长江武汉段冰消期以来古洪水频发期与气候变化的关系

The middle Yangtze River is one of the most serious region suffering from flood disasters in China. The continuous sedimentary record in the Hou and Chuanchang Lakes near Wuhan are two ideal archives for investigating the paleoflood events and paleoclimate changes since last Deglacial. .The purpose of this research is to study the paleoflood events and paleoclimate change since the Last Glacial Maximum by sedimentological and chronostratigraphical data. Sedimentary structure, grain size, environmental magnetism, and the material compositions were applied to reconstruct paleoflood events sequence since Last Glacial Maximum. In order to extract high-resolution paleoclimatic sequence in the Jianghan Basisn, pollen, diatom, magnetic susceptibility, total organic carbon, organic carbon isotope were used to study the sediment in Hou Lake and Chuanchang Lake. The combination of geochronology results, record of paleoclimate change and paleoflood events from these two sites could reveal the relations between climate change, paleoflood events and their coupling mechanism. This study could provide some meaningful information for predicting the trend of flood in the future of the middle Yangtze River. Some data collected in this research can be used in soft soil layer geological disaster prevention and treatment.

长江中游是我国洪水灾害最严重的地区之一，位于长江武汉段堤后的后湖和船厂湖由于其独特地貌位置和连续河湖相沉积，不仅是古洪水记录研究的良好载体，也是古气候研究难得的材料。本研究拟通过后湖和船厂湖冰消期以来沉积物的沉积相、物性、物源的综合研究，并与现代长江洪水沉积比较，划分百年级的古洪水频发沉积层段（古洪水期），建立长江武汉段冰消期以来的百年级的古洪水期序列；同时，根据孢粉、磁化率、有机碳总量和有机碳同位素、硅藻等古气候替代指标综合分析，建立冰消期以来的高分辨率气候演化序列。结合年代学研究，揭示气候演化和古洪水期的对应关系；探讨长江中游百年级洪水期与区域及全球气候变化的响应。为未来全球变化背景下，长江武汉段洪水的趋势预测提供参考。同时为武汉市湖相软土层地质灾害的防治提供基础资料。

长江中游是我国洪水灾害最严重的地区之一，开展该区冰消期以来古洪水频发期与气候变化关系研究，建立冰消期以来的高分辨率气候演化序列，探讨长江中游百年级洪水期与区域及全球气候变化的响应，是一个非常有理论与实际意义的工作。本课题在野外地质调查研究的基础上，对位于长江武汉段堤后的后湖、船厂湖、南湖和东西湖钻孔岩芯沉积物开展了年代学、沉积学、磁学和地球化学等方面的研究，建立了研究区大洪水沉积的识别标志。对古洪水沉积层进行了识别，对古洪水频发期进行了厘定，对该区的气候环境演变进行了分析。取得的研究结果如下：.1.初步建立了适用于长江武汉段堤后湖泊沉积物中千年级古洪水事件沉积的磁化率、热磁曲线和粒度参数识别标志。利用ZK145钻孔岩芯特征及上述识别标志，在研究区的研究钻孔中共识别出9次千年级古洪水事件。根据14C测年结果，其年代分别为：10580~10510，10280~10200，9690~9670，9530~9500，8660~8450，7700~7500，6270~5910，4850~4800，3560~3500cal.a BP。其中9700~4800 cal.a.BP为古洪水多发期。测试数据的周期分析表明古洪水发生的周期具有加快的趋势。.2.利用粗粒组分的端元分析模型对ZK145孔22m以上古洪水期进行了识别，同样有效识别出9期大古洪水期，验证了方法的有效性。.2.提取出了适合于长江堤后湖沉积物4.5ka以来百年级古洪水频发期识别的粒度及地球化学标志，利用上述指标重点对长江武汉段距今 4.5-2.5 ka 的百年级的古洪水期进行研究，识别出的古洪水频发期为 2608±30aBP、2814±35 a BP ,3094+35 a BP 3577±35 a BP ,3830±35 a BP ,3939+35 a BP、4084±35 a BP、4193±35 a BP ,4391 ±35 a BP 左右，与文献记录中距今4.5-2.5 ka 的几次洪水频发期基本一致。.4.利用粒度含量端元分析和磁化率变化可将ZK145孔沉积物划分为河流相沉积阶段→河湖交替相沉积阶段→湖相沉积阶段→湖沼相沉积阶段四个沉积阶段。该区的气候环境演化规律具有：早期以降水充沛温暖湿热的气候环境为主；中期以冷暖交替波动较大的气候环境为主；晚期以雨水逐渐减少，气候相对来说较干凉的气候环境为主的演化趋势。