125萬年！黃河有了準確生日

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員龐忠和等中國科學(xué)家圍繞黃河“身世”和現(xiàn)代黃河水系格局形成時代展開研究。他們通過地下水精細定年測定，得出了“現(xiàn)代黃河水系格局的形成時代為125萬年前”的結(jié)論，一改此前眾說紛紜的局面。

近日，該研究結(jié)果在線發(fā)表于《地球與行星科學(xué)快報》。

據(jù)介紹，古黃河從寶雞峽貫通三門峽東流入海，而現(xiàn)代黃河則是從六盤山起向北流，經(jīng)賀蘭山后過陰山河套，再由呂梁以西向南折返，最后經(jīng)三門峽東流入海。該過程是地殼構(gòu)造變動影響地表水系形成演化的重要事例，對于認識古氣候與古水文變化意義重大。

然而，對于古黃河中游改道的時間，學(xué)術(shù)界眾說紛紜，對現(xiàn)代黃河水系格局的形成時代，有15萬年前、不晚于120萬年前、約500萬年前等不同觀點。

以往，科學(xué)家使用36Cl測年方法來測定地質(zhì)沉積物年限，但該方法在地下水測年工作中容易受到深部來源、初始值變化等因素影響，其定年結(jié)果的解譯精度低，在地下水中的應(yīng)用非常有限。為此，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、北京師范大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)組成聯(lián)合科研團隊，選擇渭河盆地深層地下水展開年代學(xué)研究，并綜合81Kr與36Cl方法開展精細的定年工作。

據(jù)介紹，該研究共采集測定了8組地下水樣品。通過分析地下水的年齡和化學(xué)成分數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，自秦嶺山脈向北，區(qū)域地下水呈現(xiàn)年齡逐漸變老的趨勢；而根據(jù)地球化學(xué)溫度計估算，地下水的溫度可達100℃～130℃，此時地下水與碳酸鹽同位素交換作用加強，O-18富集程度增大。這部分地下水在受重力驅(qū)使繼續(xù)向北運移的同時，溶解了古三門湖湖相沉積中的氯化物，因而Cl元素含量顯著增加，并最終與盆地中心部位的老地下水混合。

與此同時，由于鄂爾多斯高原隆升，黃河溯源侵蝕和不斷下切導(dǎo)致區(qū)域深層地下水流向發(fā)生了由東西向變?yōu)槟媳毕虻霓D(zhuǎn)折。而這個時間約110萬年至130萬年前，正好對應(yīng)中更新世氣候轉(zhuǎn)型期、第四紀轉(zhuǎn)型期。最終，研究獲得了125萬年前斷代時間節(jié)點的新結(jié)果和區(qū)域地下水流場的新認識。