甘肃疏勒河冲积扇是一个完整的水文地质系统(或单元),为探讨扇缘绿洲生态环境及其密切相关的水文,尤其水文地质环境长时间尺度(百年至千年)的演变提供了理想场所。在对扇缘细土带的冲沟、沉积相、植被特征与地下水溢出带和潜水位的空间分布关系调查观察的基础上,开展晚更新世以来扇缘微地貌演化、沉积地层岩性岩相观测、沉积环境代指标(孢粉、植硅体、有机碳含量和δ13C、水溶盐含量等)分析,研究冲积扇细土带沉积环境变化、古植被演替与水文地质环境变化关系,扇缘地下水溢出带空间变化图式;同时开展不同类型沉积物的粗颗粒和细颗粒石英单片再生法(SAR)以及细颗粒多矿物Post-IR法释光测年研究,辅以有机碳的14C测年,建立研究区过去5万年,尤其1万年来沉积层序精细年代表;查明不同时段水文地质环境特征变化及其对全球的和区域的气候变迁的响应,重建扇缘天然绿洲生态环境及其制约因素之一-水文地质环境演变的时间序列。
对疏勒河冲积扇细土带全新世沉积、冲沟发育和古水文演变进行了20余个剖面的观测、取样及测试,获得了以下成果和认识 1)该冲积扇前缘冲沟形成年代都较晚,距今约1-1.5ka,现已成为冲积扇潜水排泄通道,改变了冲积扇的地下水循环条件。 2)该冲积扇前缘地层以辫状河流相与泥沼沉积相互交替为主;保存大量生物活动遗迹的淤泥层可视为地下水溢出带的标志。结合OSL及14C年龄,勾画出了地下水溢出带3次明显(1.5-1.9ka,2.9-3.5ka和6.4-12.8ka)的空间移动框架。 3)建立了距今约13ka年来冲积扇和周边植被演化经历的6个阶段约12.1-13.1ka,针阔混交林-灌丛草原,气候冷湿;9.2-12.1ka,灌丛草原,气温升高,降水量较低;5.8-9.2ka,疏林灌木草原,植被茂盛,温度和降水最佳;4.3-5.8ka,针阔混交林-灌丛草原,气温较高,降水减少;4.3-2.8ka,草原植被,气候变干;2.8-2.3ka,针叶林-灌木草原,降水减少,温度降低,相对湿度有所增加。通过OSL测年自检和与14C测年对比,改进了含大量岩屑和石英颗粒少且释光亮度低的样品前处理和OSL测量程序。