赖忠平教授团队ESR / 黄河何时东流入海：三门峡贯通的证据与年代综述
2026年3月11日，Earth-Science Reviews在线发表了赖忠平教授团队题为“Sanmen Gorge incision and the formation of a super Yellow River: A review of evidence, age, and geomorphic models from endorheic to exorheic”（ 三门峡切穿与超级黄河的形成：内流—外流水系转变的证据、年代与地貌模型综述）的文章，系统梳理了黄河切穿三门峡这一重大地质事件的相关证据、年代约束及可能的地貌演化模式。该研究结果有助于厘清黄河贯通时间的相关争议，并为理解大型河流由内流到外流的转变机制提供了新的认识，同时对火星类似过程亦具有潜在启示意义。
黄河作为孕育中华文明的重要河流，其何时形成东流入海的现代水系格局，一直是地学界长期关注和争论的问题。三门峡作为黄河入海的最后一道屏障，其下切贯通标志着黄河由内流水系向外流水系的根本性转变。
该研究首先复核了前人研究用于限定三门峡贯通年代的主要证据及其可能存在的问题：
① 阶地的证据：三门峡及周边地区广泛分布的河流阶年代为河流下切提供了~1.2 Ma的最小年代参考。
② 湖泊消亡的证据：过去认为古湖干涸即代表峡谷切穿。然而，该研究认为使用三门古湖的干涸年代来指示三门峡的切穿年代可能存在错估。这是因为在黄河切穿三门峡之前，三门古湖可能在气候的影响下已经干涸过。此外，三门古湖在最终干涸前，可能已经经历了长期的“溢流”过程，导致三门古湖的沉积记录存在沉积间断。
③ 下游平原沉积响应及物源变化的证据：黄河下游平原、三角洲及边缘海地区的钻孔/剖面记录的黄河切穿三门峡的年龄从1.6 Ma到0.15 Ma不等。该研究认为前人研究存在分歧的原因可能受控于不同指标检测黄河物源信号的灵敏性，且部分地球化学指标还可能受到气候变化的影响。同时期渤海、黄海的海侵也可能会干扰物源信号的解读。黄河下游平原地区可能存在的沉积间断也可能导致依据古地磁定年所得出的地层年代存在低估。
通过对上述证据的全面梳理和分析，该研究将黄河三门峡的贯通时间限定在1.6 Ma至1.2 Ma之间。在此基础上，文章对黄河切穿三门峡的可能演化模式及驱动因素做了进一步讨论。
文章探讨了两种从内流区向外流区转变的地貌演化模型：
① 湖泊溢出切穿模型：该模型认为，黄河上游一系列盆地在气候湿润期（如间冰期）获得大量融水，湖面上升并依次溢流，最终导致终端湖泊——三门古湖水位暴涨，越过三门峡地区的分水岭，发生灾难性溢流。三门古湖的溢流可能沿着三门峡地区的基岩破碎带快速下切侵蚀，形成峡谷。此模型得到现代洪水事件和火星古湖泊溢流研究的支持。
② 溯源侵蚀切穿模型：该模型认为，三门峡周边地区的河流可能通过溯源侵蚀逐步切割分水岭，使得平原地区的古黄河与上游区域的古湖泊水系最终相连通。但文章考虑到三门峡地区峡谷段较长且基岩裂点众多，溯源侵蚀切穿模型很可能不如湖泊溢出切穿模型高效。
文章讨论了构造和气候两大驱动因素：文章认为，青藏高原隆升虽提供了宏观地质背景，但三门峡地区构造活动的活跃期早于黄河贯通事件，因此气候因素可能在该过程中发挥了更关键作用。黄河贯通的时间（1.6-1.2 Ma）恰与中更新世气候转型期相对应。该时期全球冰期-间冰期旋回由4.1万年周期主导逐渐转变为10万年周期主导，气候波动幅度增大，并且冰期时积累了更大的冰盖导致冰消期时激增了巨量的冰川融水。在这种更高的气候变率背景下，以及间冰期大量的降水----尤其是冰消期时激增的巨量冰川融水----为湖泊溢流提供了充足的水动力条件，成为推动黄河贯通的重要动力。
最后，论文讨论了黄河与长江的不对称演化问题：同样发源于青藏高原的巴颜喀拉山，南坡的长江早在 >23 Ma 即已贯通，而北坡的黄河直到 <1.6 Ma 才形成统一水系。文章认为，这种差异主要与两河所处的地形—气候条件有关：长江位于山的南坡，是季风迎风坡，降水充沛，径流量大、侵蚀能力强，水系整合快。而黄河则处于北坡的背风坡、降水有限、径流量小，上游还需穿越一系列盆地，水系整合慢；中游流经干旱—半干旱地区，并有足够空间形成古大湖，蒸发量大。所以，直到早更新世气候转型期、全球气候变率增强，黄河才获得实现贯通的水动力条件。
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图 1. 黄河流域位置图及大地构造背景。图 (b) 中红色粗线条标注了黄河上游 (U)、中游 (M) 和下游 (L) 的分界线。(c) 流域简略大地构造图（据 Weislogel 等, 2010; Xiao 等, 2020 和 Yang 等, 2009 修改）。注：ENCC—华北克拉通东部；TNCO—华北跨造山带；WNCC—华北克拉通西部；OB—鄂尔多斯地块；CAOB—中亚造山带；JB—准噶尔盆地；TB—塔里木地块；QB—羌塘地块；Q&Q—祁连与柴达木；YC—扬子克拉通；S-G—松潘-甘孜；Q-D—秦岭-大别。 |
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图 2. 三门峡及周边地区河流阶地与湖岸阶地的分布及年代。三角形表示河流阶地位置，圆形代表湖岸阶地位置。白色斜体数字表示阶地编号。部分阶地因原始文献缺乏相关数据而未标注年龄。 |
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图 3. 三门峡及周边地区夷平面和最高一级阶地的黄土-古土壤序列及古地磁年代学框架。剖面位置见图2。红色虚线指示各剖面中的布容/松山 (B/M) 极性界线，蓝色虚线指示夷平面中的松山/高斯 (M/G) 极性界线。 |
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图 4. 汾渭地堑地貌及三门古湖干涸年代记录。(a) 和 (b) 汾渭地堑地貌图，显示主要断裂及次级盆地。(a) 和 (c) 不同剖面记录的三门古湖干涸年龄。五角星和菱形分别代表钻孔和剖面的位置。白色字体表示三门古湖消失或该地区黄土开始堆积的年代。白色斜体数字表示钻孔/阶地编号。 |
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图 5. 渭河盆地典型钻孔及剖面的黄土-古土壤序列与古地磁年代学框架。剖面位置见图4。红色虚线指示布容/松山 (B/M) 极性界线，蓝色虚线指示松山/高斯 (M/G) 极性界线。 |
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图 6. 汾河盆地与运城盆地钻孔及剖面的黄土-古土壤序列与古地磁年代学框架。剖面位置见图4。红色虚线指示布容/松山 (B/M) 极性界线，蓝色虚线指示松山/高斯 (M/G) 极性界线。 |
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图 7. 三门峡盆地钻孔及剖面的黄土-古土壤序列与古地磁年代学框架。剖面位置见图4。红色虚线指示布容/松山 (B/M) 极性界线，蓝色虚线指示松山/高斯 (M/G) 极性界线。 |
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图 8. 黄河下游平原及边缘海地区响应三门峡切穿事件的沉积记录年代。菱形表示相关黄土剖面，带“X”的圆圈表示对应钻孔位置。相邻黑色字体标注了响应三门峡切穿事件而发生的沉积相或物源变化年代。 |
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图 9. 黄河下游平原及东部边缘海地区风成黄土堆积序列与钻孔岩性对比。红色虚线指示布容/松山 (B/M) 极性界线，蓝色虚线指示松山/高斯 (M/G) 极性界线。 |
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图 10. 黄河切穿三门峡的溯源侵蚀切穿模型与湖泊溢出切穿模型地表过程示意图。(a) 与 (b) 黄河切穿三门峡前后的地貌状态；解释此事件的 (c) 湖泊溢出切穿模型与 (d) 溯源侵蚀切穿模型。深蓝色实线代表现代黄河，深蓝色虚线代表黄河切穿三门峡时可能存在的南流路径。 |
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图 11. 溯源侵蚀切穿模型与湖泊溢出切穿模型的演化过程示意。(a-b) 湖泊溢出切穿模型，上游大规模洪水注入导致古湖水位上升并最终溃决切穿峡谷；(c-d) 溯源侵蚀切穿模型，局部河流向源头侵蚀最终贯通峡谷。 |
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图 12. 黄河切穿三门峡的时间汇总及其与全球/区域多指标记录的相关性。(a) 底栖有孔虫 δ18O 综合曲线；(b) 全球海平面记录；(c) 中国黄土高原磁化率堆积记录（亚洲季风强度指标）；(d) 黄土 χ 记录（东亚夏季风指标）。下方标注了前人研究认为的自 3.6 Ma 以来的主要构造运动：GH—共和运动；KH—昆仑-黄河运动；QZ—青藏运动 (A, B, C)。 |
研究团队由汕头大学、中国地质大学（武汉）、兰州大学的学者组成。文章的作者按顺序分别为：赖忠平教授（汕头大学，通讯作者，共同一作）、宋盈瑾（汕头大学，赖忠平教授团队博士生，共同一作）、黎珍儿（汕头大学，赖忠平教授团队本科生）、刘博慧（汕头大学，赖忠平教授团队研究生）、肖国桥教授（中国地质大学（武汉））、潘保田教授（兰州大学）。
赖忠平教授领导的流域演化与人类活动团队的研究定位是：在地球冰期旋回的全球变化背景下，以“从源到汇”的系统思维，聚焦流域与三角洲，研究地球表层陆地、河流、三角洲与海洋和大气的耦合演化，及其与人类活动的关系，探讨第四纪地质与海洋地质、年代学、地貌学、考古学、全球气候变化与碳循环、地质灾害、地下水砷污染机制等基础研究以及与国民经济密切相关的重大科学问题。团队近年来聚焦黄河“悬河”的地质历史与对策，及其对华夏古文明的影响等研究。
文章信息和链接：Zhongping Lai1,*, Yingjin Song1, Zhen’er Li, Bohui Liu, Guoqiao Xiao, Baotian Pan. 2026. Sanmen Gorge incision and the formation of a super Yellow River: A review of evidence, age, and geomorphic models from endorheic to exorheic. Earth-Science Reviews 277, 105458.
https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2026.105458
