千湖山(4249 m) 是横断山脉中段保存确切第四纪冰川遗迹的山地,受西南季风影响强烈。对于研究青藏高原边缘山地冰川发育与气候和构造之间的耦合关系具有十分重要的科学意义。在千湖山海拔3500 m以上保存着古冰川侵蚀与堆积地貌,冰川发育依托海拔4000~4200 m的夷平面及其支谷地形。冰川形态类型为小型的冰帽以及由冰帽边缘溢流进入山谷的山谷冰川。应用相对地貌法,光释光(OSL) 年代测试,本文确定千湖山地区的冰进系列:末次冰盛期(LGM,22.2±1.9 ka BP)、末次冰期中期(MIS3b,37.3±3.7 ka BP、45.6±4.3 ka BP45.6±4.3 ka BP)、末次冰期早期(MIS4)。千湖山冰川前进规模是MIS3b 阶段大于末次冰盛期,主要原因是末次冰期中期(MIS3b) 时本区气候相对湿润,而在末次冰盛期(MIS2) 时气候条件比较干燥。在总体相似的气候背景下,与横断山其它存在多期次冰川作用的山地相比,千湖山只发育末次冰期的冰川作用,其差异性说明该地区冰川发育主要受山体构造抬升控制。

古洪水水文学是全球变化科学领域的前沿课题。通过对汉江上游的深入调查研究,在郧西段基岩峡谷发现全新世古洪水滞流沉积地层。通过沉积学观察研究,采样分析和与2010年汉江洪水滞流沉积物的粒度、磁化率特征对比,判定为典型的全新世洪水滞流沉积物(SWD)。通过全新世地层对比和光释光(OSL) 测年,确定其记录了全新世时期3200-2800 a BP的特大古洪水事件。在确定了古洪水洪峰水位和相关参数的基础上,采用比降法水文模型推算出该期洪水洪峰流量在48830~51710 m³/s 之间。同时在该断面观测了汉江上游1983 年、2005 年和2010 年洪水洪痕水位,采用相同水文参数和模型,恢复了其洪峰流量,与白河水文站实测流量比较,误差在1.99%~4.21%之间,说明我们对于古洪水水文参数选择与洪峰流量计算结果是合理的。从而将古洪水数据加入洪水频率序列中,建立了万年尺度洪水流量与频率关系。该研究成果为汉江上游水资源水能源开发利用和防洪减灾等,提供了重要的水文资料。

独山子背斜是天山北麓三排褶皱带中西北端的背斜,其北翼发育一条逆冲断层。断层的活动在奎屯河阶地和冲积扇上形成了高度小于20 m的断层陡坎。陡坎上游冲积物中发育多条冲沟,冲沟根据长度可分为7 组。探槽揭示了独山子背斜北翼断层最新的两次活动,其中较早的断层活动时间为3110±40 a BP。根据这次断层活动触发的冲沟的平均长度得到冲沟溯源侵蚀的速率为38 mm/a。由该溯源侵蚀速率,计算出每组冲沟发育的时间,分别约为1170 aBP,3110 a BP,7200 a BP,12570 a BP,14990 a BP,30570 a BP,37750 a BP,可能代表断层多次活动的时间。断层最新一次活动的时间与本文探槽研究限定时间段相符,其他最近的三次活动时间与前人探槽研究的结果相符。说明在特定条件下,用断层上升盘冲沟平均溯源侵蚀速率推算断层活动时间是可行的。