激光雷达结合测年方法研究米家山黄河阶地 英文标题:Study of Yellow River Terraces at Mijiashan Area Using Joint Methods of LiDAR And Dating

米家黄河山阶地位于甘肃省景泰县，是黄河与海原断裂相交的重要构造部位，也是黄河流域阶地发育级数最多的地点之一。因此系统研究米家山黄河阶地分布特征及其年代，对于认识黄河阶地演化与构造和气候相互关系，及其与海原断裂活动之间关系具有重要意义。本论文通过野外考察、高精度的地基激光雷达(LiDAR)数据和年代样品的采集与处理，从阶地地貌测量和年代测量角度对米家山阶地进行了系统研究。野外实地考察将对米家山的黄河阶地划分为14级，并初步测量了各级阶地的拔河高度。在地貌测量方面，我们选用高精度、高效率的地基LiDAR进行测量，获取分辨率达到厘米级的海量点云数据。并对点云数据进行了拼接、滤波、去噪等初步处理，以供提取更精确的阶地高程数据。年代测量方面:在保存有黄河阶地砾石的阶地面上分别采集地表砾石样品，在有代表性的阶地上进行砾石深度剖面样品采集，用于宇宙成因核素测年;在有较厚黄土层的两级阶地上分别采集了光释光样品;同时在黄土剖面以等深距离采集了大量黄土样品，用于土壤粒度、磁化率等参数测量。对这些样品分别进行了前处理、制样、测样等测试工作。现阶段我们获得了光释光年龄和黄土粒度、磁化率等数据，宇宙成因核素测年还在进行中。通过对黄土参数的分析，认为粒径和磁化率突变的节点很可能是风成黄土和水成黄土的分界线，分析该层的年龄结果就可以判断阶地出露的年代。结合高程数据和年代结果分析，初步得到了部分阶地的构造速率:米家山黄河阶地在205ka-150ka以速率2.48m/ka抬升，在150ka以来以速率1.27m/ka抬升;在150ka-70ka范围内，T8阶地黄土平均沉积速率约为5.16cm/ka;。对比前人的研究，由于测线选取不同，阶地高程测定和分级有较大差异，因此对阶地整体地貌进行激光雷达扫描测量很有必要，本次获取的地貌数据是米家山地区精度最高的数据，因此基于此地貌数据的阶地划分结果也应该是可信度最高的;前人对阶地的测年方法是间接的甚至只是定性的，而非直接定年。对米家山黄河阶地更深入的认识，尚有待宇宙成因核素样品测试完成以后进一步分析。