● 摘要
晚第四纪的环境演变，尤其是与人类活动密切相关的全新世环境演变，一直是学术界研究关注的焦点。全新世是人类文明迅速发展的时期，也是全球环境发生重大变化的时期。黄河和汉江流域是我国古代文明的发源地。在史前时期，自然灾害就与人类相伴，并且对黄河和汉江流域人类古文明和古文化的发展和演变产生了重要的影响。
本文通过对黄河中游和汉江上游开展广泛细致的古洪水水文学野外考察，最终选择泾河下游杨官寨地点 (YGZ)、 北洛河中游蔡河站地点 (CHZ) 和汉江上游罗家滩地点 (LJT) 风成黄土土壤剖面中所夹古洪水滞流沉积物作为研究对象。通过沉积学和地球化学特征等指标分析，鉴别了古洪水滞流沉积物的特征，揭示了研究河段流域暴雨洪水造成的土壤侵蚀及其悬移质泥沙搬运和沉积规律；根据光释光 (OSL) 测年数据，并且结合考古14C 年代和地层对比的方法，确定了古洪水滞流沉积物所记录的古洪水事件的发生年代，揭示了研究河段流域水文系统对于全球气候变化的响应规律；利用古洪水水文学研究方法，恢复了北洛河中游 CHZ 剖面和汉江上游 LJT 剖面中古洪水滞流沉积物所记录的全新世古洪水的洪峰水位和流量，并且结合实测洪水和历史洪水数据，建立了北洛河中游状头水文站和汉江上游安康水文站万年尺度洪水洪峰流量—频率关系。但是，有时由于对洪水缺乏
直观的认识和无法准确地鉴别出古洪水滞流沉积物，使人们对史前社会和环境变化所产生的灾害之间的关系缺乏准确清晰的认识。因此，本文应用古洪水沉积学和水文学研究的方法，对黄河上游积石峡西段乙巳日地点 (YSR) 和官亭盆地下喇家地点 (XLJ) 的全新世沉积物剖面所记录的古气候水文地质灾害事件进行了鉴别和分析，准确鉴别了发生在全新世时期的积石峡古滑坡堰塞事件和官亭盆地喇家遗址古泥流事件，从而对积石峡古滑坡堰塞湖与官亭盆地喇家遗址毁灭废弃的关系进行了正确的解释，进而准确揭示了官亭盆地喇家遗址毁灭废弃的根本原因。
获得的主要结论如下：
(1) 关于泾河下游杨官寨地点 (YGZ)、北洛河中游蔡河站地点 (CHZ) 和汉江上游罗家滩地点 (LJT) 的风成黄土土壤剖面中所夹的古洪水滞流沉积物研究，揭示出它们皆为典型的全新世古洪水悬移质泥沙在高水位滞流情况之下的沉积物。这三个地点风成黄土土壤剖面中所夹古洪水滞流沉积物所记录的全新世古洪水事件发生年代集中于 8500 ~ 8400 a BP、 7600 ~ 7400 a BP、 6000 ~ 5000 a BP、 4200 ~ 4000 a BP、 3200 ~ 2800 a BP、 1800 ~ 1700 a BP 这六个时段之间， 均发生在全球性的气候突变或者转折阶段。该研究成果对于深入揭示泾河下游、北洛河中游和汉江上游流域水文系统对于全球变化的响应规律，具有十分重要的科学意义。
(2) 利用 SWD 尖灭点高程法，恢复了北洛河中游 CHZ 剖面和汉江上游 LJT剖面中古洪水滞流沉积物所记录的全新世古洪水的洪峰水位。首先应用比降—面积法，计算得到北洛河中游宜君段全新世三期古洪水洪峰流量介于 12,600 ~ 14,100 m3/s 之间，汉江上游旬阳段全新世四期古洪水洪峰流量介于 26,600 ~ 47,900 m3/s之间。 再应用先进的 HEC-RAS 水力学模型，模拟恢复得到北洛河中游宜君段全新世三期古洪水洪峰流量介于 12,400 ~ 14,000 m3/s 之间，汉江上游旬阳段全新世四期古洪水洪峰流量介于 26,500 ~ 46,800 m3/s 之间。
结合北洛河中游状头水文站和汉江上游安康水文站实测洪水、历史洪水和古洪水数据，分别建立了状头水文站和安康水文站的万年尺度洪水洪峰流量数据序列，并计算出了万年尺度洪水洪峰流量—频率关系曲线，使百年和千年一遇的洪水洪峰流量的计算由外延变为内插，提高了设计洪水的精度。该研究成果为北洛河中游和汉江上游水利工程、防洪工程、交通工程和居民城镇建设的洪水设计提供了重要的基础数据。
(3) 关于黄河上游积石峡全新世古滑坡堰塞湖研究， 积石山西缘大断裂发生的古地震，诱发了积石峡大拐弯处马儿坡滑坡和戈龙布滑坡，因滑坡体堰塞黄河形成了一个巨大的堰塞湖。通过对积石峡西段 YSR 剖面古堰塞湖沉积层野外宏观沉积学特征的观察，并且结合其室内沉积学特征、地球化学特征和微形态特征的分析结果，揭示出积石峡古滑坡堰塞湖沉积层底部沉积物的物质来源，主要是黄河上游冰雪融水携带的纯净悬移质泥沙物质经过长距离的搬运分选，在古堰塞湖内滞流环境下沉积形成。积石峡古堰塞湖沉积层中部和顶部沉积物的物质来源，主要是黄河上游暴雨洪水从流域地表土壤侵蚀携带来的悬移质泥沙经过长距离的搬运分选，在古堰塞湖内高水位滞流环境下沉积形成。
同时基于对积石峡古堰塞湖沉积物的 OSL 测年结果，表明堰塞湖的产生和发展演变过程经历了两个阶段。第一阶段，在全新世中期 8250 a BP， 古堰塞湖形成。在古堰塞湖水位海拔高程 1920 m 前提下，利用 ArcGIS 10.1 软件计算出古堰塞湖面积可达 68.67 km2，最大蓄水量为 2.59 × 109 m3。根据循化水文站年平均径流量
690 m3/s 计算，在不考虑湖水渗过滑坡坝体外流的情况下，34 天之内古堰塞湖湖水蓄满外溢，即古堰塞湖为一个半封闭式的堰塞湖。古堰塞湖形成之后并没有发生垮坝溃决形成异常洪水，而是长期存在，经历了约 2600 年。第二个阶段，顺河长度达 1.5 km、高度达 85 m 的滑坡坝体物质的长时间的自重压实，滑坡坝体会更加稳固。黄河慢慢切穿滑坡体大坝，古堰塞湖进入一个缓慢消亡的过程，在全新世中期 5650 a BP 古堰塞湖最终消失。 再则，我们沿着积石峡大拐弯处滑坡坝体下游的黄河河道调查，也没有发现古堰塞湖溃决沉积物的存在。这也就说明积石峡古堰塞湖消失的年代要早于官亭盆地喇家遗址毁灭废弃的年代达 1700 年，所以古堰塞的消亡没有对喇家遗址的毁灭废弃产生影响。该研究成果对于揭示青藏高原东北缘山区史前时期自然灾害发生的规律，正确认识史前时期的人地关系，具有十分重要的科学意义。
(4) 关于黄河上游官亭盆地喇家遗址全新世古泥流事件研究， 通过对官亭盆地XLJ 剖面中覆盖在喇家遗址齐家文化层之上的红色粘土层野外宏观沉积学特征的观察，并且结合其室内沉积学特征、地球化学特征和微形态特征的分析结果，揭示出它是典型的泥流沉积物，而不是来自黄河大洪水的沉积物。官亭盆地喇家遗址红色粘土层的物质来源是官亭盆地喇家遗址北部谷坡大红山沟头地区的第三纪红色粘土地层风化物。这为我们准确揭示喇家遗址史前大灾难的成因，提供了直接的地质证据。
在 3950 a BP，沿着官亭盆地西侧拉脊山和积石山山麓大断裂发生了强烈地震，同时伴随着强烈地震发生了暴雨山洪，源自于官亭盆地喇家遗址北部谷坡大红山 (第三纪红色粘土) 地区的大规模泥流，沿着岗沟、吕家沟和大马家沟倾泻而下，到达黄河第二级阶地前部喇家遗址区域汇聚，在瞬间掩埋并且摧毁了喇家遗址齐家文化古聚落。这就是造成喇家遗址齐家文化古聚落被废弃的根本原因。该研究
成果对于揭示青藏高原东北缘山区史前时期自然灾害发生的规律，正确认识史前时期自然灾害对于人类古文化的影响，具有十分重要的科学意义；对于我们合理利用开发土地资源、进行规划、规避各种自然灾害，实现人地关系和谐，也具有十分重要的借鉴价值。
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