科技日报记者 张毅力 通讯员 潘少奇
近日，河南大学地理科学与工程学部科研团队完成千米地质钻探工程，历经81天连续作业，成功获取总长千米、重达7吨的连续完整岩芯样本。这套深埋华北平原地下的沉积物岩芯，如同封存千万年的地球“时间胶囊”，为厘清黄河演化历程、东亚季风变迁规律及中原文明环境耦合关系，提供了关键实物证据，有望更新华北平原古环境演化的科学认知。
此次钻探作业选址于河南新乡封丘县丁庄村，核心勘探区域聚焦华北平原核心的开封凹陷地带，此地长期接受河流、湖泊、风尘等多类型沉积物堆积，形成了厚度大、连续性强、保存完整的沉积地层，是解析区域千万年尺度环境演变、水系变迁的天然地质载体，具备极高的古地理、古气候研究价值。
地质学界普遍认为，地表沉积地层是记录地球环境演变的“天然史书”。据项目负责人苗晓东教授介绍，本次获取的连续千米岩芯有效弥补了华北平原深部沉积数据的空白，规避了浅层沉积记录残缺、信息断层的短板，成为串联黄河变迁、季风演化与人类文明发展的核心科研素材。
苗晓东介绍，本次千米岩芯的初步研究成果，对传统认知形成重要补充与突破。科研团队通过地层年代标定与沉积物物源示踪分析发现，钻孔深部地层已出现典型的黄河源区泥沙物质信号。这一证据表明，黄河向华北平原输送泥沙、塑造平原地貌的历史，显著早于早更新世，水系活动痕迹可追溯至258万年前的新近纪时期。若后续高精度年代学、沉积学与物源追踪研究进一步佐证该结论，将大幅前移黄河大型贯通水系的形成时间，重塑黄河地貌演化的时间谱系，为解析青藏高原隆升、黄土高原侵蚀与华北平原发育的联动机制提供全新依据。
此外，开封凹陷岩芯完整留存了东亚季风千万年的活动轨迹，不同层位的沉积物特征，精准对应不同时期的季风强弱与气候环境变化。依托这套连续沉积记录，科研团队可构建更长时间尺度的季风演化序列，厘清气候变迁、水文变化与地貌塑造的耦合机制。同时，该研究也为现代环境治理、气候风险预判提供了古气候参照，印证了当代生态、水文、灾害问题与长期地质气候演化的内在关联。
自然演化赋能中原文明进程。科研团队在岩芯中晚期沉积层中，捕捉到清晰的人类活动环境信号。历史时期土地开垦、农业耕作改变地表侵蚀强度，黄河人工治理、决口改道重塑沉积过程，这些人类活动痕迹与自然气候、水文变化信号交织留存于地层之中。虽然人类活动信号的精准辨识仍需系统数据分析，无法直接对应单一历史事件，但岩芯样本为解析“自然环境—人类活动—文明演替”的互动关系，搭建了关键研究平台。
苗晓东介绍，目前，研究团队已全面启动千米岩芯的系统实验分析、数据标定与图谱构建工作。未来相关研究成果，将进一步揭示黄河、季风与中原大地的共生演化规律，为区域生态保护、流域治理、文明溯源提供扎实的科学支撑。
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