北京清水河流域泥石流堆积物释光测年研究

论文摘要

泥石流是山区一种突发性的自然灾害现象,严重危害着人民的生命财产。在我国,山地分布广泛,受东亚季风的影响,降雨强度大而集中,泥石流频繁发生。泥石流的研究工作主要集中在现代泥石流,对广泛发育的古泥石流沉积的研究则显薄弱。北京地区的泥石流研究状况与全国的情况相似,很多部门对北京地区现代泥石流活动情况进行了卓有成效的研究,但涉及古泥石流的研究极少。以泥石流断代技术突破和断代序列建立为基础的高分辨率泥石流沉积序列的建立是研究古泥石流活动的成因、机理、演变过程的基石,也是揭示泥石流活动区地理环境变化的基础,准确的年代数据和泥石流活动时古环境信息的获取是古泥石流演化及其与环境互馈作用机制研究的关键。释光断代技术是第四纪研究的主要测年技术之一,已经在第四纪黄土测年方面被广泛应用。但在泥石流沉积研究中应用较少,特别突出的问题是有关泥石流沉积释光测年机制方面的研究几乎没有。本工作先对北京西山清水河流域第四纪泥石流堆积进行详细的地貌学调查,选择三个典型的现代泥石流沟谷和一个古泥石流堆积剖面。研究北京清水河稀性泥石流沟谷的释光本底及其沿沟的变化。用在东川蒋家沟新建立的方法对在北京清水流域古泥石流堆积物进行释光测年,初步尝试通过典型的一个古泥石流堆积剖面,恢复和重建北京清水河流域第四纪晚期泥石流演化史。该研究一方面对进一步揭示北京地区泥石流活跃期与气候变化的关系,探讨北京地区在全球变暖背景下泥石流发展演化的可能趋势,积累北京的泥石流预防、治理所需的基础数据具有基础性意义。另一方面,对总结归纳出适合在北京地区建立古泥石流堆积物高分辨率环境演化序列的方法,为进一步恢复和重建北京地区泥石流期间的环境状况提供科学的年代标尺有积极意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 1. 论文选题的科学依据
• 2. 研究内容、拟解决的问题
• 3. 研究经历及工作统计量
• （一） 工作内容
• （二） 工作量统计
• 第一章 释光及释光测年研究现状和进展
• 1.1 释光的概念、释光测年的原理
• 1.1.1 释光的概念
• 1.1.2 释光的发光理论
• 1.1.3 热释光模型
• 1.1.4 热释光模型的补充
• 1.1.5 热释光剂量计与热释光剂量学
• 1.1.6 热释光测年测定技术
• 1.2 释光测年的发展简史
• 1.2.1 热释光测年研究的葫芽阶段（20世纪50年代末以前）
• 1.2.2 热释光测年的研究及发展阶段（20世纪60年代—80年代中期）
• 1.2.3 光释光测年的研究及发展及热释光的复兴阶段（20世纪80年代中期至今）
• 1.3 释光测年的三个关键问题
• 1.3.1 释光及测年的理论研究
• 1.3.2 释光测年的材料
• 1.3.3 释光测年的粒级
• 1.4 释光的近两年主要进展
• 1.4.1 释光的发光机理
• 1.4.2 释光测年及其他地学应用
• 1.4.3 释光仪器的开发与研制
• 1.5 释光的现状、存在问题与发展趋势
• 1.5.1 释光材料的发光机理方面
• 1.5.2 释光测年及其他地学应用方面
• 1.5.3 释光仪器的开发与研制方面
• 1.6 选频释光技术
• 1.6.1 选频释光技术原理
• 1.6.2 选频释光仪
• 1.6.3 选频释光技术应用前景
• 第二章 北京地区泥石流研究进展
• 2.1 北京泥石流概况与防治研究
• 2.1.1 北京北部泥石流
• 2.1.2 北京西部泥石流
• 2.1.3 北京泥石流防治研究
• 2.2 北京泥石流预测和评价研究
• 2.2.1 北京泥石流预测研究
• 2.2.2 北京泥石流评价研究
• 2.3 北京泥典型泥石流沟谷研究
• 2.4 泥石流测年研究进展
• 2.4.1 中国西南泥石流测年研究
• 2.4.2 中国中部泥石流测年研究
• 2.4.3 北京泥石流测年研究
• 2.5 北京地区泥石流研究存在问题
• 第三章 北京清水河流域现代稀性泥石流表层物质热释光本底研究
• 3.1 引言
• 3.2 流域概况及采样点设置
• 3.2.1 形成区
• 3.2.2 流通区
• 3.2.3 堆积区
• 3.3 热释光测定
• 3.3.1 样品预处理
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3.3 实验方法
• 3.4 实验结果与结论
• 3.4.1 实验结果
• 3.4.2 结论
• 3.4.3 讨论
• 第四章 现代稀性泥石流物质热释光信号的变化
• 4.1 引言
• 4.2 研究区概况及采样点设置
• 4.2.1 研究区概况
• 4.2.2 采样点设置
• 4.3 热释光测定
• 4.3.1 样品预处理
• 4.2.2 实验仪器
• 4.3.3 实验方法
• 4.4 实验结果与结论
• 4.4.1 实验结果
• 4.4.2 结论
• 4.5 展望
• 第五章 稀性泥石流堆积物质释光退火机制研究
• 5.1 引言
• 5.2 研究区概况
• 5.3 释光机制问题
• 5.3.1 阳光晒退
• 5.3.2 水动力晒退
• 5.3.3 存在问题
• 5.4 研究过程及结果
• 5.5 实验结果分析与结论
• 5.6 讨论与展望
• 第六章 北京清水河流域现代稀性泥石流物质选频释光特性
• 6.1 引言
• 6.2 研究区概况
• 6.3 样品采集与制备
• 6.3.1 样品采集
• 6.3.2 样品制备
• 6.4 样品辐照与测量
• 6.4.1 样品辐照
• 6.4.2 样品测量
• 6.5 结论与讨论
• 6.5.1 实验结果
• 6.5.2 结论与讨论
• 6.6 实验数据
• 第七章 北京清水河晚第四纪的泥石流年代研究
• 7.1 前言
• 7.2 研究区概况
• 7.3 样品采集
• 7.4 热释光测量
• 7.4.1 热释光测年原理
• 7.4.2 样品预处理
• 7.4.3 实验仪器
• 7.4.4 实验过程
• 7.4.5 年剂量率
• 7.5 实验结果
• 7.6 结论
• 7.7 讨论
• 第八章 结论
• 8.1 清水河流域现代泥石流释光本底
• 8.2 现代泥石流释光信号的变化
• 8.3 稀性泥石流退火机制
• 8.4 稀性泥石流物质选频释光特性
• 8.5 清水河泥石流台地测年
• 参考文献
• 致谢
• 读研期间发表文章及科研奖励