黄河是如何贯通入海的?
一、关于黄河贯通的争论
对黄河的贯通存在三种不同认识:
1)河湖共存(袁宝应等,2012;赵希涛等,2018),认为第四纪时期早期,黄河曾长期河湖并存,中更新世末黄河溯源侵蚀使湖泊消失,并呈现目前的黄河地貌景观。对河套地区的阶地研究表明:最早阶地T9形成于早更新世早期。自新近纪以来,黄河就是一条上、下游贯通的古老大河,黄河一直存在于强烈下沉的河套盆地。
2)渭河曾为黄河中游的主河道,后迁移到河套,形成几字型大拐弯。
3)古湖分段贯通、溯源侵蚀;大量研究表明,黄河具有分段贯通特点,中游和下游之间最先贯通(更新世),以湖泊贯通,中游、上游内部及其之间大湖,贯通时间较晚(更新世),上游贯通较晚(全新世),以溯源侵蚀为特征,河源尚在发育演化中。这些古湖包括:三门古湖-华北古湖(洛阳古湖)、三门古湖-河套古湖、银川古湖-河套古湖、诺尔盖古湖、黄河源古湖等。
晚更新世后期经过长期的剥蚀和溯流侵蚀,三门古湖水向东下溃泄,15万年前后,由于相关的地震活动,古黄河切穿以闪长纷岩为主的三门峡地垒及其以东的基岩(吴锡浩等,1988),三门峡盆地和洛阳盆地串通,使河水改向东流,形成现代统一的黄河,并在下游沉积黄河古冲积扇下部地层(张光业,1985)。
河套古湖为晚更新世内陆闭塞型古湖,面积约40000km²,晚更新世末—早全新世由于河流袭夺和河套盆地超强地震,造成黄河贯通(聂宗笙,2019)。河套盆地北侧山前断裂的强烈活动和超强地震活动,对河套古湖消亡和黄河的贯通具有重要作用。内蒙古的乌梁素海为黄河改道而残留的牛轭湖。
黄河地理位置图(据互联网资料)
二、黄河贯通的原因
鄂尔多斯周边新生代地堑系的出现,控制了黄河中、上游的发育(袁宝应等,2012)。
早更新世黄河流域以互不联通的湖盆为特征,它们各自形成独立的内陆水系。随着青藏高原抬升、河流侵蚀、夺袭,中更新世各湖盆间逐渐连通,形成黄河水系的雏形。晚更新世黄河逐步演变成贯通的大河。黄河中下游贯通,涉及了华北地区黄河内流时期多个古湖的贯通(杨勤业,1991),如诺尔盖、银川古湖、河套古湖、晋陕古湖、三门古湖、华北古湖。
有的学者认为(袁宝印等,2012),上新世末至中更新世末,黄河流域曾长期处于河湖并存阶段。中更新世末,黄河溯源侵蚀使三门峡以下河道畅通,湖水泄干,现今黄河的基本面貌开始形成。
黄河贯通的时间和方式:1)末次冰期结束,造成降水和湖泊水量增大;2)黄土高原形成,进入三门湖的泥沙量增大;3)构造活动,造成地震活动或泥石流堰塞湖发生溃坝,发
生溯源侵蚀,造成湖泊连通;4)地堑盆地沉降减速,进入拗陷阶段,使湖泊变迁,水体外溢。
黄河全线贯通,涉及了上、中、下游之间的联系,以及溯源侵蚀,和三角洲-古河道入海的完整过程。由于不同河段在贯通时间和方式上有差异,目前对黄河贯通的时间上尚有不同认识,归为中新世(赵希涛等,2019)或更新世-全新世。一般认为在更新世已经完成了最终贯通。
黄河贯通时间、地点的判断应包括:沉积标志、不整合界面、河流阶地地质时代等。黄河贯通的关键节点和事件的识别包括:古湖溢出、最高河流阶地、入海三角洲形成、冲积扇形成等,它们均是判断黄河形成时间的地质制约。
黄河中、上游地貌略图(据郭炼勇,2004)
三、黄河中游与上游之间的贯通
大约在1.6Ma前后,兰州一带向心水系消失,黄河上游水系贯通。黄河中游临夏盆地至河套盆地段,于1.8 Ma贯通(刘志杰等,2007)。岩相古地理恢复表明(吴利杰等,2019):早更新世-中更新世早期,河套盆地为局限性河湖环境,中更新世早期黄河已流入河套盆地;中更新世晚期-晚更新世早期,全盆地成为内陆封闭性咸水-半咸水湖盆,黄河为内流河;自晚更新世中晚期以后,随黄河逐渐外流,河套地区开始准平原化。此外,河套地区共识别出三期黄河古河道(周青硕等,2017),它们的时代分别为9.93~7.4kaB.P.,7.4~4.1 ka B.P.,4.1 ~ 1.2 ka B.P.。
黄土高原地质略图(据中国地质科学院)
四、黄河中游与下游之间的贯通
黄河中游的形成及其与下游的贯通,与黄土高原形成密切相伴,与古湖泊群之间的贯通密切相关。早期认为,1.6Ma晋陕峡谷贯通(刘志杰等,2007),而古地磁定年表明,晋陕峡谷段在晚更新世(1.2Ma)发生河流袭夺事件,晋陕大峡谷开始贯通(潘保田等,2012)。