each EM. 相似文献
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《Applied Geochemistry》1998,13(4):477-490
Results from two onsite core flood experiments are presented addressing permeability development of a clastic reservoir to brine flooding. Sandstone samples were percolated with anoxic thermal brines to simulate injection during geothermal exploitation. Petrographic studies of the cores before and after the experiment and chemical investigations of the thermal water have shown that despite good initial petrophysical properties, injection of geothermal brines led to a permeability decrease of the core plugs. The experiment with oxidized water showed a permeability decrease resulting in a total loss of permeability due to precipitation of Fe hydroxide. The decrease is dependent on particle size and concentration, pore throat size and flow rate. The decline of permeability during the second percolation experiment with original thermal water can be explained by deposition of small particles such as fragments of feldspars and quartz into the porous medium. 相似文献
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准噶尔盆地玛南地区乌尔禾组砂砾岩储层具较大规模勘探潜力。通过岩心观察、描述与测量,结合粒径及砾石成分微观分析,对玛南乌尔禾组砂砾岩储层进行岩石学特征、沉积序列与模式、沉积微相及展布特征的细化研究。研究表明,乌尔禾组砂砾岩分3种类型:含泥含砂砾岩、泥质砾岩、砂质细砾岩。砾石成分复杂,以基性至中酸性岩浆岩砾石为主,具体分3种:火山熔岩砾石、凝灰岩砾石与长英质砾石。玛南乌尔禾组沉积背景为扇三角洲体系,在扇三角洲斜坡广泛发育事件性高密度重力流沉积,主要沉积微相分为6种,包括4种重力流沉积,泥石流沉积、颗粒流沉积、浊流沉积和洪泛沉积;1种牵引流沉积相,水下河道沉积;还包含滨浅湖沉积微相。不同微相具不同储集能力,特别是渗透率差异显著、多期叠置的颗粒流沉积夹水下河道砂岩层段,为乌尔禾组优质储层主要层段。 相似文献
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In the classical view of fine sediment transport and deposition in streams, particles are expected to be removed from flowing water simply by direct sedimentation onto the streambed. However, recent research has demonstrated that fine sediments can propagate into pore spaces in the streambed due to hyporheic exchange and be removed by a combination of physical and chemical processes. This behaviour can significantly alter fine sediment size distributions during in-stream sediment transport because the physical transport of fine particles and their attachment to bed sediment grains are both a function of the particle size. Herein, we present model simulations for deposition of suspended sediments with a bimodal size distribution. We also applied this approach to analyse the results of laboratory flume observations of suspended sediment deposition. Results from model simulations and flume experiments clearly show that the rate of particle deposition increases with increasing particle size. Thus, the larger particles are preferentially removed from mixtures and there is a fining of the mixed suspensions over time. Both particle deposition mechanisms, i.e. particle sedimentation and filtration, contribute to the fining of the mixed fine particle suspensions over time, and their effects are clearly demonstrated using the fundamental process-based model. These results clearly demonstrate the effects of stream-subsurface exchange on the temporal evolution of the suspended fine sediment size distribution in downstream transport. 相似文献