现代泥石流扇型地堆积不同沉积亚相的释光本底研究

随着释光技术的发展，其被广泛地应用到水成沉积物样品测年中。泥石流扇形地作为复杂的水成沉积系统，其沉积物的释光本底研究对准确测定古泥石流堆积物的释光年代具有重要意义。因此本项目针对现代泥石流沉积物的释光本底以及古泥石流沉积物的释光特征进行了一系列的研究，此外，还对天然石英矿物的释光特征进行了研究。 结果显示： 1. 云南蒋家沟太平村沟泥石流扇形地上的沉积物从扇顶到扇缘，有19%-75%的单颗粒石英晒退充分，说明石英单颗粒释光技术适用于泥石流的测年；而且，北京密云西湾子、石炮沟、贺兰山东麓大水沟及青石沟的现代冲洪积物OSL测试均表明：随着搬运距离的增加，晒退充分颗粒的比例也逐渐增加。通过小测片实验（1，3，5mm）发现， “90-125μm -1mm -MAM”的样品-测试-分析组合，可以很好地应用在残余剂量约为 1ka 的大水沟沉积物测年中。 2. 用中值年龄模型（CAMUL）测得的古泥石流沉积物年龄和地层顺序一致，但是由于晒退不充分现象的存在，其年龄仍是被高估的。最小年龄模型法（IEU）能够鉴别出现代泥石流沉积物样品，晒退充分的颗粒比例分别为 80%和 58%，但是地层上年龄更老的两个样品晒退充分的颗粒比例分别为12%和29%，去除边缘剂量后(IEU rej.)，这两个样品中晒退充分的比例变为70%和64%，和两个较为年轻样品的晒退百分比很相似。 3. 由北大河现代河床地表 2mm 样品OSL信号归零程度可知，石英颗粒晒退极不均匀（相比风成沉积物而言）， 并且随着样品搬运距离的增加，石英颗粒的晒退程度存在明显的递增趋势。 4. 天然石英岩样品在特定辐照剂量1.2Gy时，退火温度小于400℃条件下，反复测试多次均不能引起石英100℃ 热释光灵敏度的变化，当对石英加热超过400℃后，石英的热释光强度会随着受热次数的增加而不断增强，并在有限的次数内会趋向于一个定值；通过使用Tm-T stop的方法研究热释光曲线中的热释光峰的数量和位置时发现，热释光发光曲线至少是9个热释光峰叠加形成的。 2100433B

随着释光技术的发展，其被广泛的应用到水沉沉积物中。泥石流扇形地作为复杂的水沉沉积系统，其沉积物的释光本底研究对精确测定古泥石流堆积物的释光年代具有重要意义。本申请项目紧抓泥石流扇形地现代沉积亚相丰富、释光技术目前方法多样的特点，综合采用热释光、光释光、选频释光、单颗粒技术等系统研究云南蒋家沟和北京清水河泥石流扇形地现代堆积物的不同沉积亚相、不同粒级组份、不同矿物的残余释光本底，尽可能多的找出残余本底接近零的堆积物组份-释光测试技术组合，然后把这种组合具体用到典型的古泥石流堆积台地释光年代的测定，能形成符合地层沉积序列的年代序列的组合即是好的泥石流释光定年方法。由此总结出一套较完善的建立古泥石流堆积物高分辨率环境演化序列的方法，为泥石流多发区的古环境、古构造乃至全球变化研究提供技术支撑。

泥石流冲出沟口后，由于地形突然开阔，坡度变缓,因而流速减小，携带物质逐渐堆积下来。但由于泥石流运动的直进性特点，首先形成正对沟口的堆积扇，从轴部逐渐向两翼漫流堆积;待两翼淤高后，主流又回到轴部。如此反复,形成支岔密布的泥石流堆积扇。

与洪水相比，泥石流具有强烈的直进性和冲击力。泥石流黏稠度越大，运动惯性也越大，直进性就越强;颗粒越粗大,冲击力就越强。因此，泥石流在急转弯的沟岸或遇到阻碍物时,常出现冲击爬高现象。在弯道处泥石流经常越过沟岸,摧毁障碍物，有时甚至截弯取直。2100433B

曲流河道沉积根据沉积环境和沉积物特征可将曲流河相进一步划分为河床，堤岸、河漫、废弃河道充填四个亚相。

河床亚相又称河道亚相或底层亚相，它构成河流沉积单元的基底，是曲流河道沉积中的主要砂体和有利储集地带。岩石类型以砂岩为主，次为砾岩，碎屑粒度是河流沉积物中最粗的。河床亚相内部发育多种层理，但缺少动植物化石，仅见破碎的植物枝干等残体，岩体形态多具透镜状，底部具明显的冲刷界面。

堤岸亚相垂向上常发育在河床沉积的上部，相对河床亚相而言，属顶层沉积，与河床沉积相比，其岩石类型简单，粒度较细，可进一步分为天然堤和决口扇两个沉积微相。

河漫亚相指河漫沉积位于天然堤外侧，是泛滥洪水在河床外广阔平原上垂向加积的产物，充当盖层和隔层，又称泛滥盆地沉积。

废弃河道充填亚相是曲流河道沉积体系中一种特有的沉积相，河道废弃的方式通常有三种：曲流截直、流槽截直和冲裂作用。

滨浅湖沉积以三工河组发育最好，吐哈盆地三工河组主要是一套褐色、褐灰色及灰黑色页岩，发育水平层理，含动物化石，是典型的湖泊沉积，在桃树园等有些地区还见到叠锥灰岩，在艾维尔沟一带三工河组发育巨厚层的深灰色页岩，可能为半深湖沉积。除三工河组的页岩是典型的湖相沉积外，在艾维尔沟八道湾组及西山窑组、哈密三道岭西山窑组中还见到浅湖沉积，以深灰色页岩、碳质泥岩及灰绿色泥岩为特征，共生的沉积相还有滨湖沙坝相以及典型的湖相风暴沉积。