楊凌崴 余 斌 何元?jiǎng)?劉峰焰 馬嘯宇 李陽(yáng)春

(地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))， 成都 610059， 中國(guó))

0 引 言

堰塞湖是由于崩塌、滑坡、泥石流、火山爆發(fā)、冰川等成因，導(dǎo)致堰塞體堵塞河道而形成的一種阻塞性湖泊(Costa et al.， 1988； 陳曉清等， 2008； 張世殊等， 2009)。湖泊作為一種特殊的自然綜合體，對(duì)氣候、環(huán)境系統(tǒng)的變化反映極為敏感(王蘇民等， 1998)。同時(shí)又是流域陸源物質(zhì)的儲(chǔ)存庫(kù)，其沉積的連續(xù)性及剖面保存的完整性，使湖相地層能真實(shí)記錄地質(zhì)歷史時(shí)期各種事件和區(qū)域環(huán)境變化的信息(汪敬忠等， 2014)。其中由地震引發(fā)河道兩側(cè)山體滑坡、崩塌堵塞河道，使河水聚集壅高形成的地震堰塞湖，引起了相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)者的廣泛關(guān)注。

1933年8月25日，在四川西北部的茂縣疊溪一帶發(fā)生的7.5級(jí)地震，造成岷江兩側(cè)山岳崩倒雍江，岷江斷流，大地塌陷，釀成巨患，為近百年所罕見(jiàn)(江在雄等， 1989)，形成了有名的“小海子”堰塞湖，并成為九寨溝旅游專(zhuān)線(xiàn)上的著名景點(diǎn)。地震之后，許多地震和地質(zhì)學(xué)者對(duì)這一地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、地震地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了相關(guān)研究(常隆慶， 1938； 鄧起東等， 1994； 江在雄， 1994； 柴賀軍等， 1995； 黃祖智等， 2002； 周榮軍等， 2005; Bai et al.，2020； Shao et al.，2020)。在這些研究中，部分學(xué)者注意到疊溪一帶出露有一套灰-黃色粉砂質(zhì)黏土沉積物， 王蘭生等(2005)對(duì)該套沉積物做了系統(tǒng)分析研究，首次確認(rèn)這是一套距今1～2萬(wàn)年的古堰塞湖沉積物，并將其命名為“疊溪古堰塞湖”。王小群等(2010)集中分析了該古堰塞湖剖面的粒度特征，利用沉積物中連續(xù)的地質(zhì)記錄，揭示了該地區(qū)過(guò)去的氣候變遷。馬俊學(xué)等(2017)用粒度特征推演出該古堰塞湖潰決過(guò)程及古洪水演化規(guī)律。許會(huì)等(2019)以整個(gè)堰塞湖流域沉積相的視角，根據(jù)堰塞湖沉積物粒徑特征探討了古堰塞湖的沉積環(huán)境。以往的學(xué)者多關(guān)注于該地區(qū)古老沉積物的研究，然而對(duì)1933年疊溪地震以后形成的堰塞湖扇三角洲沉積未作進(jìn)一步論述。

近期，筆者對(duì)岷江上游地區(qū)進(jìn)行野外考察時(shí)，在疊溪鎮(zhèn)松坪溝河谷段發(fā)現(xiàn)了一套主要由砂礫石、含礫砂和砂等粗碎屑組成的湖相沉積物，其沉積剖面保存較為完好，經(jīng)分析推斷應(yīng)為1933年疊溪地震以后形成的扇三角洲沉積。本文對(duì)該套沉積物的沉積特征、沉積環(huán)境做了初步分析，所提取的沉積特征和歷史洪水信息，對(duì)研究堰塞湖扇三角洲沉積演化過(guò)程以及重建該地區(qū)山地災(zāi)害事件的發(fā)生頻率、強(qiáng)度具有重要的理論意義。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

松坪溝處在青藏高原東緣的川西高原一帶，地表構(gòu)造輪廓位于“中國(guó)南北構(gòu)造帶”的中段，歷史上該區(qū)域強(qiáng)震頻發(fā)(邵崇建等， 2017)。據(jù)記載， 20世紀(jì)以來(lái)，震級(jí)超過(guò)7.5級(jí)的地震就有多次，如1933年造成巨大水患的茂縣疊溪地震(MS7.5級(jí))、1976年的平武地震(MS7.6級(jí))、2008年震驚世界的汶川地震(MS8.0級(jí))(崔圣華等， 2019； 魏昌利等， 2019)。其中：地震烈度為Ⅹ度，引發(fā)了許多大型崩塌和山體斷裂的1933疊溪地震，其宏觀震中就位于疊溪一帶，地震形成的天然堆積體堵塞河道形成堰塞湖(許強(qiáng)等， 2017)。

松坪溝為岷江右岸一級(jí)支流，位于岷江上游茂縣西北部松坪溝鄉(xiāng)，距離茂縣縣城約50km，地理坐標(biāo)為32°01′～32°10′N(xiāo)； 103°31′～103°41′E。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為北西向松坪溝斷層，出露的地層巖性主要為砂巖、千枚巖、板巖等(鄧慶， 2018； 曾慶利等， 2018)。松坪溝海拔高程多在2000m以上，受高原季風(fēng)氣候的影響，晝夜溫差變化較大。松坪溝降雨稀少，年均降水量為716.5mm，降水多集中在5～10月，其中7～8月的降雨量超過(guò)全年降雨量的50%(王蘭生等， 2009)。松坪溝河谷呈“V”字型，流域面積507km2，河長(zhǎng)41km，縱比降30.93‰，于疊溪小海子處與岷江匯合(圖1)。

圖1 松坪溝流域地理位置及地形地貌、活動(dòng)斷裂和歷史地震震中分布圖Fig. 1 Topographic and landforms， active faults， and historical earthquake epicenter distribution of Songpinggou Valley紅星顯示了疊溪三角洲的位置，紅點(diǎn)為1933年疊溪地震震中

2 疊溪三角洲的發(fā)現(xiàn)及其沉積特征

本文在結(jié)合實(shí)際調(diào)查及歷史資料的基礎(chǔ)上(陳楠， 2014)，依據(jù)扇三角洲沉積的發(fā)育特征(Kostic et al.，2002)，已查明疊溪堰塞湖湖相沉積的分布及沉積特征，圈定了1933年堰塞湖形成時(shí)的分布范圍(圖2)。

圖2 疊溪三角洲沉積剖面的分布Fig. 2 Distribution of the sedimentary section of Diexi Delta小海子為1933年疊溪地震形成的堰塞湖，點(diǎn)劃線(xiàn)范圍為推測(cè)的堰塞湖邊界

2.1 剖面沉積特征

疊溪扇三角洲沉積位于松坪溝校場(chǎng)電站，長(zhǎng)約200m，寬約100m(圖2)。由于近年該區(qū)域的砂石開(kāi)采，原有沉積構(gòu)造被嚴(yán)重破壞，現(xiàn)今殘留沉積體斷續(xù)分布于岸坡兩側(cè)，主要由卵石、砂礫石、砂及粉/黏土等組成。沉積體中卵礫石的主要巖性為砂巖、板巖和千枚巖，與松坪溝地層組成物質(zhì)基本一致，可以判定沉積物源自松坪溝，經(jīng)由水流攜帶沉積于此。從上游至下游將沉積物分為A、B、C 3段，依次編號(hào)為I～Ⅲ，沉積物的分布特征見(jiàn)表1。從幾處出露的沉積物發(fā)育特征來(lái)看，從上游至下游，粗礫石組分呈由粗變細(xì)的趨勢(shì)。

表1 疊溪湖相沉積的分布特征Table 1 Distribution characteristics of lacustrine sediments in Diexi

Ⅰ號(hào)沉積剖面位于松坪溝河口附近，主要由礫、砂沉積物組成，總厚度約5m，無(wú)明顯的層理面(圖3)。礫石最大扁平面傾向上游，呈疊瓦狀排列，傾角約為25°～30°，長(zhǎng)軸平行于水流分布。其特點(diǎn)為礫石較粗大，最大粒徑約為0.5m，含較多中礫級(jí)甚至粗礫級(jí)礫石，礫石為滾動(dòng)搬運(yùn)，分選差，多呈次磨圓狀； 基質(zhì)成分與礫石成分相似。該物相指示了水動(dòng)力突然減弱、大量礫石迅速堆積的沉積環(huán)境，它是山區(qū)洪流在進(jìn)入堰塞湖前的河床滯留沉積(朱筱敏， 2008)。

圖3 疊溪堰塞湖扇三角洲剖面Ⅰ的沉積特征Fig. 3 Sedimentary features of section Ⅰ of Diexi Delta

以此為開(kāi)端，向下游，沉積物的沉積特征變得越來(lái)越明顯。B、C段中礫石的磨圓度和分選性逐漸變好，向下游方向礫石的粒徑也越來(lái)越小。隨機(jī)選取沉積層中最大礫石(30個(gè))測(cè)量其粒度特征，統(tǒng)計(jì)表明B、C段沉積層中最大礫石平均中值粒徑分別為14cm、12cm。礫石呈疊瓦狀堆積，傾角在25°～35°之間。Ⅱ號(hào)沉積剖面上發(fā)育水平層理，斜層理(圖4c)，為湖相沉積層。Ⅲ號(hào)沉積層與Ⅱ號(hào)沉積層斜交，傾角約為25°，形成傾向湖心的層理(圖5a)，表明該處為扇三角洲沉積的前積層。這就為堰塞湖湖相沉積提供了最為直接的證據(jù)。

Ⅱ號(hào)和Ⅲ號(hào)剖面中明顯可見(jiàn)砂礫層和礫石層構(gòu)成的韻律“旋回”，這種特殊的互層結(jié)構(gòu)代表了同一沉積環(huán)境中的交替沉積作用(圖4a、圖5a)，粗細(xì)礫石層分別反映了沉積環(huán)境水動(dòng)力的強(qiáng)弱。細(xì)砂礫層一般為塊狀構(gòu)造，具水平層理、斜層理； 粗礫石層的沉積特征與洪水的沉積特征類(lèi)似，礫石有一定分選性和磨圓度，交錯(cuò)層理，具疊瓦構(gòu)造，反映了當(dāng)時(shí)搬運(yùn)介質(zhì)具有很高的搬運(yùn)能力，符合洪水的搬運(yùn)和沉積特點(diǎn)(Ma et al.，2017； 馬俊學(xué)等， 2019)。由此推斷，季節(jié)性洪水的交替變化是形成這種特殊沉積構(gòu)造的原因。

圖4 疊溪堰塞湖扇三角洲剖面Ⅱ的沉積特征Fig. 4 Sedimentary features of section Ⅱ of Diexi Deltaa. 剖面Ⅱ內(nèi)部粗、細(xì)粒層的韻律互層； b. 剖面Ⅱ內(nèi)部的疊瓦狀構(gòu)造； c. 剖面Ⅱ內(nèi)部的層理構(gòu)造； d. 剖面Ⅱ內(nèi)部的塊狀構(gòu)造

圖5 疊溪堰塞湖扇三角洲剖面Ⅲ的沉積特征Fig. 5 Sedimentary features of section Ⅲ of Diexi Deltaa. 剖面Ⅲ內(nèi)部粗、細(xì)粒層的韻律互層； b. 剖面Ⅲ內(nèi)部的礫石支撐-疊置構(gòu)造； c. 剖面Ⅲ內(nèi)部的層理構(gòu)造； d. 剖面Ⅲ內(nèi)部的疊瓦構(gòu)造

上述沉積特征在解釋研究區(qū)扇三角洲的沉積演化具有重要的指示意義。已有資料表明，自1933年疊溪堰塞湖形成以來(lái)，至少發(fā)生過(guò)兩次有歷史記錄的洪水事件，一次發(fā)生在1933年8月下旬，另一次發(fā)生在1986年6月上旬(江在雄等， 1989)。洪水流量大、強(qiáng)度高，搬運(yùn)所形成的沉積層礫石較為粗大。洪水過(guò)后，隨著流體攜沙力的降低只能攜帶更小的砂、礫石，剖面的沉積特征更加明顯，如水平層理、斜層理等。以上沉積特征表明，季節(jié)性洪水對(duì)該區(qū)域三角洲的沉積具有較大的影響。

2.2 疊溪三角洲的形成與演化

1933年疊溪地震形成的小海子堰塞湖，攔截了由松坪溝流域搬運(yùn)的大量沉積物，河口與小海子交匯處是松坪溝流域泥砂堆積的主要場(chǎng)所。在松坪溝河流入湖的河口處，流速降低，水流攜帶的泥砂便在河-湖交互地帶沉積下來(lái)，形成平面上呈三角形的沉積體，其垂向?qū)有蚓哂忻黠@的向上變粗特點(diǎn)。按陸源碎屑湖泊的沉積模式及亞相類(lèi)型劃分，該處沉積屬湖成三角洲亞相，具有頂積層、前積層和底積層3層構(gòu)造的特征(圖6)。

圖6 疊溪三角洲的沉積模式圖Fig. 6 Depositional model of Diexi Deltaa. 平面圖； b. 垂直層序

2.2.1 底積層

底積層粒度最細(xì)，為砂質(zhì)、粉砂質(zhì)沉積，分選性好，發(fā)育平行層理。為三角洲的最前端，隨著三角洲沉積的推進(jìn)，以底負(fù)載荷為主的粗大砂礫石先行沉積，以懸浮負(fù)載形式為主的細(xì)粉砂質(zhì)在湖盆的能量較低處沉積形成底積層。

2.2.2 前積層

前積層繼承了頂積層的沉積特點(diǎn)，并形成一定的坡度，整體約25°(受水深、地形、水動(dòng)力條件及物源供給的影響，坡度略有變化)，為區(qū)分前積層與其他沉積相的顯著標(biāo)志。沉積物由礫石層和砂層組成，礫石大小不等，分選中等，填隙物為不等粒砂級(jí)顆粒及泥質(zhì)。發(fā)育交錯(cuò)層理，水平層理，局部礫石呈定向排列。

2.2.3 頂積層

頂積層實(shí)際上是河流沉積在三角洲上的延伸，是三角洲沉積中粒度最粗者。沉積物由顆粒支撐的礫石層和砂礫層為主的粗碎屑構(gòu)成，礫石多呈疊瓦狀或顯定向排列。砂礫層還可見(jiàn)到交錯(cuò)層理，斜層理，透鏡體等沉積構(gòu)造。

受季節(jié)性洪水事件等因素的影響，三角洲沉積表現(xiàn)為礫石層與砂層交替發(fā)育的特殊沉積構(gòu)造，但整體上，三角洲的沉積層序自下而上(底積層-前積層-頂積層)仍表現(xiàn)出粒度由細(xì)變粗的特征?？傊?，季節(jié)性洪水對(duì)三角洲沉積的影響遠(yuǎn)大于對(duì)湖泊的改造作用，因而整體表現(xiàn)粒度粗的沉積特征，向湖方向，隨水動(dòng)力的減弱和湖水的加深，沉積物中的碎屑粒度和分選性呈變細(xì)變好的總趨勢(shì)(表2)。

表2 疊溪三角洲亞相特征Table 2 Characteristics of the subfacies of Diexi Delta

在同一次洪水過(guò)程中，河流攜帶的泥砂從河道到湖泊，在頂積層、前積層和底積層這3部分逐漸沉積，沉積粒徑由粗到細(xì)(Brian et al.，2010)。本次調(diào)查從上游至下游測(cè)量了同一次沉積過(guò)程中河道、前積層、頂積層中沉積顆粒的最大礫石粒徑(平均中值粒徑)及距河道距離(圖7)。

圖7 三角洲河道沉積、頂積層、前積層對(duì)應(yīng)層位粒徑關(guān)系Fig. 7 Grain sizes corresponding to fluvial， topset， and foreset in the delta respectively.

從圖7可以看出，總趨勢(shì)，礫石粒徑隨河道至前積層距離增加而減小，原因在于隨著三角洲沉積向湖推進(jìn)，水動(dòng)力逐漸變?nèi)?，沉積粒徑變??； 相對(duì)而言，流量越大，水動(dòng)力越強(qiáng)，沉積粒徑越大。

經(jīng)過(guò)流體搬運(yùn)而后沉積的礫石層，其沉積物的形態(tài)特征與當(dāng)時(shí)的水動(dòng)力條件和沉積環(huán)境密切相關(guān)(熊平生， 2017)?？衫贸练e層中礫石的粒態(tài)變化，分析沉積物的沉積環(huán)境及水動(dòng)力條件。在測(cè)量統(tǒng)計(jì)礫石a、b、c三軸長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上(圖8)，計(jì)算獲得礫石的扁度、球度等粒態(tài)數(shù)據(jù)。

圖8 疊溪三角洲Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)剖面頂部沉積層礫石礫徑b軸柱狀圖Fig. 8 B-axis size-frequency distribution histogram of the top of section Ⅰ， Ⅱ， Ⅲ of sedimentary gravel diameter in Diexi Delta

礫石的軸徑頻率分布柱狀圖可以大致反映沉積層中礫石的分布特征(楊光， 2010)。從圖8可以看出，礫石粒度特征明顯受水動(dòng)力條件和搬運(yùn)距離的控制。隨著搬運(yùn)距離的增長(zhǎng)(河→湖)和水動(dòng)力的減弱，軸徑眾數(shù)值向左偏移，顆粒的粒度逐漸變小。礫石的扁度值(圖9)，其分布范圍介于1.53～2，河道至前積層沉積物中礫石的扁度值逐漸變小。通過(guò)對(duì)比頂部沉積層與底部沉積層礫石的扁度值發(fā)現(xiàn)，頂部沉積層中礫石的扁度值比底部沉積層中礫石大。礫石的球度值分布范圍介于0.64～0.77之間，河道至前積層沉積物中礫石的球度值逐漸變大。通過(guò)對(duì)比頂部沉積層與底部沉積層礫石的球度值發(fā)現(xiàn)，頂部沉積層中礫石的球度值比底部沉積層中礫石小。以上結(jié)果表明：水流攜帶的沉積物由河道進(jìn)入湖泊，隨著水深的增加，水動(dòng)力逐漸變小，沉積層中礫石粒徑變化的總趨勢(shì)是由大變小。礫石在滾動(dòng)搬運(yùn)的過(guò)程中，越靠近湖心，其球度值越大，扁度值越小。頂部沉積層礫石的扁度值比底部沉積層中礫石的扁度值大、球度值小，反映了在沉積環(huán)境相似的情況下，水動(dòng)力越強(qiáng)，沉積層中礫石的扁度值越大，球度值越小。

圖9 疊溪三角洲Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)剖面底部和頂部沉積層礫石的球度、扁度變化Fig. 9 Sphericity and flattening figure of the top and bottom of section Ⅰ， Ⅱ， Ⅲ of sedimentary gravel in Diexi Delta

3 三角洲沉積歷史洪水分析

沉積剖面作為洪水的物質(zhì)記錄載體，其沉積特征和歷史洪水信息的提取，對(duì)于研究泥砂的粒徑與洪水流量關(guān)系，了解該地區(qū)歷史洪災(zāi)、重建該地區(qū)的環(huán)境特征有重要的指導(dǎo)意義。

3.1 三角洲沉積歷史洪峰流量計(jì)算

表3 水流能量法洪峰流量計(jì)算公式Table 3 Calculation formula of peak discharge by flow energy method

利用沉積物粒度反演計(jì)算歷史洪水洪峰流量，需要測(cè)量一次沉積過(guò)程中最大粒徑礫石，統(tǒng)計(jì)其幾何尺寸(長(zhǎng)、中、短軸)。在野外調(diào)查研究中，根據(jù)Ⅰ號(hào)剖面沉積特征，測(cè)量統(tǒng)計(jì)了其底部沉積層和頂部沉積層最大粒徑礫石的幾何尺寸(假定底部沉積層為1933年沉積，頂部沉積層為1986年沉積)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果列于表4。

表4 疊溪堰塞湖河道相沉積礫石幾何尺寸統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics on the geometric size of channel gravels in Diexi dammed lake

歷史洪峰流量的計(jì)算結(jié)果如表5所示。表5中的平均流速和平均水深由表4列出的礫石幾何尺度計(jì)算求出，斷面面積A按圖10所示斷面計(jì)算。

表5 歷史洪峰流量計(jì)算結(jié)果Table 5 Calculation results of historical peak discharge

圖10 洪水洪峰流量計(jì)算斷面參數(shù)Fig. 10 Calculation section parameters of flood peak discharge

由表5可看出，計(jì)算洪水最大洪峰流量為405.4m3·s-1。松坪溝流域年平均流量約 10m3·s-1，可見(jiàn)最大洪峰流量是其數(shù)十倍。由此推斷該次洪水可能是百年一遇的大洪水。

如圖10所示，水流能量法計(jì)算結(jié)果的精度與計(jì)算斷面的形狀及最大礫石的幾何尺寸緊密相關(guān)。因此，需要對(duì)研究區(qū)沉積環(huán)境和沉積特征進(jìn)行細(xì)致分析，確保測(cè)量的最大礫石為同一洪水過(guò)程沉積，以盡可能地提高計(jì)算精度。

3.2 松坪溝流域不同頻率設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算

在無(wú)實(shí)測(cè)歷史水文資料區(qū)域，一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以通過(guò)相關(guān)的水文計(jì)算來(lái)獲得，利用推理公式是推求設(shè)計(jì)洪峰量的主要方法。本文根據(jù)《四川省水文手冊(cè)》，利用推理公式法推求設(shè)計(jì)洪峰流量。

已知松坪溝流域面積F=507km2、溝長(zhǎng)L=41km、溝床平均比降J=30.93‰，計(jì)算方法步驟依據(jù)《四川省水文手冊(cè)》推理公式法推求設(shè)計(jì)洪峰流量，得到松坪溝流域不同頻率下的設(shè)計(jì)洪水洪峰流量，計(jì)算成果如表6所示。

表6 松坪溝流域不同頻率下設(shè)計(jì)洪峰流量(QP)Table 6 Design peak discharge(QP)under different frequencies in Songpinggou watershed

P=3.33%，P=2%，P=1%，P=0.5%，分別表示30年， 50年， 100年， 200年一遇設(shè)計(jì)洪水洪峰流量

根據(jù)歷史洪峰流量計(jì)算結(jié)果(3.1節(jié))， 1933年洪水洪峰流量為365.4m3·s-1，與50年(P=2%)一遇設(shè)計(jì)洪峰流量369.7m3·s-1接近； 1986年洪水洪峰流量為405.4m3·s-1，與100年(P=1%)一遇設(shè)計(jì)洪峰流量413.0m3·s-1接近?？梢酝茢嘣摿饔?933年與1986年所遭遇的兩次洪水，分別為50年一遇與100年一遇。

3.3 結(jié)果分析

1933年8月25日疊溪地震形成的小海子，本文在實(shí)地調(diào)查、走訪老鄉(xiāng)，以及結(jié)合遙感影像特征的基礎(chǔ)上，推測(cè)1933年小海子湖面海拔高程在2180m附近。1986年6月上旬，地處岷江上游的松潘、茂縣等地持續(xù)不斷降雨，小海子堤壩再次部分潰決(江在雄等， 1989)，湖面海拔高程降低至2154m附近。1986年至今，小海子堤壩雖有局部潰決，但規(guī)模不大，現(xiàn)存小海子湖面海拔高程保持在2150m附近，相較于1986年小海子湖面高程略有下降。

根據(jù)疊溪堰塞湖三角洲沉積特征及歷史洪水資料(常隆慶， 1933； 柴賀軍等， 1995； 江在雄， 1985； 江在雄等， 1989)，顯然，該套物質(zhì)沉積時(shí)間為1933～1986年。而且，據(jù)該地區(qū)80歲以上老人回憶，印象最深的水患為1933年和1986年兩次洪水，“疊溪地震六十周年祭碑文”(圖11)也印證了這一點(diǎn)。

圖11 疊溪地震六十周年碑文Fig. 11 Tablet inscription commemorating the 60th anniversary of Diexi earthquake

可以斷定的是， 1933年堰塞湖形成，最早接受沉積時(shí)間為1933年，為底部沉積層； 1986年洪水導(dǎo)致堰塞壩部分潰決，水位下降，此后該區(qū)域不再接受沉積，故頂部沉積層最后沉積時(shí)間為1986年。洪水越大，其能攜帶的泥砂粒徑越大，根據(jù)野外調(diào)查，在統(tǒng)計(jì)了1933年與1986年河道沉積層的最大礫石粒徑的基礎(chǔ)上，通過(guò)反演計(jì)算兩次洪水對(duì)應(yīng)的洪峰流量為365.4m3·s-1、405.4m3·s-1。反之，其他礫石相河道沉積層亦可通過(guò)該方法計(jì)算其洪水洪峰流量。

4 結(jié) 論

通過(guò)野外調(diào)查，在松坪溝河道匯入小海子的交匯地帶發(fā)現(xiàn)了一套長(zhǎng)約200m斷續(xù)出露的沉積物，根據(jù)其物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及沉積特征，判定其為1933年疊溪地震以后形成的具有頂積層、前積層和底積層3層結(jié)構(gòu)的吉爾伯特型扇三角洲，并得到以下結(jié)論：

(1)1933年疊溪地震，造成了岷江河道的阻塞，松坪溝為岷江上游的一主干支流，于疊溪小海子處與岷江匯合，伴隨小海子的形成，松坪溝攜帶的泥砂在溝口不斷沉積， 1986年岷江水患，小海子堤壩部分潰決，湖水水位下降，原沉積物隨水位下降不再接受沉積，進(jìn)入剝蝕階段，在水流的侵蝕作用下，部分沉積物未被破壞，保留至今，記錄和保存了沉積過(guò)程中的地質(zhì)事件。

(2)松坪溝溝口堆積體的巖性與松坪溝地層組成物質(zhì)基本相同，說(shuō)明其物源來(lái)自松坪溝經(jīng)由水流攜帶沉積于此。這些堆積體具有疊瓦構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、楔狀交錯(cuò)層理及韻律互層構(gòu)造。剖面從上至下，宏觀表現(xiàn)為礫石層的層厚逐漸變薄，礫石碎屑成分由粗變細(xì)的變化趨勢(shì)。

(3)根據(jù)沉積物的沉積特征推斷沉積環(huán)境，總體上該沉積剖面具有3類(lèi)沉積環(huán)境：河道沉積→濱-淺湖沉積→半深湖-深湖沉積，水動(dòng)力由強(qiáng)到弱。頂積層、前積層及底積層的泥砂粒徑與洪水流量存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，洪水流量越大，沉積粒徑越大。

(4)在流域無(wú)實(shí)測(cè)歷史水文資料情況下，通過(guò)水力學(xué)中的水流能量法反演計(jì)算，得出松坪溝1933年、1986年兩次洪水對(duì)應(yīng)的暴發(fā)頻率分別為50年、100年一遇。本文研究對(duì)于了解山區(qū)地質(zhì)環(huán)境及演化規(guī)律具有重要意義，可為地質(zhì)災(zāi)害等事件的發(fā)生頻率、危害程度提供參考。

致 謝：成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院的楊田老師在三角洲沉積特征的觀察描述方面給予了寶貴的協(xié)助和指導(dǎo)。趙賓杰、劉雙、馬二龍同學(xué)等參加了野外調(diào)查。在此一并致以衷心的感謝!