黄河流域某古洪水滞流沉积物研究(3)

　　3.2 年代确定。
　　
　　对于晋陕峡谷 XHQ 地点全新世古洪水滞流沉积物，采用 OSL 技术测年，确定这 4 层 SWD 的沉积年龄从下向上依次为 3250±170、3320±250、3200±260 和 3020±250 a（ 图 3,表 1） . 我们的重点是对 SWD 进行光释光年龄的测定，进而确定 SWD 年代，但其底部阶地河漫滩沙层样品的光释光年龄偏小，予以舍弃，这并不影响对古洪水沉积年代框架的建立。 由于 4 层 SWD 层理连续，各层夹杂的坡积物厚度很薄，所以可以判定这是一期 4 次的特大洪水事件，且各次洪水事件发生时间间隔不长。 由于与渭河城东村（ CDC） 、黄河壶口段 FJJ地点的沉积地层和流域自然地理背景相似，故将其与黄河 XHQ 地点进行地层对比，再依据 OSL 测年结果，确定 XHQ 剖面古洪水 SWD 是由发生在 3200 2800 a B.P.之间的特大洪水滞流沉积而形成的，这期古洪水事件对应全新世中期温暖湿润期向全新世晚期干旱期转折阶段。 此时，全新世大暖期彻底结束，一个新的黄土堆积期俨然开始。 同时，我们在黄河晋陕峡谷壶口段[16]、永和关段[6],渭河河谷[17]、汉江上游河谷[18]也都找到了发生在该时段的特大洪水事件的沉积学证据。 3200 2800 a B.P.对应着我国历史上商末-西周初期的气候恶化转折阶段，根据历史文献记载，商朝末年干旱灾害加剧，河水断流、沙尘暴频发、洪水泛滥、粮食歉收、饥荒等等，造成商末社会动乱和朝代更替[19]. 在此气候恶化和波动转折期，黄河中游流域季风状态失稳，气候和降水变率增大，导致区域内大洪水和严重干旱事件皆有发生。 而来自我国其他地区以及世界范围内的高分辨率研究也表明此时期是一个严重的全球性气候恶化期[20-25]. 这些结果一方面证明了我们对XHQ 地点古洪水事件断代的可靠性，另一方面证明了这一期 4 次古洪水事件是黄河中游区域水文系统对于全球变化规律响应的结果。
　　 　　4 古洪水水文学重建。
　　
　　4.1 古洪水洪峰水位和过水断面的确定。
　　
　　对于黄河晋陕峡谷野外考察过程中，依据古洪水 SWD 判别标准，发现 XHQ 地点在支流沟口比较开阔回水湾内赋存的沉积地层完全具备古洪水 SWD 的基本特征； 再结合室内沉积物理化测试分析结果，更进一步确认了其沉积学性质特点[26]. 精确测量各层 SWD 厚度，为水文重建提供基础。
　　
　　在确定古洪水洪峰水位时，国内外专家学者通常简单地采用古洪水 SWD 顶面高程值或者尖灭点高程值作为古洪水最低洪峰水位值[1-4],从而推求最小洪峰流量。 黄河中游干支流河网稠密，黄土层深厚、土质疏松、地形破碎、沟壑纵横、植被稀少，且暴雨集中、强度大，水土流失极为严重，因此河流含沙量极高，在该地区计算全新世古洪水水位时，运用“古洪水 SWD 沉积厚度与含沙量法”来确定洪峰水位，结合精确测量的每层 SWD 厚度与底界高程，并估算古洪水体积含沙量，求出 SWD 沉积水深，该层古洪水 SWD 底界高程值加上相应的沉积水深值便得到了该次古洪水事件的洪峰水位值[6-9].
　　
　　XHQ 剖面位于距离黄河干流附近的支沟口内（ 图 1b） ,该洪积台地（ flood bench）[2]是由黄河特大洪水在高水位滞流状态下，洪水倒灌进入支流沟口，在河道边缘洪水位附近由悬移质沉积物反复多次堆积形成的。 因此，支流沟口 SWD 的高度可以作为干流古洪水水位的保守估计[3]. XHQ 地点古洪水悬移质体积含沙量为 17%[27]. 由此，推定这一组 4 次古洪水 SWD 沉积水深介于 2.35 ~ 3.53 m,古洪水洪峰水位高程介于 407.53 ~ 408.14 m（ 图 4、5） .
　　 　　国内外古洪水水文学界认为，基岩峡谷河段是进行古洪水水文学研究的理想河段[3-4]. 黄河中游晋陕峡谷段是典型的基岩峡谷，岩层硬度大，河道稳定、规则，在全新世期间变化较小，属于平衡断面，这为水文学研究的可靠性提供保证。