● 摘要
全新世时期是人类文明迅速发展繁荣的时期,也是全球环境发生 重大变化的时期。位于黄土高原东南部的汾渭盆地,是我国古代文明发源地之 一,人类活动的古遗址分布广泛。深入研究遗址周围的黄土-土壤地层剖面,能 够揭示汾渭盆地全新世环境演变和人类活动状况及二者间的相互作用关系。 本研究基于详细的野外考察,分别在汾渭盆地东部的运城盆地、关中盆地 东部和西部古遗址周围选择了夏县DXF-N、华县NSC和武功HXZ三个典型的 全新世黄土-土壤剖面。对黄土-土壤剖面进行了粒度、磁化率、地球化学元素、 TOC和CaCO_3等环境代用指标的室内实验分析和测定。通过实验结果,以及全 新世时期环境演变和人类活动的状况,揭示了全新世汾渭盆地面流侵蚀沉积事 件和古洪水事件的发生规律,探讨了侵蚀加速问题。获得的主要结论为: 1.汾渭盆地东部运城盆地洪积扇前沿DXF-N黄土-土壤剖面的粒度特征 分析表明,DXF-N剖面记录了四个面流侵蚀沉积事件;结合考古地层学、黄土 高原已有的文化层〓年代数据和在DXF-N剖面发现的文化遗物,确定出这四 个面流侵蚀沉积事件分别发生在11500~11000 a B.P.、3850~3300 a B.P.、 2200~2000 a B.P.和1300~800 a B.P.。全新世初期11500~11000 a B.P.正是冰期 结束、气候转暖的初期,大量降雨产生丰富的地表径流,在裸露、疏松的风尘 堆积黄土上产生面流侵蚀;3850~3300 a B.P.夏商时期,人类农业耕作和聚落建 设等活动对洪积扇地表的干扰加大,增强了地表径流侵蚀、搬运、堆积作用, 引起了运城盆地洪积扇前沿面流侵蚀沉积事件的发生;2200~2000 a B.P.和 1300~800 a B.P.在气候干冷的情况下,人类活动强烈地影响着洪积扇前沿地表, 在自然侵蚀和人为侵蚀的双重作用下,加速了面流侵蚀沉积事件发生。 2.通过对关中盆地东部洪积扇缓坡地带的NSC黄土-土壤剖面粒度特征分 析,结合考古地层学、黄土高原已有的文化层〓年代数据和在NSC剖面发现 的文化遗物表明,在11500~8500 a B.P.早期和4000 a B.P.之后,NSC剖面记录 了关中盆地东部洪积扇缓坡地带的面流侵蚀沉积事件。11500~8500 a B.P.阜期 正是冰期结束、气候转暖的初期,气候变化引起了面流侵蚀沉积。自4000 a B.P. 之后的夏商文化以来,人类农业耕垦等活动对洪积扇地表的干扰促进了面流沉 积过程,也引起了面流侵蚀沉积事件的发生;从3100 a B.P.开始,气候干旱, 人类活动强烈地影响着当地的生态环境,加速了面流侵蚀沉积事件发生。自隋 唐以来,农业耕垦的影响进一步加大,面流侵蚀沉积呈现加剧趋势。 3. 对关中盆地西部武功HXZ黄土-土壤剖面的粒度特征分析表明,HXZ 剖面记录了漆水河三期古洪水事件,结合考古地层学、黄土高原已有的文化层 〓年代数据和在HXZ剖面发现的文化遗物,确定出这三期古洪水事件分别发 生在5000 a B.P.、4200~4000 a B.P.和3100~3000 a B.P.,其中,第二期古洪水 由5次洪水构成,相当于每40年左右发生一次。发生在5000 a B.P.的古洪水事 件是在6000~5000 a B.P.气候剧烈波动背景下,向暖湿转变过程中由气候变化 引起的;4200~4000 a B . P.的古洪水事件则是在暖湿多雨的气候条件下,人类活 动增强引起的;3100 a B.P.季风格局刚刚转型,气候整体表现为干旱,降水主要 为集中的暴雨形式,在周原地区人类活动增强的综合影响下,引发了3100~3OOO a B.P的古洪水事件。结合漆水河侵蚀下切速率、河床比降和糙率系数,按现在 的河床断面形状逆推,计算出5000 a B.P.、4200~4000 a B.P.和3100~3000 a B.P. 三期古洪水的洪峰流量分别为1190 m_3/s、2240 m_3/s和4030 m_3/s:同时,考虑 到漆水河侵蚀下切和人类活动的影响,按现在河床断面形状分别以30%、25% 和20%的比例收缩估算了这三期的河床断面,并计算出这三期古洪水的洪峰流 量分别为1280 m_3/s、2360 m_3/s和4260 m_3/s,这为漆水河的的洪水发生频率提 供了重要的资料。 4. 人类活动引起的加速侵蚀是逐步发展的,并非从人类出现之初就表现出 巨大的作用,它经历了一个漫长的历史发展过程。全新世早期汾渭盆地人类活 动强度不大,面流侵蚀属于正常的自然侵蚀。人类活动对面流侵蚀的影响早在 4000a B.P.之前就已经产生,但强度较小,引起侵蚀加速是从夏商时期开始的。 现在黄土高原地区的加速侵蚀是4000 a B.P.以来气候变化和人为活动共同作用 的结果,其中人为加速侵蚀占据主导地位。
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