题目：渭河中游古洪水滞流沉积物特征研究

渭河是黄河的一级支流，宝鸡峡至咸阳为渭河中游，流经宝鸡、杨凌、咸阳重要城市。自古以来该区域洪水灾害频繁，然而实测洪水资料只有几十年甚至十几年，远不能满足推测洪水发生频率的要求，更不能保证渭河两岸水利工程的防洪标准的准确性，因此非常有必要研究渭河中游的古洪水事件。
本文通过对渭河的野外考察，在渭河中游咸阳段发现了含有全新世古洪水滞流层的黄土古土壤剖面。选定未经人类活动影响的保存完好的南寺村（NSC）剖面作为研究对象，从该剖面的顶层向下连续采集56个样品，对采集的样品进行了粒度、磁化率、碳酸钙、烧失量、吸湿水、化学元素等试验分析，并且利用环境扫描电镜观察分析了样品中石英的表面结构特征。野外观察结合实验分析结果表明：NSC剖面的古洪水滞流层的样品为典型古洪水滞流沉积物（SWD）。经地层学对比和OSL测年数据，判定这次古洪水事件发生在3200a B.P. ~ 2800a B.P.之间。并获得了以下结论：
(1)根据历史资料统计出渭河干流在1532至1949年417年间，共发生洪水灾害135次，平均3.2年就发生一次。并通过数学分析发现洪水灾害的发生具有明显的阶段性，多洪期和少洪期之间的形成与气候等因素具有密切的关系。
(2)通过广泛的野外考察，在渭河中游咸阳段南寺村第一阶地前沿发现完整的全新世黄土-古土壤剖面，其中夹有一组3层古洪水滞流沉积层。其中的波状水平层理、紧实致密的结构和贝壳状断口等，都明显区别于风成黄土和全新世中期古土壤。
(3)室内试验分析表明，古洪水滞流沉积层被上层沉积物覆盖之后很少发生生物风化成壤作用，次生磁性矿物含量较少，因此古洪水滞流沉积层的磁化率值低于现代黄土层和古土壤层；古洪水滞流沉积层以细粉沙为主，中值粒径和平均粒径值最小，粘粒含量仅次于古土壤层，表明古洪水滞流沉积层是在流水动力较小的条件下形成的；古洪水滞流沉积层的分选系数最小， 粒度分布频率曲线高而窄，粒度概率累积曲线的斜率比它层沉积物曲线斜率大，表明古洪水滞流沉积层分选性比其它层沉积物分选性好。所有实验结果表明古洪水滞流沉积层为典型的古洪水滞流沉积物（SWD）。
(4)通过分析NSC剖面各层沉积物化学元素含量，古洪水滞流沉积物Rb、Fe2O3、V、Cu、Al2O3、Cr、Ba含量较高，介于现代风成黄土层和全新世中期古土壤含量之间；Zr、SiO2含量较低，且低于现代风成黄土和全新世中期古土壤层含量，根据化学元素的沉积特性（Al、Ba、Cu、Fe、Cr、V、Rb一般富集于粘土矿物或细颗粒沉积物中，Zr、SiO2一般富集于粗颗粒沉积物中），表明NSC剖面古洪水滞流沉积物为细颗粒滞流沉积物，是在较弱的水动力条件下形成的。L0中被淋溶的Sr、P、CaCO3、CaO在古洪水滞流沉积层富集淀积，也表明古洪水滞流沉物粘性较强。
(5)通过对石英表面特征观察和统计分析，NSC剖面各层沉积物中石英颗粒表面都具有阶梯状断口、贝壳状断口、麻面、碟形坑及溶蚀坑等特征，具有典型风成沉积物石英颗粒表面特征。而古洪水滞流沉积物中的石英颗粒表面三角痕、V形坑特征明显，表明它们是在河流水动力环境中搬运沉积形成。通过对石英表面磨圆程度统计分析，现代黄土层和古土壤层偏向次棱-次圆，马兰黄土层和过渡层偏向尖棱-次棱，而古洪水滞流沉积物磨圆程度特征较为分散，次棱-次圆、次棱、尖棱-次棱所占比例均衡，表明古洪水滞流沉积物石英颗粒来源较为分散，在被流水搬运过程中，不断有新物质加入。
(6)通过地层学对比和OSL测年数据，确定NSC剖面发现的古洪水发生在3200a B.P. ~ 2800a B.P.之间，处于季风区的中国渭河流域正处于全新世大暖期晚期向以干旱和寒冷为标志的全新世晚期气候转变时期，气候系统处于很不稳定状态，降水变率较大，极易引发特大暴雨洪水。渭河上游天水峡谷、宝鸡峡，渭河下游临潼段，以及本文中确认的渭河中游咸阳段所记录的古洪水事件都是在此阶段气候转折时期引发的。
(7)通过对渭河上游、中游和下游的古洪水滞流沉积物特征值对比分析，渭河上中下古洪水滞流沉积物以细粉沙为主；渭河上游古洪水滞流沉积物磁化率值、粘粒/粉沙值最高，其次是渭河中游、下游；渭河下游的粗粉沙含量和中值粒径最大，其次是中游、下游。这种粒度分布特征和磁化率值特点和渭河上中下游各自气候条件有关密切关系。
(8)由于渭河中游为摆荡性河流，河床较宽、河流比降小，并且河道缓慢北移，导致河流断面变化大，计算古洪水流量时误差很大，因此不能采用常用水文模型推算渭河中游NSC剖面记录的3200～2800a B.P.之间发生的古洪水流量。但根据径流汇流过程和渭河流域性特大洪水的来源，依据渭河上游宝鸡峡GCZ剖面推算的同时期古洪水流量，推测出渭河中游NSC剖面记录的3200～2800a B.P. 古洪水的流量至少为22560～25960m3/s。