1、谁知道富拉尔基是什么意思?
"富拉尔基”是达斡尔语“呼兰额日格”的转音,意为“红色的江岸”。故富拉尔基别称“红岸”,区标红宝石。关于“红岸”名称的由来有一传说:这里曾是野狼、狍子、獾猪出没的地方,传说中的一天,一位达斡尔族青年打猎了一天到达这里,他很渴而这里却没有水源直至奄奄一息。此时一位身着红衣的仙境女子从空中经过,顿生怜悯。于是伴着一阵清凛的风韵飘然下凡,遂将一条手上的银链系在兴安岭的伊勒库里山脚,于是一条大江滔滔而下,清甜的江水救活了青年。达斡尔族青年与红衣少女彼此相见一见钟情。成婚那天,仙女将一枚红宝石镶嵌在他们相见的大江之岸,十里江岸,红光映照。他们的子孙繁衍生息在这片土地上以渔猎为生并赋予这里一个美妙的名字——富拉尔基(红岸)。据《朔方备乘》记载,1649年(清顺治六年)前后,达斡尔族人在这里建屯,以打鱼为生。 1890(清光绪十六年)前后属镶红旗。红岸已历三百余年历史沧桑。
2、上更新统(Qp<sub>3</sub>)
上更新统由晚更新世冲-湖积物(Qpal-l3)、风积(Qpeol3)、冲积(Qpal3)、残坡积(Qpspl3)、冲洪积(Qppal3)和冰水堆积(Qpfgl3)六个单元构成。
(一)晚更新世早期冲-湖积物单元(Qpal-l3)
该单元按岩性分为早期冲-湖积层(Qp1al-l3)和晚期冲-湖积物层(Qp2al-l3)两个单元。
在黑龙江省,其划归为哈尔滨组(Qp3h),在吉林省,其划归为上更新世冲积层。在此次遥感调查研究中,根据该单元遥感影像特征和岩性特征的差异,将其分解为上更新统下部(Qp1al-l3)和上部(Qp2al-l3)两个冲湖积单元,并实现了区域上的统一。
主要分布于松辽平原东部高平原的拉哈镇、三兴镇、绥化市、双城市、扶余市、农安县、玻璃城子镇和林海镇一线。
岩性特征:淡黄色、褐黄色、土黄色黄土状亚粘土、亚砂土,厚5~15m。
在ETM图像上,呈绿色调,垄岗状、波状地貌,地表平坦,光滑影纹(图版1.2.25)。
出露于北部林甸县温家窑一带的晚更新世早期冲湖积物单元(Qp1al-l3),岩性为土黄色亚粘土,柱状节理发育(图版1.2.26),含白色钙质成分。顶部发育黑土层。
出露于阿城市一带晚更新世早期冲湖积物单元(Qp1al-l3),岩性为黄褐色、黄白色亚粘土。水平层理和柱状节理发育。详见阿城宫家屯06-23观测点剖面(图版1.2.27)。
阿城宫家屯06-23观测点剖面
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
出露于兰西县榆树镇一带晚更新世早期冲湖积物单元(Qp1al-l3),岩性为土灰色、黄色黄土状亚砂土,含极少量粒度为2~3cm的砾石,柱状节理和水平层理发育(图版1.2.28)。
出露于双城一带的晚更新世早期冲湖积物单元(Qp1al-l3),岩性为土黄色亚粘土(图版1.2.29)。
出露于梨树县北部孤家镇子地区的晚更新世早期冲湖积物单元(Qp1al-l3),岩性为土褐色亚砂土与黑色粘土互层(图版1.2.30)。
分布于下辽河滨海平原及北部丘陵地区的晚更新世早期冲湖积物单元(Qp1al-l3)为埋藏单元。
岩性分上中下三部分。
下部:岩性为灰黑色、灰色亚粘土含泥粒与细砂互层为主,含1~1.5cm的菱铁矿砾,厚8.14m。上层为灰、灰绿色细砂为主夹亚砂土,亚粘土透镜体层,上细下粗明显,厚23.33m。
孢粉组合以蒿属、松属为优势组合。草本植物占33%~72%,以蒿属、藜科为主;木本植物占17%~44%,以松属为主;蕨类植物占7.4%~22%,以水龙骨为主。属疏林荒漠植被景观,具凉爽略潮气候特点。相当于庐山冰期或辽宁下排头营子冰期沉积地层。
中部:为细粉砂类亚粘土含泥粒薄层,含泥粒和菱铁矿,泥粒径为0.3~0.5cm,菱铁矿粒径为0.5~1.0cm,大者为7.5cm。埋深46~55.53m。
孢粉以蒿属香蒲属为优势组合。草本植物占74%~75%,以香蒲属为主;木本植物占15.8%~19%,以栎属、柳属为主;蕨类植物以水龙骨孢为主。属于草原植被景观,气候温和,相当于庐山大理间冰期沉积。
上部:岩性为灰、深灰、灰黑色粘性土为主的亚粘土类粉细砂层。埋深36.76~46m。
孢粉组合为蒿属、桦属优势占6%~23.7%,以桦属、栎属、云杉属为主。古气候为寒冷阴湿,属森林草原景观。相当于末次冰期-大理冰期。
(二)晚更世中期风积物单元(Qpeol3)
分布于内蒙古养畜牧河南岸山前库仑旗地区和长岭隆起以及乾安县大布苏湖等地。按岩性划分为风积黄土(Qp2eol3)和风积砂土(Qpeol3)两个单元。
1.晚更世中期风积黄土单元(Qp2eol3)
该单元集中内蒙古养畜牧河南岸山前库仑旗地区。属风成的马兰黄土。
影像特征:在ETM图像上,显粉红间绿色色彩,平原地形,深切沟谷发育,呈“V”字形(图版1.2.31)。
岩性为浅黄色,灰黄色黄土为主,粉土为辅,粘土次之,具垂直节理,大孔隙发育,节理面上有钙质网纹及薄膜发育,在上部有一层黑灰色古土壤层,含钙质姜结石(图版1.2.32),厚度为2~30m。
据前人资料,产东北野牛、山羊、鸵鸟蛋、黄鼠、华北鼢鼠、鼬、旱獭等哺乳动物化石
据中国地震局地质研究所测定钙质结核14C年龄,距今年龄为(38740±879)~(38740±988)a。
2.晚更新世中期风积砂土单元(Qpeol3)
主要分布在松嫩平原的中、西部地区。在双辽、瞻榆、长岭、通榆、乾安、洮南等地以风积物断块形式出露,构成横贯中西部长岭巨型沙垅的构造岩片。
在ETM图像上,显灰白、粉红、灰褐间绿色色彩,斑点、条带、斑块影纹结构,粗糙感强(图版1.2.34)。
出露于通榆县地区的晚更新世中期风积砂土单元(Qpeol3),岩性为土黄色细粉砂土夹灰黑色砂土层,表层发育灰黑色风砂土。属于弧形断隆的组成部分。
在通榆县榆树林06-58点发现动物骨骼(图版1.2.33)。
2000年,吉林大学邓金宪等在吉林西部开展生态环境地质调查时,对双辽勃勃吐火山顶部晚更新世风砂堆积剖面作过研究,剖面各层岩性和剖面图(图1.2.25)如下。
图1.2.25 双辽勃勃吐火山顶部晚更新世风砂堆积剖面
双辽勃勃吐火山顶部风砂堆积剖面
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
下伏地层:勃勃吐橄榄玄武岩
在上述剖面的②、⑨层采集热释光定年样品2件,⑩层采集14C定年样品1件,获得3个定年数据,见表1.2.2。
表1.2.2 双辽勃勃吐火山风砂堆积测年数据
从上表1.2.2可以看出,勃勃吐火山风砂堆积形成于距今(7.69±0.60)×104a~(1.78±0.1)×104a期间。
对勃勃吐火山风砂堆积剖面各层进行孢粉分析,共统计92块薄片,孢粉数量仅有274粒。其中第⑩层含有193粒,占剖面孢粉总量的70%,①~⑨层仅有81粒,占30%。可见剖面孢粉含量极为贫乏。剖面所含孢粉成分,木本花粉仅有松属(Pinus)、榆属(Ulmus)和榛属(Corylus),且仅出现于第⑤、⑥、⑨层和⑧层上部,含量也仅有8粒,草本花粉以蒿属(Artemisia)、菊科(Compositae)、藜科(Chenopodiaceae)、豆科(Legu-minasae)、麻黄属(Ephedra)和香蒲属(Typha)为主,多出现于②、⑦、⑨层和⑧层上部,可见孢粉成分十分单调,①~⑨层堆积物形成于荒漠和半荒漠草原环境。第⑩层孢粉含量超过100粒(193粒),其中木本花粉占1.5%,草本花粉占98.5%,属于稀疏的森林草原景观,气候较温湿。可见除⑩层土壤层形成于全新世较温润的气候环境外,其他各层形成于干凉的气候环境(图1.2.26)。
出露于乾安县大布苏湖周边地带的晚更新世风积砂土单元(Qpeol3),岩性为土黄褐色亚砂土,泥林地貌特征清晰(图版1.2.35)。
该层产披毛犀—猛犸象动物化石。地层断代40ka。
(三)晚更新世晚期冲湖积物单元(Qp2al-l3)
在松嫩低平原、东西辽河平原广泛分布。
分布在松嫩低平原的晚更新世晚期冲湖积物单元(Qp2al-l3),岩性以土黄色亚砂土为主。
出露于北部林甸一带的晚更新世晚期冲湖积单元(Qp2al-l3),岩性为土黄色亚砂土,含钙质成分高,可见柱状节理(图版1.2.36)。上部为黑钙土,厚度约0.9~1m。该层与大兴屯组相对应。
出露于嫩江西部地区晚更新世晚期冲湖积物单元(Qp2al-l3),岩性分为上下两个部分:下部岩性为土黄色细砂,含钙质结核。上部岩性为亚砂土,厚度1.5~2m。顶部为黑钙土层,厚度20cm。水平层层理发育(图版1.2.37)。
图1.2.26 勃勃吐火山风砂堆积剖面主要成分孢粉图示
出露于五常地区的晚更新世晚期冲湖积物单元
(Qp2al-l3),岩性为亚粘土、亚砂土、砂层。具体特征见五常市建材厂取土坑上更新统剖面(图1.2.27)。
五常市建材厂取土坑上更新统剖面
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
图1.2.27 五常市建材厂取土坑上更新统剖面图
分布在东西辽河平原晚更新世晚期冲湖积物单元(Qp2al-l3),岩性为白色石英砂、砂层、水平层理发育,含贝壳碎片。具体见下述剖面。
科尔沁左翼中旗(科左中旗)CL07-2点晚更新世晚期冲湖积物单元(Qp2al-l3)剖面(图1.2.28)
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
图1.2.28 科左中旗CL07-2点Qp2al-l3实测剖面
在②、③层各采集光释光测年样品一件。经中国地震局王昌盛测定,年龄见表1.2.3。
表1.2.3 科左中旗CL07-2点冲洪积物光释光测年结果
根据上表测年结果,同时结合该剖面的岩性特征,充分说明晚更新世晚期松辽平原处于一个统一的古湖泊沉积环境。
内蒙古通辽市南部科尔沁沙地G0703点晚更新世晚期湖积堆积物单元(Qp2al-l3)实测剖面(图1.2.29)
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
图1.2.29 科尔沁沙地G0703点实测剖面
该剖面层,为灰白色细砂、砂,呈浑圆状,分选好,厚层,埋深约6m,剖面未见底。据钻孔资料而知,该沉积物厚从几米至数十米,其中含有大量的贝壳,有的贝壳直径可达十几厘米。化学分析表明,沉积物主要为石英,含量高达88%,还含少量的粘土、钾长石和斜长石。据此,认为该层沉积物为湖相沉积。
该剖面①层埋深4.5~6.0m。为砂质沉积,具有水平层理。沉积物分选好,颗粒均匀,以石英为主,达78%,含少量的粘土、钾长石和斜长石及极少量的白云石。粒度组成:粒径>1mm占0.25%,粒径为1~0.5mm占20%,粒径为0.5~0.25mm占34.05%,粒径为0.25~0.125mm占32%,粒径为0.125~0.07mm占4.6%,粒径为<0.07mm占9.1%。在极细砂中暗色矿物散见(为角闪石等),多打磨成黑豆状或橄榄球状。
该砂粒经淘洗,筛选,在细砂极(直径为0.25~0.125mm),石英成分最高,杂质成分较少,可做一般工业原料。只发现了2粒贝壳碎片(分别为3mm×2mm,2mm×1.7mm),贝壳薄、脆,色白,可能为淡水贝类碎片。根据沉积物特征,得出砂样为风成砂成因,经反复打磨使磨圆度达佳至极佳,砂粒被流水带至聚水区,水中CaCO3经蒸发浓缩,沉积时胶结松散砂粒,使之成不定形团粒,CaCO3本身洁白,纯净少泥质。
该剖面②层,埋深4.5~2.5m。沉积物为灰、深灰色细砂,颜色较下层沉积物深。沉积物以石英为主,含量高达76.4%,含少量的粘土、钾长石和斜长石及极少量的方解石。该层沉积物有一定硬度,中厚层状水平层理。孢粉分析表明:该层孢粉以木本植物为主,占87.8%,其中又以松属和桦属为主,分别占53.9%和20.8%;草本植物仅占9.6%,以蒿属、藜科为主;蕨类植物中的水龙骨孢子占1.7%。孢粉组合特征说明该时期气候温和较湿。根据沉积物特征,当时为湖相沉积。
该剖面③层,埋深1.5~2.5m。沉积物为土黄色的粉砂,以石英为主,含量高达72.6%,含少量的粘土、钾长石和斜长石及极少量的方解石。透镜状,局部尖灭,具有一定斜层理。在埋深2.5处的OSL年龄为(16.6±1.8)ka,属于晚更新世。孢粉分析表明:该段孢粉以木本植物为主,占94.3%,其中以松属、桦属为主,分别为63.4%和21.1%;草本植物占4%;蕨类植物占2.7%。沉积特征表明,该时期湖泊开始萎缩,湖水水位变浅,周围的河流或是季节性面流影响该区沉积,出现斜层理。
该剖面④层,埋深0.3~1.5m。层厚约1.2m,沉积物为粉砂,深灰色,以石英为主,含量达69.7%,少量的粘土、钾长石、斜长石和白云石。具有弱的水平层理和斜层理。在该层发现了人骨、石器和瓦片等。孢粉分析表明:该段仍以木本植物为主,占91.9%,松属(51.4%)和桦属(25.7%)为主要种属;草本植物仅占5.4%;蕨类植物为2.7%。该段沉积特征显示,湖泊水位下降,并逐渐向湖沼环境转变,河流等对其影响明显。根据该层出现的人骨、石器和瓦片判断,该时期有古人类活动。从人类化石14C测年(3080±80)a、(3100±80)a(1∶25万四平幅区域地质调查报告)来看,大致相当于“红山文化”时期的人类遗址。
该剖面⑤层埋深0.3~0m。下部具有斜层理,为现代风沙沉积。
综上所述,科尔沁地区,自晚更新世晚期以来经历了由湖泊环境→湖泽环境→沙漠环境的演变过程。距今(16.6±1.8)ka时期,本区湖泊面积开始缩小,水位开始下降。到距今(3080±80)a时,湖泊基本消亡;到晚全新世,该区已经被现代风沙所覆盖。
分布于下辽河平原晚更新世晚期湖沼堆积物单元,岩性为粘土质粉砂、淤泥质粉砂、淤泥层。
沈阳道义屯晚更新世晚期湖沼沉积物剖面(图1.2.30)
上覆地层:全新统
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
图1.2.30 沈阳道义屯晚更新世湖沼沉积物剖面
在剖面①~⑤层中各采集1件14C样品,经中国地震局地质研究所尹金辉等测定,测年数据见表1.2.4。
表1.2.4 沈阳道义屯Q0702点剖面14C测年结果
该剖面①层,埋深6.2~5.7m。14C年龄为14363~14895a(CalBP),属晚更新世。沉积物为黑色、灰黑色含泥炭薄层的淤泥,水平层理。可见3~4层水平泥炭层,与淤泥呈互层状。沉积物特征表明,此时本区为湖相沉积环境。孢子花粉分析表明:乔木植物花粉占76.5%,其中松属为61.4%,铁杉为7.6%,冷杉为5.3%,桦属为1.5%;草本植物仅占9.8%,见到的种类有蒿属2.3%、榛属0.7%、藜科0.7%和菊科0.7%;蕨类植物占13.7%,有水龙骨属(科)10.6%、卷柏属2.3%、海金沙属和0.7%。
该剖面②层,埋深5.7~5.2m。14C年龄为19600~19668a(CalBP)、19794~20095a(CalBP)两个年龄区间,属晚更新世。沉积物为黄褐色的粉砂与淤泥互层,具水平层理,含有蓝色铁质析出物。沉积物特征表明,当时本区湖泊面积变小,湖水深度变浅。孢粉分析表明:乔木植物花粉占38.5%,其中松属为13.5%,铁杉为13.5%,冷杉为9.6%,桦属为9.6%,桤木属为1.9%,铁杉属为1.9%,胡桃属为1.9%;草本植物占25%,见到的种类有蒿属9.6%,藜科3.9%,麻黄属1.9%,杜鹃属1.9%,莎草科3.9%,禾本科1.9%和狐尾藻属1.9%;蕨类植物高达36.5%,有水龙骨属(科)23%,卷柏属7.7%,凤尾蕨属1.9%,海金沙属1.9%和真蕨纲1.9%。孢粉组合特征说明,该层孢粉与其下部地层相比,草本和蕨类植物含量增加,木本植物减少。
该剖面③层,埋深5.2~4.8m。14C年龄为17138~17850a(CalBP),属晚更新世。沉积物为淤泥质粉砂,含有粉砂质淤泥薄层,具有水平层理。沉积物特征说明,本区当时仍为湖泊环境,但是湖水水位较浅。孢粉分析结果表明:木本植物占81.6%,其中松属为48.2%,铁杉为0.9%,冷杉为2.6%,桦属为21.9%,桤木属为1.8%,胡桃属为2.6%,榆属为1.8%,椴属为1.8%;草本植物仅占10.5%,见到的种类有蒿属2.6%,藜科1.8%,菊科0.9%,麻黄属1.8%,蓼地属0.9%,莎草科0.9%和禾本科1.8%;蕨类植物占7.9%,有水龙骨属(科)4.4%,卷柏属0.9%,真蕨纲2.6%。
该剖面④层,埋深4.8~4.4m。14C年龄为14358~14935a(CalBP),属晚更新世。沉积物为黄褐色粘土质粉砂,层理不明显,含铁管,长2~10cm。沉积物特征说明,当时为湖沼环境。木本植物占86.6%,其中松属占49.6%,桦属占25.8%,这两种为优势组合,还有少量的冷杉、铁杉、桤木属、胡桃属、榆属、栎属、木犀属和椴属;草本植物仅占11%,以蒿属(3.9%)、藜科(2.4%)为主;蕨类植物含量很低,为2.4%。
该剖面⑤层,埋深4.4~3.8m。14C年龄为13154~13329a(CalBP),属晚更新世。沉积物为灰色粉砂质粘土层,含铁管,长2~8cm。沉积物特征说明,本区当时仍为湖沼环境。木本植物占83.9%,其中松属高达60.7%,桦属占16.1%,这两种为优势组合,还有少量的胡桃属和椴属;草本植物仅占10.7%,其中蒿属占3.6%,榛属、藜科、杜鹃属和禾本科所占比例均为1.8%;蕨类植物为5.4%。
该剖面⑥层埋深3.8~3.4m。沉积物为褐、浅灰、黑色的斑杂状、含炭质碎块的粉砂,无层理。含铁管,含量为1%~5%。沉积物特征说明,本区当时为沼泽环境。木本植物占82.1%,其中松属高达51.2%,桦属占19%,这两种为优势组合,还有少量的桤木属、冷杉、柳属和椴属;草本植物仅占14.3%,其中蒿属占5.9%,藜科占2.4%,榛属、菊科、紫萁属、莎草科和禾本科所占比例均为1.2%;蕨类植物为3.6%,水龙骨科(属)占2.4%,卷柏属占1.2%。
该剖面⑦层埋深3.4~2.6m。沉积物为土黄色细粉砂薄层,纹层厚1~2mm。含铁管,直径0.2~1mm,长3~5cm,含量为0.5%~1%。沉积物特征说明,当时本区又向湖沼环境演变。孢粉分析表明,该段以木本植物为主,含量为77%,其中以松属(56.7%)和桦属(6.7%)为优势组合;草本植物花粉含量为13%;蕨类植物孢子含量为10%。
该剖面⑧层,埋深2.6~1.4m。沉积物为灰褐色古土壤层,可见垂直节理,表明当时湖泊已经完全消亡。乔木花粉占68.8%,其中,松属为53.3%,桦属为8.6%,冷杉为5.7%,本层中还出现了少量的胡桃属;草本植物和灌木植物花粉占26.7%,以蒿属(13.2%)、藜科(4.7%)为主。
该剖面⑨层埋深1.4~0m。沉积物为现代土壤层。综上所述,Q0702剖面揭示了自晚更新世以来,本区经历了由湖泊环境→湖沼环境→沼泽环境→湖沼环境→现代土壤层的演变过程。
分析认为,该剖面沉积时期植被以针叶裸子植物松为主,含一定量桦等阔叶被子植物,属于针叶林或阔叶混杂林,古气候温和轻湿或轻润。
距今19600~19668a(CalBP)19794~20095a(CalBP)时,本区为冲湖积堆积物发育时期。之后,湖泛面开始缩小,水位开始下降。中全新世之后,湖泊基本消亡,该区大面积隆起。
广泛分布于东西辽河平原地区的白色石英砂层,属于埋藏单元,其上与晚更新世湖积砂层直接接触,根据其他剖面调查结果,首此将其形成时代厘定为晚更新世晚期。
该单元岩性为细粒石英砂,厚度几十米。颗粒均匀,分选性好,可作为制作玻璃的原料。
在双辽玻璃厂采坑,岩性为黄褐色、白色细砂。主要矿物成分为石英,含量约占90%,长石和暗色矿物少量,约占10%。水平层理发育(图版1.2.38)。上覆灰黑色粉砂土,见贝壳化石碎片。
从区内晚更新世剖面的岩性特征、孢粉组合反映的古气候环境可见,晚更新世晚期,即距今约(19.4±2.0)ka至(16.6±1.8)ka,松辽平原仍然存在古大湖环境,沉积一套石英砂和砂层。这一结论不但突破了前人认定松辽平原晚更新世无古湖的看法,同时湖积石英砂和砂层为后期科尔沁沙地和区内沙化形成与发展提供了物质来源。
(四)晚更新世晚期冲积物单元(Qpal3)
主要分布在松花江、嫩江及其支流两岸的阶地中,以及下辽河地区。
出露于乌裕河、通肯河、呼兰河等河流两岸的晚更新世晚期冲积物单元(Qpal3),岩性为黄褐色、灰黄色、灰绿色、灰黑色黄土状亚砂土,亚粘土,淤泥质亚粘土、中细砂、含砾中砂、砂砾石层。基本属于伴随晚更新世晚期冲湖积环境同时发生于湖泊周边地区的河流冲积作用的结果。
按岩性和矿物组合可分上、中、下三层。
下层 米黄色中细砂,含砾中砂,砂砾石层,厚度5~10m。重矿物为角闪石、磁铁矿、绿帘石组合,其中角闪石占总量50%,绿帘石约占20%,余为磁铁矿,风化系数为0.4,表明古气候偏干冷。
本层孢粉面貌以蕨类水龙骨占优势45%~93%,次为草本植物,尚有少量桦、松,组成稀树-草原荒漠-草原景观,古气候偏湿冷,与重矿物组合所反映的古气候特征相吻合。
本层测年,顶界据热释光测年为(52.8±2.7)ka,底界为70ka。
中层 岩性为灰黑色,绿黑色淤泥质亚粘土,亚砂土,淤泥质细砂层,厚2~6m。
重矿物为角闪石,磁铁矿组合,角闪石含量低于40%,稳定矿物的磁铁矿、石英、纯铁矿,含量增加,风化系数增大,大约为0.8~1.0。与下层相比古气候明显转暖。
本层测年据热释光与14С测年,底界距今53.8ka,顶界年龄距今约23ka。
上层 岩性为土黄色,灰黄色,黄土状亚砂土、亚粘土层,含钙质结核。厚1~5m。
重矿物分析资料,非稳定矿物角闪石占总量的43%,绿帘石占20%,余为磁铁矿。风化系数为0.4。
本层大多数地区孢粉贫乏,或以蒿藜为主,组成荒漠草原或稀树-草原。
本层顶界年龄距今11.0ka。
出露于富拉尔基地区的晚更新世晚期冲积物单元(Qpal3),岩性为砂砾石层夹中粒砂层透镜体(图版1.2.39)。顶部覆盖厚度约10~40cm的晚更新世亚砂土层。砾石成分复杂,呈次圆状,粒径一般0.5~2cm。
分布于下辽河流域中部平原地区的晚更新世晚期冲积物单元(Qpal3),仅见于钻孔中。
岩性为灰、灰白、浅黄绿、深灰色的中粗砂含砾、细砂含砾、细粉砂及细粉砂夹粘性土薄层。北部粗,层次单一;南部细,层次多。层中含砾。粘性土薄层中含有石英和花岗岩的小砾石。位于边缘地区有黄土状亚粘土夹砂或砂砾石透镜体。该层下部含水层为砂砾石层。厚度为30~40m。
(五)晚更新世晚期坡洪积物单元(Qpspl3)
分布在下辽河地区的东、西部山前倾斜平原和北部丘陵地区斜坡地带和西辽河地区山间河谷两侧斜坡地带或丘陵的周边。
出露于下辽河地区晚更新世晚期坡洪积物单元(Qpspl3),岩性为含砾亚粘土及砂砾石、亚砂土、细砂,含砾中粗砂、砂砾石层,以黄色为主(图版1.2.40)。砾径0.2~1.0cm、0.5~3.0cm,最大5~7cm。总厚度为15~40m。
出露于西辽河地区晚更新世晚期坡洪积物单元(Qpspl3),岩性以黄色、黄褐色黄土状土,内含砾石或砂砾石透镜体,结构较松散,具不发育的垂直节理及大孔隙,有钙质网纹和钙质斑点,厚5~30m。产大角鹿、王氏水牛、野牛、猛犸象、羚羊、草原鼢鼠、黄鼠等化石。
(六)晚更新世晚期冲洪积物单元(Qppal3)
广泛分布于西拉木伦河、大凌河、牦牛河、老哈河、教来河、苇塘河等河流两侧,多构成阶地。
岩性以浅灰、黑灰、灰色亚粘土、亚砂土为主,结构松散。其下部为中粗砂、粉细砂含砾、砂砾石层。水平层理时而见交错层理,产马、鹿等哺乳动物化石。厚度为10~30m。
(七)晚更新世晚期海积物单元(Qpml3)
分布在下辽河平原之滨海平原地区的水源乡先锋大队及以南的广大地区。为埋藏单元,仅见于钻孔中。
岩性为灰黑、灰白色粘性土类粉细砂、中细砂层。含有大量有孔虫:缝裂希望虫、背凸卷转虫、丸桥卷转虫、卷转虫诸种、球宝卷转虫;海相介形虫主要有萨泥介未定种,有壳变形虫主要有刺盒虫未定种。此次属下辽河第二次海侵,称先锋海侵。
(八)晚更新世冰水堆积单元(QPfgl3)
区内晚更新世冰水堆积大片出露于大兴安岭东坡洮儿河、绰尔河下游,组成著名的洮儿河冰水冲积扇。
岩性由冰水堆积砾石层、砂砾石层和砂层组成。松散透水,含水,具有水平层理和透镜状层理,砾石磨圆差别大,圆状、次圆状和次棱角状均可见,砾石表面见有压坑、压弯、三角面和擦痕等。砾石成分较为复杂,酸性火山岩、花岗岩、脉石英、蛋白石、花岗片麻岩等居多,厚度由扇顶-扇中-扇缘有由薄-厚-薄的变化。采砂坑所见最大厚度20余米。
在ETM图像上,显褐色色彩,醒目的扇状堆积地貌特征。由于扇的形态和轮廓十分完整,很容易将其作为一个地层单元圈划出来。
3、第四纪地质环境演化规律
(一)前第四纪地质环境
大量的研究结果表明,中生代的晚侏罗世到早白垩世,由于受太平洋板块沿西太平洋毕鸟夫带向西俯冲,欧亚板块向东仰冲的作用影响,该地区形成以松辽地堑为主体的北东向大陆边缘裂谷带,该带长约1400km,宽200~350km。其空间分布范围以松辽盆地为主体,向北过孙吴地堑与前苏联境内的捷雅盆地相通,南端与华北裂谷系的渤海湾-中原裂谷相接。并接受厚度达6000~7000m河湖相沉积(初本君等,1998)。到了晚白垩世末至始新世带内发育的大屯火山喷发(60~80Ma)和双辽-下辽河火山喷发(49~27Ma)标志着裂谷发展到高潮。到了新近纪早期,火山活动基本平息,裂谷开始收缩封闭(25Ma)。上述地质构造环境的形成为松辽平原第四纪地壳拉张坳陷继承性发展提供了雏形。
(二)早更新世早期地质生态环境
早更新世早期(顶界1677.8ka,邓金宪,2001),松辽断坳已基本形成。松辽盆地继承发展,稳定下沉,形成松辽古大湖,并接受了来自大兴安岭、小兴安岭和长白山的碎屑物质补给,沉积一套厚度约20~100m的砂层、含砾砂层、粘土层堆积,早更新世早期湖积地层(Qpl1)形成。为湖泊兴盛期。其空间分布范围广阔,北到小兴安岭南部山前,南至渤海湾,西抵大兴安岭东部山麓,东至依通-依兰盆地东缘。该盆地受前第四纪凹凸不平的基底地形影响,在四平、新立城水库东等地区发育局部隆起,其上缺失早更新世早期湖相沉积。
孢粉数据基本反映以桦属、松属、榆属、蒿属、藜科占主体的森林-草原植被与以松属、榆属、桦属、藜科占主体的针阔叶混交林植被的交替转换。
微体古生物以土星介为主。它们是尔吉斯玻璃介、邱县美星介、纯净小玻璃介、双析土星介、东山土星介、隆起土星介、柯氏土星介、粗造土星介和放射土星介等。总体反映湖泊沉积环境,古气候由偏凉向温暖湿润交替转换(图1.5.1)。
(三)早更新世晚期-中更新世早期地质生态环境
早更新世晚期-中更新世早期,由于地壳强烈差异性升降运动,大兴安岭山脊线海拔达到1000m,东部山地上升到500~700m。由于气候干冷,在大兴安岭、小兴安岭及东部长白山等山地广泛发育着冰川堆积、冰川侵蚀和冰水堆积作用,形成冰水湖泊。受四周山脉隆升作用影响,松辽古大湖中心沿盆地周边向昌图、哈尔滨、北安、讷河、五大连池一线迁移,接受一套砂层沉积,形成晚更新世湖相地层(相当下荒山组一段下部)。而盆地边缘产生抬升隆起作用,导致早更新世早期沉积的白色粘土层外露水面,接受剥蚀,形成厚度约为10cm的古风化壳。
此时,伴随冰川作用,形成早更新世和中更新世冰碛和冰水堆积地层(大兴安岭称白土山冰期、绰尔河冰期、诺敏河冰期,长白山称土龙山冰期,小兴安岭称口子门冰期)。该期冰川作用分布广泛,冰川漂砾堆积于大兴安岭、长白山等中低山地形之上,冰碛和冰水堆积主体发育在山前倾斜平原地带,局部延入盆地之中,如分布于小兴安岭山前地段的冰碛物最远已达到克东南;分布于长白山山前地段的冰碛物最远已达到伏龙泉镇北;大兴安岭山脉也均到达山麓地带。盆地周边地区与下伏早更新世早期湖积地层(Qpl1)呈不整合接触。北部地区与砂层整合接触。这种接触关系反应了区内冰川、冰水堆积作用因地域不同而产生的差异(图1.5.2)。
图1.5.1 松辽平原早更新世早期古岩相地理图
由于区内该阶段,冰川、冰水作用强烈,古气候寒冷,发育以木本植物桦属,草本植物蒿属为主的森林-草原植被(初本君等,1989)。
(四)中更新世中-晚期地质生态环境
中更新世中-晚期(516~200ka,邓金宪,2001),松辽平原处于整体稳定断陷(坳)接受沉积的古大湖环境。
中更新世中期初,伴随周边山区缓慢上升,在大兴安岭东麓盆地边缘形成白土山冰水断块台地。大黑山-法库地垒不断抬升,并以其为界,将松辽古湖分解为北部的松辽大湖和南部的下辽河大湖。此后松辽盆地稳定下沉,形成古大湖环境,平原边缘的山麓地带已被湖水淹没,使松辽大湖达到极盛时期,并接受来自于周边山区或风积物质的补给,沉积了一套厚度约10~50m的冲积-湖积相亚粘土层,中更新世地层(Qpal-l2)形成。该套亚粘土层与松辽盆地边缘及依-舒盆地广布的冰碛、冰水堆积物呈整合覆盖关系。盆地内部依位置不同分别覆盖于早更新世早期的白色粘土层(长春腰分水岭,)、早更新世晚期的中-粗质砂层之上(哈尔滨荒山采坑)。上述接触特征反映松辽盆地在中更新世中-晚期总体下沉的构造环境(图1.5.3)。
此时,下辽河古湖除沈阳东部地区表现出隆升特点之外,其余地区总体断坳,发生海侵(水源海侵),接受海陆交互相的亚粘土、亚砂土和粉砂互层沉积(《辽宁省区地质志》,1989)。
孢粉数据基本反映以桦属、藜蒿为主的松、榆、桦、草原植被景观。古气候偏温凉。
图1.5.2 松辽平原早更新世晚期-中更新世早期古岩相地理图
(五)晚更新世早期地质生态环境
晚更新世早期,区内构造运动以地壳强烈的差异性升降为特征。伴随地壳的差异性升降作用,松辽平原东部、北部抬升,导致中更新世(Qpal-l3)沉积的亚粘土层外露水面,第一级湖成地面形成,即黄土状粘土质岗状高平原。西部区沉降,古湖泊缩小,向西南迁移,并接受来自于东部高平原区冲积物质的补给,形成厚度约10~25m的亚粘土、亚砂土层沉积,为晚更新世早期地层(Qp1al-l3)形成提供了物质基础。
由于地壳运动的差异性,松辽平原北部属于掀斜拱隆,东部为断块隆升,西部以坳陷为主体。
此时,下辽河盆地以坳陷下沉为特征,接受冲湖积黄土状亚砂土、粉细砂夹薄层亚砂土含砾的中粗砂透镜体等物质的沉积。
该时期孢粉化石表现为松辽平原贫乏,仅见微数量的桦属、葎草、蒿属、菊科、藜科、禾本科和狐尾藻等颗粒。下辽河平原以草本植物为主,木本、蕨类植物为辅的疏林-草原植被。总体反映古气候偏干冷(图1.5.4)。
图1.5.3 中更新世中-晚期古岩相地理图
图1.5.4 晚更新世早期古岩相地理图
(六)晚更新世中期地质生态环境
晚更新世中晚期,距今70~30ka,区内地壳运动总体以差异升降作用为主要特征。
晚更新世中期(70~30ka),伴随区内地壳运动差异升降运动,松辽平原东部、北部、西部继续抬升,早更新世沉积的亚粘土、亚砂土堆积物外露水面,形成第二级湖成地面(波状高平原)。导致湖泊继续向西南迁移,并急剧缩小,湖泊沿齐齐哈尔-乾安一带展布,接受风积砂土层的堆积,形成中东部地区的晚更新世地层(Qp2al-l3)。其他地区湖泊消失,在风蚀的作用下,与外来风积物质共同组成风积黄土和风积砂的堆积,称之为马兰黄土。风积黄土(Qp2eol3)仅出露于西部地区养息河的北岸,主体埋藏于西辽河盆地之下。风积砂土堆积沿长岭、乾安一带分布,构成中更新世风积砂土地层(Qpeol3)。大兴安岭山脉发育末次冰川作用,并形成白城等冰水堆积扇(Qpfgl3)。
而下辽河盆地继续坳(断)陷,接受了冲湖积相细粉砂和亚粘土沉积。
此时期,气候寒冷,发育披毛犀-猛犸象动物群(图1.5.5)。
图1.5.5 松辽平原晚更新世中期古岩相地理图
(七)晚更新世晚期地质生态环境
晚更新世晚期(30~18ka),松辽盆地西部整体下降,古湖泊再一次形成,并接受厚层细粒石英砂、中薄层含贝壳碎片的粉细砂沉积,形成了分布于西辽河地区的晚更新世晚期冲湖积地层(Qp2al-l3)。湖泊范围包括东西辽河盆地及长岭沙垄地区。
大约距今在18.1~11ka左右,区内局部隆升作用加强,在中西部地区长岭逆冲断隆形成,即前人所称的松辽分水岭。在其作用控制下,不仅改变了松辽盆地水系南北贯通的历史,而且导致晚更新世晚期古湖泊以长岭断隆为界向南北两侧退缩,形成北部的松嫩盆地和南部的东西辽河盆地,同时南北两个盆地的构造样式差异明显。北部松嫩盆地仍然以北部、东部隆升,西部坳陷为特征,并在长岭逆冲断隆岩片之间与坳陷区形成残留湖泊;而西部东西辽河盆地在晚更新世晚期湖积沉物的基础上,形成断块隆起与断坳相间排列的网状构造格局,断块隆起区外露水面,接受风蚀作用,为全新世弧形沙垄、沙化形成与发展提供了丰富的物质来源。断坳区形成残留湖泊,为全新世湖泊发展提供基础。
此时期下辽河盆地继续坳(断)陷,伴随先锋海侵,接受了海相含粉砂薄层的亚粘土、中细粒砂层的沉积和河湖相粉细砂夹含泥砾亚粘土的沉积。
孢粉资料表明,此时期木本植物以松属和桦属为主,草本植物以蒿属、藜科为主的,反映古气候温和较湿(图1.5.6)。
图1.5.6 松辽平原晚更新世晚期古岩相地理图
(八)全新世地质生态环境
全新世(11ka至今),区内地壳运动表现出以相对差异升降为主的运动形式。
该时期是人类活动最活跃,黑土形成与退化和荒漠化最发育的时期,也是人类生存环境趋于恶化的关键阶段。
早-中全新世,距今11~2.5ka,属于残留湖泊、沙化、黑土形成发展的温暖湿润古气候环境。松辽盆地受晚更新世末期长岭断隆的影响,其北侧的松嫩湖盆急剧缩小,湖泊中心已退缩到达乾安、泰来、大庆一线。盆地西北周边的霍林河、洮儿河、绰尔河、雅鲁河、阿伦河、嫩江、裕尔河等水系继承发展,汇入晚更新世末期残留湖泊,共同组成早-中全新世千岛湖盆环境,加积了河湖相淤泥、沙土层的沉积,形成早-中全新世湖-沼地层(Qhl-fl1-2)。当时,只有嫩江为过湖河流,并与下游松花江汇合流入三江盆地。讷河、乌裕尔河、呼兰河、通肯河等河道变迁明显,古河道遗迹清晰,表现出自东向北西方向迁移的变化规律。这点与区域地壳运动特征相一致。
而东西辽河盆地沿断块沉陷区,仍在晚更新世末期残留湖泊的基础上发展为早-中全新世湖盆环境,接受周围断隆地块的物质补给,形成了黑色淤泥与砂土质呈互层状沉积的早-中全新世湖-沼地层(Qhl-fl1-2)。而断块隆升区,在晚更新世末期湖积砂层的基础上,接受风蚀与风积作用,形成科尔沁沙漠,并覆盖于长岭弧形逆冲断隆及其北部松嫩的平原的表面,沙化程度加强(图1.5.7)。
距今11~7.5ka的早全新世,松辽平原未形成黑土层沉积,这是因为这段时期古气候偏冷凉,特别是8.7~8.9ka的强低温事件,加上晚更新世遗留下来连续多年冻土,尚未退化到适宜黑土层沉积的程度。
到了中全新世,距今7.5~2.5ka,古气候温暖湿润。当时,虽有气候波动,但松嫩平原始终处于温带半湿润区,年均气温约比现今高1~2℃,平均年降水量约500~600mm。年均气温自北向南由0~5.9℃,季节冻土1.5~2.5m,从地表结冻到解冻150~200d。季节冻土全部融化时间60~150d。这样草原化草甸植被植物迅速繁茂起来,在地上和地下,大量植物残体形成有机质。留在土壤中的有机质由于冬季严寒,土壤微生物活动停止,夏季多雨土壤过湿,加上季节冻层阻隔使土壤水分更加充足,好气微生物活动受限,一般每年只有15%腐殖质被分解矿化,故此年复一年的暖-寒气候周期变化,土壤中大量有机质被保留,并迅速沉积,于是便在第四纪前中全新世含土质堆积物顶层形成了黑土层。
由于受松辽平原内的高平原区和低平原区两种地形差异影响,呈岗状波状起伏不平的高平原区地形发育厚约1~2m土黄色黄土状粘土风化壳,与下伏粘土层结构差异很大,利于持水和透水,并限制有机质的分解,有利于黑土层的有机质积累与沉积,并形成深厚肥沃的黑土层;而出露于松辽平原内的低平原区,地下水位较低,相对提高了土壤中的滞水能力,导致透水能力下降。在这种水理条件下,有利钙质淀积层发生,并形成黑钙土层。
早-中全新世,下辽河平原仍处于稳定下降的构造环境。随着冰期的结束,全球性气候转暖,海面又一次开始快速上升,并在晚更新世末期广泛发育的冲湖积沼泽、劣质泥炭层的基础上,发生盘山海侵,并接受厚度约20~30m的细砂、粉细砂、亚粘土层沉积。
图1.5.7 松辽平原早中全新世古岩相地理图
晚全新世以来(2.5ka至今),属于地壳整体强烈抬升阶段,湖泊消亡(残留湖泊)河流下切形成深切河谷,东部高平原黑土水蚀退化,西部荒漠化发育,低平原发育盐渍化的相对恶化环境。受区内地壳总体抬升作用和气候等因素影响,早中全新世残留的松嫩、东西辽河湖泊退缩、干涸,直至消亡,但在齐齐哈尔-大安一带和长岭弧形断隆岩片之间洼地仍然残留着现代地湖泊。嫩江水系由原来的过湖河演变为下切河与松花江水系完全贯通经三江平原汇入黑龙江。辽河水系急剧下切,形成深切河谷。沿河道形成晚全新世冲积成因的淤泥、砂土地层。其广布于黑土的高平原区遭受水蚀侵蚀和人为作用影响,黑土发生面积性减少和质量下降。统计数据表明,地形坡度为1°~2°区,水蚀程度加强,近十年黑土斑块减少14225个,而低平原区受冻丘消融、地下水位变化、气候干燥等因素影响,沿早中全新世干涸湖底发育沙化、盐渍化(图1.5.8)。
图1.5.8 松辽平原晚全新世地质环境演变图
由于古辽东湾海平面下降,退缩到现今海平面位置,形成泥质海滩。至此东西辽河、养畜牧河切穿辽北隆起,路径下辽河平原,形成宽度为几米至几十米,深度为几米的深切河谷,注入渤海,形成冲积三角洲。并在营口、盘锦、辽中县等滨海平原地带沼泽遍布,芦苇纵生。
至此松辽平原进入人文活动与自然环境并存的生态环境退化阶段。
图版1.2.1 伊通大南镇采砂坑早更新世湖积物剖面野外照片
图版1.2.2 灰白色粘土中的纯净小玻璃介和疏忽玻璃介
图版1.2.3 昌图双庙子镇06-092点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.4 绰尔河06-015点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.5 绰尔河06-018点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.6 鹤山16队06-005点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.7 拜泉杨家店07-09点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.8 北安市龙镇采砂坑06-008点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.9 哈尔滨下荒山组06-027点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.10 铁力市东部山区Qp1ETM遥感影像
图版1.2.11 伊通大南镇采砂坑Qpfgl1剖面野外照片
图版1.2.12 岔路河镇早更新世冰水堆积物野外照片
图版1.2.13 白城地区早更新世冰水堆积物遥感影像
图版1.2.14 敖汉旗西坤头岭Qpfgl1野外照片
图版1.2.15 中更新世冰碛堆积物野外照片
图版1.2.16 中更新世冰水堆积物单元ETM遥感影像
图版1.2.17 龙江县砖瓦厂剖面照片
图版1.2.18 下辽河平原东部中更新世冰水堆积物照片
图版1.2.19 九三农场采土坑S06-006点中更新统冰水堆积物照片
图版1.2.20 中更新世冲-湖积物影像
图版1.2.21 五大连池地区黄色亚粘土层照片
图版1.2.22 五大连池地区06-05点照片
图版1.2.23 哈尔滨06-027点东风镇采坑照片
图版1.2.24 伊通大南镇南砖场Qpal-l2黄土剖面
图版1.2.25 晚更新世下部冲湖积层(Qp1al-l3)图像
图版1.2.26 温家窑06-23点Qp1al-l3照片
图版1.2.27 阿城宫家屯06-23观测点Qp1al-l3照片
图版1.2.28 兰西县榆树镇06-001观测点Qp1al-l3照片
图版1.2.29 双城06-026点南Qp1al-l3照片
图版1.2.30 梨树县06-100点Qp1al-l3照片
图版1.2.31 黄土冲沟的影像及地貌特征
图版1.2.32 新镇村南06-081观测点照片
图版1.2.33 榆树林06-58点Qpeol3照片
图版1.2.34 长岭地区晚更新世中期风积砂土单元(Qpeol3)影像
图版1.2.35 大布苏湖06-57观测点照片
图版1.2.36 林甸06-021观测点Qp2al-l3照片
图版1.2.37 富拉尔基06-20观测点Qp2al-l3照片
图版1.2.38 双辽玻璃厂06-096点照片
图版1.2.39 富拉尔基06-19观测点照片
图版1.2.40 北部丘陵区的坡洪积(含砾石亚粘土)
图版1.2.41 松嫩低平原区湖积-沼泽堆积物单元(Qhl-fl1-2)图像
图版1.2.42 早-中全新世湖积堆积物单元(Qhl1-2)图像
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
图版1.2.43 滨海平原区中全新世海积细粉砂和淤泥质粉砂照片图版1.2.44 营口-盘锦滨海平原影像
图版1.2.45 乾安县晚全新世湖积单元图像
图版1.2.46 晚全新世风积物影像
图版1.2.47 五大连池第四纪火山岩影像
图版1.2.48 黑土层照片
图版1.3.1 尚志-红旗镇北西向断裂图像
图版1.3.2 哈尔滨段断裂影像
图版1.3.3 拉林河同步弯曲图像
图版1.3.4 长岭弧形断隆遥感图像
图版1.4.1 泥砂质谷坡阶地图像
图版1.4.2 粘土质垄岗状高平原图像
图版1.4.3 泥砂质波状高平原图像
图版1.4.4 亚砂土质低平原(Ⅳ2-1)图像
图版1.4.5 北部淤泥质低平原(Ⅳ2-2)图像
图版1.4.6 北部地区侵蚀湖积台地影像
图版1.4.7 张广才岭山脉冰碛被图像
图版1.4.8 大布苏冻融湖图像
图版1.4.9 小城墙砬子冰蚀地貌图像
4、齐齐哈尔市地下水水质评价与污染预警
一、研究区概况
(一)自然地理与社会经济概况
研究区位于松嫩平原西部齐齐哈尔市内,嫩江东侧,北临富裕县,东接林甸和杜尔伯特蒙古族自治县,南部是泰来县。研究区地理坐标:东经123°53′~124°15′,北纬47°10 ′~47°24′,东西长27.39 km,南北宽26.32 km,总面积为720.9 km2,海拔高度一般在200~500 m 之间。地形以平原为主,地势呈马蹄型,东南两侧高、中间低,由北向南逐渐降低。齐齐哈尔市属寒温带大陆性季风气候,南部属温暖干旱农业气候区,中部属温和半干旱农业气候区,北部属温凉半湿润农业气候区。年平均气温在0.7~4.2℃之间,南北相差3.5℃左右。年降水量在400~550 mm 之间,年平均无霜期122~151 d。齐齐哈尔地区土壤主要有暗棕壤、黑土、黑钙土、草甸土、沼泽土、草甸碱土、砂土。齐齐哈尔市大部分土壤具有热量高、透性好、质地轻的特点。
齐齐哈尔市是以重型机械、冶金工业为主体的东北地区老工业基地之一,是黑龙江省第二大城市,具有包括化工、轻工、纺织、建材、食品、电子、医药等门类齐全的工业体系,是黑龙江省西部地区的政治、经济、科技、文化教育、商贸中心和重要的交通枢纽,全市辖7个区、1个市、8个县,人口561.1×104人(市区143.9×104人)。
(二)水文地质概况
齐齐哈尔市位于嫩江低平原,地貌上跨越冲积倾斜平原、冲积-河谷平原、冲积-湖积低平原3个地貌单元。水文地质条件较为复杂,地层由巨厚的白垩纪、新近纪陆相碎屑岩沉积物和第四纪砂、砂砾石为主的松散堆积物组成。
研究区第四系松散堆积物较厚,一般160~190 m。在40~60 m处普遍存在一层弱透水的亚粘土或亚砂土层,厚度一般小于7 m,将区内含水层分隔成水力特征有明显差异的上部潜水和下部承压水。上部潜水含水层厚度24.3~43.0 m,含水介质以砂砾石为主,次为中粗砂、中细砂,夹数层亚粘土、亚砂土透镜体,水位埋深2~5 m,水量丰富,单井涌水量大于2000 m3/d。下部承压水含水层较厚,中更新统含水层厚度一般70~85 m,含水介质为含砾中粗砂、砂砾石,下更新统含水层厚度一般20~50 m,含水介质为含砾中粗砂、中细砂。水位埋深3~5 m,水量较丰富,北部单井涌水量大于2000 m3/d,南部及东南部单井涌水量1200~2000 m3/d。
潜水主要补给来源为大气降水渗入补给、河水渗入补给、侧向径流补给及灌溉水回渗补给,主要排泄方式是人工开采、蒸发、越流补给承压水。承压水的主要补给来源为上部潜水的越流补给、侧向径流补给,主要排泄方式为人工开采和侧向径流排泄。
区内第四系潜水和承压水均为中性低矿化重碳酸型淡水。pH 值一般在6.6~8.36之间;TDS潜水为230~800 mg/L,承压水为140~380 mg/L;总硬度:潜水120~500 mg/L,承压水90~170 mg/L;水化学类型两者基本相同,均以HCO3-Ca、HCO3-Ca—Na、HCO3-Na—Ca型为主,其次为HCO3-Ca—Mg型水。由于潜水已经受到比较严重的污染,水化学类型变得比较复杂,在中心城区-大民屯-榆树屯一带形成了一种以含大量硝酸盐和氯化物为特征的污染水化学类型。另外,受原生环境影响,含水层中普遍有淤泥质亚粘土夹层,其淤泥质中有机质分解,形成还原环境,使介质中高价铁、锰还原成低价铁、锰,因此,地下水中铁、锰含量普遍较高,但含量年变化不大。
(三)地下水水质监测数据
本次研究水质监测数据主要来源于齐齐哈尔市地质环境监测站设置的地下水动态长观井1998~2002年枯水期的水质分析结果,水质监测点共31个,其中潜水14个、承压水17个(表13—14、表13—15)。监测的项目主要有pH、总硬度、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、砷、汞、铬、铅、氟、镉、铁、锰、硫酸盐、氟化物、铜、锌、碘化物等。齐齐哈尔市地下水水质评价与污染预警系统,实现了对这些监测数据的增加、修改、删除、查询等基本管理功能,见图13—7。
表13—14 齐齐哈尔市地下水潜水水质监测资料统计表
表13—15 齐齐哈尔市地下水承压水水质监测资料统计表
(四)研究区空间信息
空间信息包括研究区地理底图、岩性分布图、地下水水质预警参数分区图、水源地及污染源分布图和土地利用现状图(见图13—8~图13—10)。
图13—7 齐齐哈尔地区地下水水质监测数据管理
图13—8 研究区空间信息界面
图13—9 研究区地形示意图
原比例尺1:50000
图13—10 研究区包气带岩性分布示意图
原比例尺1∶50000
二、齐齐哈尔市地下水水质评价
采用国家标准、模糊综合评判、BP神经网络三种方法分别对每年的潜水和承压水进行评价。评价结果既有数据表格,也有等值线和等值面图。如图13—11是2002年潜水采用BP神经网络评价方法得到的评价结果表格,图13—12是1998年潜水采用国家标准综合评价得到的等值线图。
图13—11 2002年潜水BP神经网络评价结果
图13—12 1998年潜水国家标准综合评价等值线示意图
评价结果表明,齐齐哈尔市地下水水质具有以下特点:
(1)区内超标组分有:氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、砷、总硬度、氯化物、硫酸盐、铁、锰。
(2)“三氮”污染严重,14个潜水监测点中氨氮超标的有10个,最高含量2.35 mg/L(100号点2000年),超水质标准的8倍;硝酸盐超标的有7个,最高含量444.12 mg/L(228号点2002年),超水质标准的4倍;亚硝酸盐超标的有12个,最高含量1.680 mg/L(2号点2002年),超水质标准的24.6倍。
(3)局部地方总硬度超标(15、27、228号点),最高含量1043.67 mg/L(228号点2002年);局部地方砷超标(2、27、183号点),最高含量0.079 mg/L(27号点2001年)。
(4)区内地下水中铁、锰含量普遍较高,这主要是受原生环境控制,区内含水层中多有淤泥质亚粘土夹层,其淤泥质中有机质分解,形成还原环境,使介质中高价铁、锰还原成低价铁、锰物质,因此,地下水中铁、锰含量普遍较高,但历年变化不大。
三、齐齐哈尔市地下水水质预测
利用系统提供的灰色模型GM(1,1)和时间序列分析两种预测模型,可以对全部井的水质同时进行预测,也可以根据年份、点号、水期、水层等条件对特定井的水质进行预测。其中灰色模型GM(1,1)适合于对水质进行中短期预测,见图13—13。时间序列分析适合于对水质进行中长期预测,利用时间序列分析进行预测之前,除了要选择预测的点号,水期及含水层之外,还要为预测设置相应的权值。权值的设定范围理论上为0~1,但在应用中权值的设定应根据客观具体情况。如果相临年份之间的数据差异比较大时,设置较大的权值;反之,设置较小的权值。一般权值大小不宜超过0.3,见图13—14。
四、齐齐哈尔地区地下水污染风险评价
(一)含水层固有脆弱性评价
将含水层固有脆弱性评价的7个评价因子数据进行处理,绘成7张图件。
图13—13 灰色预测结果
图13—14 时间序列分析预测结果
(1)含水层埋深D
含水层埋深信息主要来自钻孔数据,利用克里金插值后得到含水层埋深空间分布图,然后按照评价标准表13—2重新分类。齐齐哈尔地区潜水含水层埋深一般在2~5 m,含水层埋深分级见图13—15。
(2)净补给量R
净补给量=降水入渗系数×多年平均有效降雨量(mm),齐齐哈尔地区的多年平均有效降雨量为419.9 mm,入渗系数按大小分为五个区,自西向东依次为0.30、0.05、0.23、0.18、0.07。将计算结果按照评价标准重新分类后得到净补给量分级图,见图13—16。
图13—15 含水层埋深分级示意图
图13—16 净补给量分级示意图
(3)含水层介质类型A
齐齐哈尔地区含水层岩性主要为砂砾石、细砂夹砾石、细砂、含砾中粗砂、含砾中细砂、含砾粗砂、中砂、粉细砂及含砾中砂土,其对应的特征值见表13—16。含水层介质类型分级见图13—17。
表13—16 含水层介质类型特征值
(4)土壤介质类型S
齐齐哈尔地区土壤介质类型主要有砂、亚砂土、亚粘土、黄土状亚粘土、杂填土。其对应的特征值见表13—17。含水层介质类型分级见图13—18。
表13—17 土壤介质类型分级标准
图13—17 含水层介质类型分级示意图
图13—18 土壤介质类型分级示意图
(5)地形坡度T
地形坡度是由高程点高程通过空间分析中的表面分析而计算出的坡度图,齐齐哈尔地区坡度分级见图13—19。
(6)包气带介质类型J
齐齐哈尔地区包气带介质类型主要有砂、亚砂土、黄土状亚粘土、亚粘土。其对应的特征值见表13—18。包气带介质类型分级见图13—20。
表13—18 包气带介质类型特征值
图13—19 地形坡度分级示意图
图13—20 包气带介质类型分级示意图
(7)含水层渗透系数C
含水层渗透系数划分为四个区,其分级标准参考表13—2,级别与脆弱性结论的对应关系见表13—19,分级见图13—21。
表13—19 级别与脆弱性结论的对应关系
将得到的各评价指标的分类图按下列公式加权叠加,得出齐齐哈尔地区含水层固有脆弱性分区图,见图13—22。
图13—21 含水层渗透系数分级示意图
图13—22 齐齐哈尔地区含水层固有脆弱性分区示意图
(二)污染源荷载风险评价
齐齐哈尔市污染源荷载风险评价是以2000年的资料进行的,该市2000年污染物排放总量为33 044.39 t,其中化学需氧量21 149.77 t,悬浮物11 576.81 t,石油类223.31 t,挥发酚59.46 t,氰化物103.39 t,六价铬2.04 t,砷7.30 t,硫化物15.05 t。主要排污区是龙沙区。
市区化肥农药使用情况(1999年),化肥施用量13 750 t,其中氮肥7563 t、钾肥2275 t、磷肥953 t、复合肥2959 t、农药使用量295 t。
工业固体废物与城市垃圾:固体废物主要集中在铁锋区和龙沙区。“九五”工业固体废物共15种,1335.58×104t,其中以粉煤灰、炉渣、冶炼废渣、危险废物、尾矿为主,计950.41×104t,占总量的71.31%。2000年各种固体废物如下:危险废物3.3206×104t,冶炼废渣9.30×104t,粉煤灰125.04×104t,炉渣54.01×104t,煤矸石0.01×104t,其他68.63×104t,合计260.31×104t。
2000年固体废物利用情况:危险废物2.68×104t,冶炼废渣7.58×104t,粉煤灰74.83×104t,炉渣53.85×104t,其他64.46×104t,合计203.41×104t。
“九五”末期,危险废物的数量由初期的8.878×104t下降到3.3206×104t,综合利用量2.68× 104t,利用率为80.71%,处置量0.6403×104t,处置率为99.99%,排放量0.000226×104t,仅占总量的0.0068%。危险废物的产生主要分布在富拉尔基、龙沙和碾子山区的机械电气、电子设备制造业和其他行业。区域分布高度集中,富拉尔基区占危险废物总量的99.86%。
2000年生活垃圾产生量71×104t,其中填埋处理21.7×104t,一般处理14.2×104t,简易处理35.1×104t。齐齐哈尔市废水排放量见表13—20。
表13—20 齐齐哈尔市废水排放量 (单位:104t)
齐齐哈尔北三区(铁锋区、龙沙区、建华区)共有红星、黎明、向阳生活垃圾处理厂三座,南山垃圾堆放场一座。其中黎明垃圾处理厂和南山垃圾堆放场占地面积大于30 000 m2,红星垃圾处理厂占地面积40 000 m2(3个池子)。向阳垃圾处理厂占地面积20 000 m2。红星、黎明、向阳三座垃圾无害化处理厂的卫生填埋区共计6个,总建筑面积121900 m2,容积1 463 000 m3。从2000年5月12日起红星、黎明、向阳三座无害化处理厂陆续建成投入使用,日处理生活垃圾800 t,到目前为止共处理中心城区生活垃圾近100×104t、吸排垃圾渗滤液12.5×104t、建筑垃圾150 000 m3。2003年10月1日医疗废物集中处置项目正式开工建设,建成投入使用后,中心城区医疗废物将实行无害化集中处置。
齐齐哈尔市城市氧化塘始建于1970年,位于市中心区域西南17.5 km的旧江套处,氧化塘西侧靠嫩江左岸,尾部和嫩江接通。全部工程由明渠、氧化-储存塘、闸门、抽水泵站等构筑物组成,明渠全长6 km,渠与塘首结合部设泵站一座,塘首至塘尾泄水闸门全长9.3 km。
氧化塘北起新立屯黄沙滩,南至昂昂溪区大五福玛,占旧河道面积8 km2,平均水面约5.6 km2,丰水期近7 km2。它承担着城区60×104人口的城市混合污水的自理净化。齐齐哈尔氧化塘建塘初期日接纳污水10×104m3,经1986年改建,日接纳污水达25×104m3。1998年受嫩江大洪水破坏,1999年修复清淤后,日接纳污水能力达46×104m3。因此齐齐哈尔地区主要的污染源为红星、黎明、向阳生活垃圾处理厂、工人屯工业固体废弃物堆放场以及氧化塘和排污渠。系统运行后,得到的齐齐哈尔地区污染源荷载风险见图13—23。
(三)污染危害性评价
根据齐齐哈尔土地利用现状图,将居民所在地的地下水视为饮用,菜地、水田、农田等区域的地下水视为非饮用,其余地区为不使用。系统得到的齐齐哈尔地区污染危害性见图13—24。
(四)污染风险评价
将含水层固有脆弱性、污染源荷载风险、污染危害性评价结束后,将三者综合考虑叠加,得到齐齐哈尔地区污染风险图,具体评价方法见表13—10,通过计算机运算,评价结果见图13—25。其中“0”表示低风险,“1”表示中等风险,“2”表示高污染风险。
图13—23 齐齐哈尔地区污染源荷载风险示意图
图13—24 齐齐哈尔地区污染危害性示意图
五、齐齐哈尔地下水污染预警
地下水污染预警综合考虑了地下水水质现状、地下水水质变化趋势、地下水污染风险三方面的因素,共有45种可能出现的状态,通过计算机的分析计算可以确定不同的状态。预警的结果用警度来表达,“0”表示“无警”;“1”~“4”依次为“轻度预警”、“中度预警”、“重度预警”和“巨度预警”,结果表示地下水的污染的威胁程度越来越严重。
(一)单项预警
通过地下水水质评价发现,齐齐哈尔地区地下水中的氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、砷、总硬度、铁、锰超标现象比较严重,其中铁、锰主要受原生环境控制,历年变化不大。因此对于水质单因子预警可对氨氮、硝酸盐、砷进行预警。
以砷为例,首先从数据库中提取评价因子的浓度值,其次根据国家标准(GB/T14848—93)进行观测井中该因子的水质现状评价,通过空间插值得到该因子在研究区的空间分布图作为水质现状结果,见图13—26。然后利用Daniel的Spearman秩相关系数法分析观测井中该因子浓度多年变化趋势,空间插值后得到变化趋势分布图,见图13—27;最后由现状分布图、变化趋势图,污染风险图经计算机系统分析计算后获得预警结果图,见图13—28。
图13—25 齐齐哈尔地区污染风险示意图
图13—26 齐齐哈尔地区砷现状分布示意图
图13—27 齐齐哈尔地区砷变化趋势示意图
图13—28 齐齐哈尔地区砷污染预警结果示意图
研究区大部分区域砷浓度不超标,但西南部有三个观测井砷浓度达到五类水标准,而且多年监测结果表明有进一步恶化的趋势,因此该区域属于巨警区,污染十分严重。另外市区附近砷浓度符合三类水标准,历年无明显变化趋势,但污染风险高,因此该区域属于重警区,需重点关注。
氨氮、硝酸盐污染预警结果见图13—29,氨氮污染面积较小,硝酸盐污染十分严重,部分区域总硬度属于重警。
图13—29 齐齐哈尔地区氨氮、硝酸盐污染预警结果示意图
(二)综合预警
图13—30是齐齐哈尔地区地下水水质现状图,由图可以看出,研究区东部浅层地下水水质为三类水,研究区西部浅层地下水水质为四类水,已无法饮用。通过分析各监测井的水质污染综合指数变化趋势,顾甸车站附近的27号监测井的水质有所好转,位于查哈诺村的41号监测井的水质呈恶化趋势,其余监测井的水质无明显变化,见图13—31。图13—32为齐齐哈尔地区地下水污染预警图,由于该地区浅层地下水普遍已经遭受了污染,地下水中三氮的浓度达到了四类或五类水的标准,所以计算结果受地下水的现状影响较大,在市区及附近以重度、巨度预警为主。在市区东部预警以轻度、中度为主。
图13—30 齐齐哈尔地区地下水水质现状示意图
图13—31 齐齐哈尔地区地下水水质变化趋势分布示意图
图13—32 齐齐哈尔地区地下水污染预警结果示意图
实际上,地下水污染预警系统应该用于地下水未污染的地区,以起到预防污染的作用。而在齐齐哈尔地下水普遍遭受不同程度污染的地区,使用污染预警系统的作用和意义受到限制,发挥不出预警作用。
(三)齐齐哈尔地下水污染原因及防治措施
1.地下水污染原因
齐齐哈尔地区第四系潜水受到较严重的污染,主要污染原因有以下几点:
(1)地下水污染预警的巨警、重警区大部分靠近氧化塘、嫩江和劳动湖,地下水动态监测资料证实嫩江和劳动湖常年补给地下水,被污染塘、江、湖水直接渗透污染了第四系潜水。
(2)区内含水层埋深一般小于4.5 m,包气带岩性多为亚粘土、亚砂土和粉细砂,区内工业渗坑、井、生活污水井遍布,每年有11 720 t工业废水和生活污水通过渗坑、渗井渗入地下,造成了地下水污染。
(3)近郊区菜田和农业区长期大量施用农药、化肥,据统计每年使用化肥达17 531 t、农药178 t,这些化肥、农药灌溉水或雨水下渗污染地下水。
(4)工业废渣、生活垃圾等固体废物的堆放和土地填埋是地下水的重要的点污染源,据统计区内每年排放工业废渣186×104t,生活垃圾63 t。这些废渣和垃圾未经无害化处理,大多无防渗措施,在大气降水的淋滤作用下,可产生大量的含多种污染物质的渗滤液,这些渗滤液向下通过包气带可直接渗入含水层中,是造成第四系潜水污染的重要途径。
2.地下水污染防治措施
(1)严禁工业废水超标排放,提高氧化塘和排污染渠道的防渗标准,防止污水渗入地下。
(2)加速城市排水设施建设,完善排水系统,逐步取消城市生活污水渗井和简易厕所,严禁采用渗坑(井)的形式排放工业废水。
(3)加快城市垃圾处理厂建设,提倡科学种田,合理施肥(可增加施肥次数,减少每次的施肥量),适量灌溉。
(4)搞好城市绿化,不仅可美化环境、调节气候,还能吸收土壤中的氨氮,减少对地下水的污染。
5、富拉尔基受了哪些污染
空气污染 主要来源是黑化
6、富尔拉基具体在什么位置?
富尔拉基区区中心位于齐齐哈尔市西南37公里,嫩江齐齐哈尔段下游西岸。
地处东经123°45′,北纬47°15′。区域总面积375平方公里,其中,城区面积37平方公里。
2012年,富拉尔基区生产总值实现117.9亿元。区内有著名的景点红岸公园、北湖自然风景区、黑龙江森林公园等。
(6)富拉尔基气候特征扩展资料:
截止到2019年富拉尔基区内,嫩江东岸河床、江心岛、库勒河西岸漫滩建筑材料砂、卵石藏量丰富。现以开采利用。
砂质粘土,在区内分布较广。是烧制优质砖瓦和陶器的原料。砖厂生产的红砖,销往省内外。
石油资源,富拉尔基区内钻探井55口,评价井27口。初步探明油气田东西宽3—4公里,南北长10—15公里,面积约54平方公里。储量约3000万吨一5000万吨。
油气层变化较大,纯厚度1—6米,总厚度1—10米。埋藏深度为480多米。在54平方公里外还有大量中小型浅层油田,预测储量可达1亿吨左右。1982年8月13日富区油田首次采油成功。
7、黑龙江省地理位置有那些特点?
黑龙江省是中国位置最北、最东,纬度最高,经度最东的省份。
西起121°11′E,东至135°05′E,南起43°26′N,北至53°33′N,东西跨14个经度,南北跨10个纬度,2个热量带;东西跨14个经度,3个湿润区。
面积47.3万平方千米(含加格达奇区和松岭区)。北部和东部与俄罗斯相邻,边境线长3045千米,是亚洲与太平洋地区陆路通往俄罗斯远东和欧洲大陆的重要通道,西部与南部分别与内蒙古和吉林省相邻,东部近日本海。
(7)富拉尔基气候特征扩展资料:
一、地形地貌
黑龙江省地貌特征为“五山一水一草三分田”。地势大致是西北、北部和东南部高,东北、西南部低,主要由山地、台地、平原和水面构成。西北部为东北—西南走向的大兴安岭山地,北部为西北—东南走向的小兴安岭山地,东南部为东北—西南走向的张广才岭、老爷岭、完达山脉。
兴安山地与东部山地的山前为台地,东北部为三江平原(包括兴凯湖平原),西部是松嫩平原。黑龙江省山地海拔高度大多在300—1000米之间,面积约占全省总面积的58%。
台地海拔高度在200—350米之间,面积约占全省总面积的14%;平原海拔高度在50—200米之间,面积约占全省总面积的28%。
二、气候特征
黑龙江省属于寒温带与温带大陆性季风气候。全省从南向北,依温度指标可分为中温带和寒温带。从东向西,依干燥度指标可分为湿润区、半湿润区和半干旱区。
全省气候的主要特征是春季低温干旱,夏季温热多雨,秋季易涝早霜,冬季寒冷漫长,无霜期短,气候地域性差异大。黑龙江省的降水表现出明显的季风性特征。夏季受东南季风的影响,降水充沛,冬季在干冷西北风控制下,干燥少雨。
8、齐齐哈尔冬天有多冷???
齐齐哈尔的气候。冬天最冷时可达零下30多度,夏天最热可达近40度,整个黑龙江省来说,齐齐哈尔是比较热的地区。冬天平均最低零下二十多度,夏天白天差不多三十度左右。不过比起温度上的问题,我特别要提醒你,齐齐哈尔的风很厉害,空气干燥,不过适应一段时间,再加上注意保护,应该问题不大。
齐大本身是比较有发展前途的,这是从长期的角度来看;如果你是问自己在齐大里有没有前途,那还是要看个人的能力了。