黄河全长一共有多少千米，黄河是中华民族的母亲河，是中华文明的摇篮。自古以来，华夏儿女对黄河的形成演化历史都有着极大的好奇心与探索欲。“黄河之水天上来，奔流到海不复回。”如今，人们对于黄河的来龙去脉已经有了比较清楚的了解，但黄河是什么时候形成的，很久以来仍然是个谜团。
近期，兰州大学地貌演化与新生代环境研究团队在前人研究工作基础上，通过三门峡地区的环境钻探研究，获得了现代黄河水系在距今约125万年前形成的可靠证据。我们邀请研究团队成员兰州大学教授王鑫和余子莹对此做详细解读。
黄河全长约5464千米。黄河发源于我国青海省所辖范围内的巴颜喀拉山，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南以及山东九个省级行政区。黄河作为中华民族的母亲河，黄河天然年径流量580亿立方米，滋养着全国
现代黄河流向示意图（根据国家测绘局官网地图绘制）
（1）研究黄河三门峡是关键
黄河的形成演化涉及漫长地质时期复杂的水系重组过程。
有学者认为，黄河形成之前，中上游地区存在多个相互独立的内流水系，后因中游河流的溯源侵蚀，将原来不同地段的涓涓细流串联起来形成洋洋大河，在贯通三门峡后东流入海，形成了现代黄河水系。
还有学者认为，黄河曾自兰州地区南下，经渭河东流入海，后因中上游河流的溯源侵蚀，袭夺了古黄河兰州以上的水系，形成了现代黄河水系。
黄河干流全长约5464千米，流域面积约75.2万平方公里。黄河是中国第二长河，中华文明最主要的发源地，中国人的“母亲河”。其发源于青藏高原巴颜喀拉山脉，呈“几”字形，流经青海、四川等9个省区，最后流入渤海，由于中段。
尽管黄河的形成演化历史非常复杂，众说纷纭，但大体可以划分为两个演化阶段：一个是古黄河阶段，无论是内流河，还是从其他河道东流入海，在形态特征上均与现今黄河水系格局截然不同；一个是现代黄河阶段，以“几”字弯的形成和贯通三门峡东流入海为标志，在形态特征上与我们今天看到的黄河大体一致。
那么，现代黄河水系的格局是什么时候开始形成的？三门峡是现代黄河的必经之路，且三门峡以东地区河道频繁改动、不易获得河流形成演化的直接证据，所以要解开这个谜底，关键的节点就在三门峡。
（2）用“芯”发现水系演化
沉积物受重力影响有序沉积，按先后顺序层层堆叠，形成地层，如同书页有序排列组成书籍。不同类型沉积物的颜色、颗粒大小、层理、物质组成、赋存化石等特征均有所不同，如同书页中的文字，记录了沉积物形成时的气候环境状况。
三门峡是黄河主干道上的最后一道峡谷，南北分别被中条山、秦岭和崤山所限，河道摆动和河流沉积物的沉降空间极为有限，若黄河流经三门峡，必然在盆地中心位置留下足迹。因此，确定三门峡地区最老黄河沉积物的年代，即可获得现代黄河水系形成时代的可靠证据。
（3）用“磁”确定河流时代
黄河全长约5464千米，流域面积约752443平方公里。黄河属太平洋水系，干流多弯曲，素有“九曲黄河”之称，河道实际流程为河源至河口直线距离的2.64倍。黄河中上游以山地为主，中下游以平原、丘陵为主。由于河流中段流经中国黄。
接下来的问题是，岩芯108.7米处，对应的是什么时间？
研究团队通过古地磁定年技术，建立了钻孔岩芯的年代框架。现今，地磁场的地磁北极在地理北极附近、地磁南极在地理南极附近。但在地质时期，地磁场曾发生无数次的倒转，如最近一次持续时间很长的倒转发生在距今78万年前。
研究团队按平均70 厘米间距采集了217块古地磁样品，对每个样品进行了不少于13步的交变退磁和热退磁处理，建立了钻孔岩芯高分辨率的磁极性变化序列，通过与国际标准极性柱的对比，建立了岩芯的古地磁年代标尺。结果表明，岩芯底部年代约为196万年前，从封闭型微咸水湖到河流环境转变的时代为约125万年前。
（4）125万年前现代黄河形成
我们知道了约125万年前一条大河流经三门峡，那么如何确定这就是黄河呢？三门峡盆地地势相对低洼，周边山地的径流汇集于此，形成局地河流也属情理之中。那么，这条河流到底是局地河流还是黄河？
物源分析是判定河流身份的钥匙。由于黄河流经鄂尔多斯地块上的沙漠、黄土高原时携带大量泥沙，若是黄河，沉积物中必然能发现大量来自鄂尔多斯地块的碎屑物质，相反，若是局地河流，沉积物应来自中条山、崤山、秦岭等近缘山体。好比生物之间通过DNA检验即可判断亲缘关系，沉积物中也有类似的查验技术，如常用的Sr-Nd同位素、重矿物组合等方法。我们的研究选取岩芯不同部位的样品测试Sr-Nd同位素以及进行重矿物鉴别。结果表明：108.7米（约125万年前）为同位素值分异处，其下同位素值与秦岭相近，指示125万年前为近缘沉积；108米以上部分同位素值与鄂尔多斯地块一致，说明125万年后鄂尔多斯地块碎屑物质开始大量涌入，代表现代黄河水系形成。此外，重矿物组合的研究结论也与此一致，证明了约125万年前沉积物源发生改变，现代黄河物质开始输入，即现代黄河水系形成。
（5）追寻现代黄河形成原因
黄河的长度：5464公里。黄河作为中国第二大河，黄河从青海一路“奔流到海不复回”，全长5464公里（干流），水面落差4480米。而世界上落差最大的瀑布——安赫尔瀑布，水流落差也只有979.6米。所以，如诗仙口中的“天上之水。
最后一个问题是，大约125万年前，到底是什么因素促成了现代黄河水系的形成？
河流上游地区的构造抬升、流域气候变化、海平面的降低是影响大江大河水系发育和重组的可能因素。
若流域降水和地表径流增多，可能导致湖水溢出，切穿峡谷，形成河流，称之为河流演化的“湖水溢出”模型。大量来自三门峡盆地周边地区的古气候重建结果表明，约125万年前后黄河流域降水并无显著增加，研究团队的岩芯档案也记录了河流发育之前湖泊逐步萎缩的过程，与“湖水溢出模型”不符。故而，黄河流域气候变化对现代黄河的形成影响较小。
青藏高原的隆升造就了我国西高东低的地貌格局，奠定了“一江春水向东流”的基础。此外，青藏高原的隆升及其远源效应，影响着黄河中上游地区的断层分布，为河流的发育和改道提供了便利条件。因此，青藏高原的隆升对黄河的形成演化无疑具有重要影响。但最近的研究结果表明，青藏高原东北缘、秦岭、中条山等的隆升时代远早于现代黄河水系的形成时代。因此，山体隆升也不是现代黄河水系形成的原因。
中外科学家通过深海岩芯、冰芯、中国黄土等研究载体，建立了第四纪（约258万年前至今）全球气候环境变化框架，揭示了距今125万年至70万年是全球气候转型的关键时期，称之为中更新世气候转型。自125万年前起，全球气候变化的脉搏从之前的4.1万年主导周期逐步转变为70万年之后的10万年主导周期。自125万年前开始，全球冰量快速增加、全球温度快速降低、全球海平面也快速降低。
图片由兰州大学教授王鑫提供。
