中更新世晚期以来运城古湖消退过程主因研究

Transgression and regression of the paleolake are generally corresponding to the interglacial and glacial period, or to the tectonic subsidence and uplifting, respectively. If such correspondence transverses, it is considered that some significant events rise in the drainage system. The Yuncheng Basin (the YCB), the southernmost subsiding basin of the Shanxi Grabens in the northern China, once developed a large paleolake but experienced rapid regression since late Mid-Pleistoncene. Previous work focused on the sediment features, dating or its overlying loess of the fluvial terraces that respond to the paleolake regression, but the precise continuous deposit record that calibrate these discontinuous evidences is still absence. This proposal intends to carry out detailed chronologic framework via radiocarbon or OSL dating associated with the sedimentary facies and paleoenvironment indicators analysis on the new borehole of the relic saline lake in the YCB. Based on the combination of the complete and continuous lacustrine sediment records of this new borehole, couple with the previous borehole records in/around the YCB and the hydrological analysis, we can reconstruct detailed process of the paleolake regression in the YCB, then to discuss the significant geomorphic event that led to the paleolake regression in the YCB, and the further promotion of the long-term geomorphic evolution response to the tectonics movement or climate changes or their couple.

河湖变迁所蕴含的环境要素是科学界长期关注的重要问题。一般认为湖进对应间冰期或者构造下沉，反之亦然。若对应关系颠倒或错位，很可能暗示更加复杂的自然过程或重要事件。湖盆持续沉降的运城“古大湖”大幅消退成现今的“小盐湖”就是上述异常现象的典型案例，其中的原因和奥秘值得深究和揭露。本申请拟以运城盐湖钻孔岩芯为主要研究对象，运用高精度测年、沉积相及古环境替代性指标分析，构建中更新世晚期以来运城古湖沉积年代序列，在此基础上，通过该区其他钻孔的时空对比，结合剥蚀区保留的阶地与黄土记录，重建运城古湖的消退过程，探究古湖“异常”消退的主控因素或历史事件，揭示构造、气候及水系变迁对地貌演化过程的影响和规律。

湖泊、河流及黄土等水成、风成沉积物是古环境信息的极佳载体，能提供内、外力相互作用及其对地貌形成演化的分析依据，成为古环境学家重点关注的对象。湖泊环境变迁通常和气候变化及构造运动有关， 一般而言， 湖进代表着间冰期或构造下沉，而湖退则代表着冰期或构造抬升。湖水的进退往往受构造事件、气候事件或两者的共同影响，特别是沉积连续的湖相层， 对重建古气候、古环境、古构造有着十分重要的意义。侯马运城盆地位于山西地堑系与渭河盆地两大构造体系叠加处，向上控制着晋陕黄河、汾河及渭河等主要水系的侵蚀基准面，向下则受到三门峡谷黄河水系演化的影响，属于受构造、气候及水系演化等多因素控制的复杂盆地，对其沉积环境研究可以起到见微知著的作用。本申请在对侯马运城盆地及邻区 20 多个黄土剖面进行野外测量及年代对比的基础上，选择具有连续沉积记录的运城盐湖北缘进行连续钻探，开展钻孔岩心的粒度、磁化率、色度、烧失量、 阴离子及微量元素等环境替代性指标分析并进行光释光及磁性地层学综合定年，构建中更新世晚期以来运城古湖沉积年代序列，发现侯马运城盆地中更新世以来经历了 3 次阶段性湖退事件，分别是 0.6 Ma 以前（-142 m）， 0.2 Ma（-55 m）和 0.1 Ma（-32 m）。 0.6 Ma 之前湖退事件主要发生在侯马运城盆地北部，范围较小。0.2 Ma 时的湖退幅度最大，影响范围最广，可能与黄河三门峡谷贯通有关，三门峡谷贯通导致古湖湖水外泄，长期沉积区转为剥蚀并覆盖 S2 以来的黄土/古土壤，湖泊退缩并残存于盐湖等低洼处。 0.1 Ma 时晋陕黄河向上沟通河套盆地，水量迅速增加导致河谷深切和支流的溯源侵蚀，使侯马、临汾等地残余湖泊消亡，而运城盐湖则因构造强烈下沉逐渐脱离黄河水系转为封闭而咸化。