淮北平原更新世沉积物中记录的黄河入淮事件研究

The Yellow River’s flooding into the Huaibei Plain has profoundly changed the natural environment of the latter, made great influence on local social production and national economy, and even affected the process of Chinese history. It has become an important issue of concern to government and scientists. Previous research on the time scale of the Yellow River flooding into Huai River is focuses on the historical period, which is short and does not exceed the Holocene. In addition, there exist some ambiguities or uncertainties in the methods such as grain size analysis and lithofacies observation for recognizing the Yellow River floods sediment. Therefore, we can not understand the frequency, characteristics and mechanism of the Yellow River flooding into the Huaibei Plain events fully and deeply. This research project will use a Pleistocene core (130 m) drilled in Huaibei Plain as research materials. We will establish the time scale of the core by 14C dating, OSL dating and paleomagnetic dating methods. Geochemical provenance tracing method combined with the lithofacies analysis and particle size analysis will be used for distinguishing the Yellow River flooding sedimentary, and reconstructing the Pleistocene scale sequence to reveal the characteristics and mechanism of Yellow River flooding into the Huaibei Plain events. Research on the flooding of the Yellow River into the Huai River is of great importance for the understanding of the formation and evolution of the Huaibei Plain. It is of great theoretical significance to understand the paleoclimate response to the extreme paleo-floods in the lower Yellow River.

黄河改道进入淮北平原(简称“黄河入淮”)，深刻改变了该区域的自然环境状况，甚至影响了中国历史发展的进程，是政府部门和科学家们共同关注的重大问题。前人集中于对历史时期的黄河入淮事件研究，但全新世以前的黄河入淮研究非常缺乏，而且用粒度等方法识别黄泛沉积也存在不确定性，因此无法全面、深入理解黄河入淮事件发生的频次特点、气候背景及原因机制。本研究计划以安徽淮南130m长的岩芯为研究材料，利用14C测年、光释光测年、古地磁年代及轨道调谐等方法建立时间标尺，新引入地球化学物源示踪方法并结合沉积相和粒度分析，准确识别岩芯中黄泛沉积，重建更新世黄河入淮事件频次序列，揭示黄河入淮事件发生的频次特点、气候背景及原因机制。这不仅对于深入理解淮河盆地源-汇过程、淮北平原的形成演化等具有重要的科学意义，而且对于认识河流极端水文事件对古气候的响应规律具有理论意义。

黄河是中华民族的母亲河，孕育了中华文明，但其下游频繁改道曾使其下游生灵涂炭。黄河改道进入淮北平原（以下称“黄河入淮”）是其下游频繁改道的重要表现。深刻改变了该区域的自然环境状况，甚至影响了中国历史发展的进程，是政府部门和科学家们共同关注的重大问题。前人集中于对历史时期的黄河入淮事件研究，但全新世以前的黄河入淮研究非常缺乏。为了揭示更新世黄河入淮事件发生的频次及原因机制，选择对安徽淮南一根103 m钻孔岩芯开展详细的年代学、地球化学和物源示踪研究，主要获得以下重要成果：（1）通过岩石磁学、磁性地层学、火山灰年代学、14C测年以及轨道调谐等方法获得了淮南钻孔第四纪以来可靠的年代控制点，建立了可靠的高分辨率时间标尺；（2）发现第四纪沉积物中存在2层磁化率异常高值指示的火山灰层，确定其年龄分别是1.41 Ma（108 m） 和0.63 Ma（58.8 m）；（3）根据粒度分析，主量元素、Sr-Nd同位素物源示踪分析，发现黄河在0-13.2 ka，120-150 ka，397-457 ka时期可能发生过三期大的黄河入淮事件。黄河入淮发生的时间主要发生在冰消期，冰消期发生黄河入淮可能与此时黄河上游温度升高，冰川融水增加，下游降雨量增加，进而导致黄河下游径流量突然增大，侧蚀加强，从而冲毁河堤发生改道有关；（4）重建了淮北平原晚新生代约8.0 Ma以来的古气候及环境演化过程。淮北平原8.0~7.8 Ma气候较干热，为冲洪积相环境；7.8~7.0 Ma气候转为湿润，为深湖沉积环境；7.0~3.6 Ma气候为稳定的长周期的湿润-干旱交替波动，沉积环境为河-湖交替；3.6~2.7 Ma气候在快速波动的过程中转型，气候向干旱化方向发展，为湖泊-河流-河漫滩环境；2.7~1.7 Ma气候剧烈频繁波动，主要为河流相沉积环境；1.7~0.75 Ma气候相对稳定，是相对干旱的气候背景；0.75~0.55 Ma植被生长茂盛，为湖沼沉积，冷湿的气候环境；0.55~0 Ma是相对干旱的气候，为泛滥平原沉积。本研究成果不仅对于深入理解淮河盆地源-汇过程、淮北平原的形成演化等具有重要的科学意义，而且对于认识河流极端水文事件对古气候的响应规律具有理论意义。