【论文题目】 Paleochannel of the Yellow River within the Zoige Basin and its
environmental significance on the NE Tibetan Plateau
【论文作者】肖奇立、张玉柱、王宁练、黄春长、邱海军、朱艳、王浩宇、贾雅娜、陈豆、王春梅、王硕、Michael Storozum
【发表期刊】Science of the Total Environment
【卷号】Volume 853
【期刊分区】中科院SCI TOP期刊 (IF=10.753)
【来源网站】https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158242
在青藏高原东北部，晚更新世若尔盖古湖消亡之后，黄河干流及其支流白河和黑河等流经盆地内部且蜿蜒曲折，在来水来沙、河岸侵蚀及泥沙输移沉积等自然因素的影响下，发生迁移改道形成了诸多牛轭湖古河道。这为研究青藏高原东北部黄河河道变迁以及环境演变过程提供了理想材料。然而，相关研究缺乏对牛轭湖古河道充填物沉积相的系统认识，没有充分考虑牛轭湖古河道所分布的河流阶地位置及其发育(河流阶段)和废弃(因裁弯取直形成牛轭湖)的绝对年代，从而无法对河道变迁历史进行准确复原及古环境重建。同时值得注意的是，牛轭湖古河道虽然已脱离河流阶段，但并没有完全摆脱河流系统作用的影响，其往往会成为河流洪水淹没和蓄洪的场所，使牛轭湖古河道沉积剖面赋存河流洪水事件的沉积层。
张玉柱副教授团队通过对黄河源若尔盖盆地河段开展广泛细致的野外考察，选择具有代表性的牛轭湖古河道沉积剖面 (NYQ-B) 进行系统采样。基于野外宏观特征和室内磁化率、粒度、烧失量等指标分析结果，准确鉴别出了若尔盖盆地黄河牛轭湖古河道沉积序列中赋存的古河床相沙层、古牛轭湖相沉积层以及古洪水泛滥沉积层等不同成因类型的沉积层，进而建立了其地层沉积序列。结合光释光(OSL)和AMS 14C测年结果，对该牛轭湖古河道沉积序列记录的环境演变信息进行了深入探究。研究结果表明：(1) 剖面记录了4.17±0.49 ka以来牛轭湖古河道的环境变化：在4.17±0.49 ka~3.24±0.26 ka期间，古黄河曾一度占据河道； 3.24±0.26 ka前后古黄河发生裁弯取直(颈口裁弯)，古河道则被逐步废弃，河流环境开始向古牛轭湖环境转变；2.45±0.11 ka后古牛轭湖逐步走向消亡；1.31±0.05 ka以来该地开始发育亚高山草甸土，暗示牛轭湖古河道最终向草原景观演变；(2) 古环境代用指标表明，若尔盖地区在约3.00 ka之前气候较为温湿，而在约3.00 ka之后气候开始向干冷转变，这可能主要与东亚夏季风的衰弱和西风环流的增强有关；(3) 2期大洪水事件分别发生在2.92±0.22~2.87±0.27 ka和1.80±0.13~1.70±0.16 ka，在时间坐标上分别对应于全新世中期大暖期向晚期干旱时期的转折阶段以及黑暗时代冷期 (DACP)。这些特征时段由于气候相对寒冷干燥，青藏高原山地冰川普遍推进，冰雪融水的贡献可能较为有限，而气候转折和突变时期大气环流异常停滞、中低纬系统之间相互作用所引发的暴雨洪水，可能是导致这2期大洪水事件的主要原因。
该研究成果受第二次青藏高原综合科学考察研究项目 (2019QZKK0903)、国家自然科学基金项目 (42277449,41977062)、中国科学院 (A类) 战略性先导科技专项项目 (XDA20060201)、黄土与第四纪地质国家重点实验室开放基金项目(SKLLQG2107) 支持，已在《Science of the Total Environment》(中科院SCI Top期刊, IF=10.753) 在线发表。
图1 (a)青藏高原东北部黄河源区若尔盖盆地图;
(b)玛曲段DEQ、TWR和DEQ-E剖面以及若尔盖盆地内的NYQ-N和NYQ-B剖面位置图;
(c)若尔盖盆地黄河古河道 (古牛轭湖型) 卫星影像; (d)若尔盖盆地黄河古河道高程几何图。
图2若尔盖盆地黄河牛轭湖古河道沉积剖面(NYQ-B)地层照片及其地层划分和牛轭湖古河道照片
图3若尔盖盆地黄河牛轭湖古河道沉积剖面(NYQ-B)地层年代框架及磁化率、粒度成分、烧失量、吸湿水变化曲线
