黄河流域是中华文明的摇篮。黄河的形成与演化是地貌学的重要科学问题，历来受到研究者重视。但是，关于黄河形成的年代还没有定论。2019年9月，习近平总书记《在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话》发表，为研究黄河指明了方向，相关单位积极组织黄河流域生态环境和可持续发展的研究项目，探索黄河生态流域环境变化与人地关系的规律。
最近，在国际知名学术刊物《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》上，发表了我 院张瀚之博士等研究论文，她们提出了黄河可能形成于约五百万年的新认识。张瀚之及其合作者基于黄河上游和中游联通后，河流沉积物组成一致的原理，对黄河中游和上游的三门峡盆地、渭河盆地和相关区域的河流沉积物组成特征进行了系统研究。她们采集了现代渭河、灞河河流沉积物样品、陕西渭南张家坡和河南三门峡黄底沟地质时期河流沉积物序列样品进行分析，总结了黄河上游中游不同地区、不同潜在物源的沉积物特点；以沉积物中碎屑锆石铀-铅年龄谱(相当于锆石矿物的DNA)和重矿物组成为指标，对比了古代和现代不同时间、不同区域的锆石年龄谱和重矿物组成。结果发现，在至少五百万年以前，黄河中上游祁连山地区、晋陕峡谷等物质已经流入三门峡盆地(位于河南西部)，表明那时黄河上游和中游可能已经联通，类似于现代黄河的水系基本形成(图1、图2)。这个结论依据沉积序列的系统分析和物质特征直接对比，为认识黄河形成演化历史提供了重要证据。此前，张瀚之博士等通过对渭河盆地沉积物锆石年龄谱的研究，揭示了黄河流域环境演变过程，相关论文发表在《Geophysical Research Letters》, 《Journal of Geophysical Research》，《第四纪研究》等国内外知名学术刊物，为认识黄河演变提供了证据
参加黄河水系演化年代项目研究的还有地理与海洋学院鹿化煜教授、王先彦教授和陕西师范大学周亚利副教授等师生。实验测试分析分别在公司地貌过程与环境实验室和陕西师范大学重矿物分析实验室完成。研究工作得到国家自然科学基金项目的联合资助。
图1 黄河流域地貌结构和水系。
图2 河南三门峡盆地沉积序列碎屑锆石年龄谱和重矿物组合特征揭示黄河物质来源的变化。
原文连接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018220305204