青藏高原东北部若尔盖盆地黄河古牛轭湖演化历史及其古环境意义

本文通过沉积学与年代学分析，揭示了青藏高原东北部若尔盖盆地黄河古牛轭湖（OSL测年4290±490 a）的完整演化序列：从河道沉积→河湖过渡相→古牛轭湖沉积（A）→漫洪沉积（OFD）→古牛轭湖沉积（B）→现代土壤。研究发现3280±260-3010±450 a期间的极端漫洪事件（OFD）与中晚全新世气候转型期大气环流异常相关，为理解高原河流演化与极端洪水气候背景提供了关键证据。

　　

Highlight

这项研究首次建立了若尔盖盆地黄河古牛轭湖沉积的完整演化序列，揭示了4290±490 a的河道截弯取直事件与3280±260-3010±450 a极端漫洪事件的气候驱动机制，对理解青藏高原河流系统响应环境变化的模式具有重要意义。

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地理背景

若尔盖盆地位于青藏高原东北缘（图1），是受东亚季风（EASM）、印度季风（ISM）和西风带共同影响的构造断陷盆地（面积1.94×10⁴ km²）。区内黄河及其支流（白河、黑河等）发育大量Ω形、U形古河道遗迹，为研究河流演化提供了理想场所。

采样点

YDE剖面（33°32′45″N, 102°26′40″E，海拔3431 m）位于黄河二级阶地（T₂），距现代河道1.2 km。该古牛轭湖颈口处出露完整，由季节性溪流侵蚀揭露，是研究河道演化的关键剖面。

古环境代用指标分析

粒度分析使用Beckman Coulter LS13320激光粒度仪，前处理包括H₂O₂去除有机质和HCl去除碳酸盐。磁化率采用Bartington MS-2B磁化率仪（0.47/4.7 kHz）测定，所有实验均在陕西师范大学环境变化实验室完成。

粒度特征

河道沉积以砂粒（>63 μm，74.02%）为主，峰值出现在185-204 μm（图4，表2），分选良好、尖峰、极正偏，反映强水动力条件；而牛轭湖沉积则以粉砂（2-63 μm，76.8%）为主，峰值在7.8-13.5 μm，显示静水环境特征。

沉积序列的古环境意义

基于OSL年代框架与沉积相分析，YDE剖面揭示出六个演化阶段：

• 阶段I（>4440±390 a）：黄河河道沉积，代表活跃的辫状河体系

• 阶段II（4290±490 a）：颈口截弯形成牛轭湖，出现河湖过渡相

• 阶段III（牛轭湖A相）：细粒沉积反映稳定湖泊环境

• 阶段IV（3280±260-3010±450 a）：OFD层记录极端漫洪事件

• 阶段V（牛轭湖B相）：重返静水沉积

• 阶段VI：现代土壤发育

Conclusions

1. 该古牛轭湖序列包含河道沉积→过渡相→牛轭湖A相→OFD→牛轭湖B相→现代土壤六单元

2. OSL年代显示4290±490 a发生颈口截弯事件，形成牛轭湖

3. 3280±260-3010±450 a的OFD层对应中晚全新世气候转型期，异常降水引发极端漫洪

4. 研究为青藏高原河流演化与古洪水气候背景研究提供了新模式