黄河，是中国第二长河，我们的母亲河，长达5464公里，是世界上第6长的河流。然而，其形成时间一直有争议，15万年前、不晚于88万年、不晚于120万年、~150-160万年、~500万年等观点分歧。那么黄河到底是何时形成的？
图1，黄河的位置和区域地质图
一、黄河概述
黄河起源于巴颜喀拉山，穿过青藏高原东北部的山区，流过沙漠和鄂尔多斯区块的黄土高原，为华北平原提供沉积物，流入渤海。黄河流域是中华古代文明的发源地，被称为“中华文明的摇篮”。
图2，黄河
由于中国黄土高原发生了大量的土壤侵蚀，大量的细粒沉积物（黄土）被排放到河流中下游，使其成为地球上泥沙淤积最多的河流，经常在其下游造成毁灭性的洪水。在河南开封有著名的地上河。
图3，河南开封黄河
二、新生代的地质年代
新生代是地球历史上最新的一个地质时代，随着恐龙的灭绝，中生代结束，新生代开始，分为古近纪、新近纪和第四纪，这一时期形成的地层称新生界。时间：6500万年至今，如下表所示。
界 | 系 | 统 | 组 | 含油气 | 厚度 | 岩性特征 |
新生界 | 第四系 | 全新统 | 0～30 | 顶部为未固结土黄色松散砂土，底部为灰黄色粉砂质黄土。 | ||
更新统 | 0～100 | 马兰黄土 | ||||
新近系 | 上新统 | 20～100 | 紫红色粘土岩，富含海绵状钙质结核，底部有砾岩。 | |||
中新统 | ||||||
古近系 | 渐新统 | 100～300 | 三趾马红土 | |||
始新统 | ||||||
古新统 |
鄂尔多斯盆地自白垩纪后期隆起之后，除盆地西部及西北缘有渐新统超覆之外，盆地广大地区仅有新第三系沉积。渐新统为杂色砂泥岩夹石膏层，厚20-360m，新第三系为一套红土层，厚2-8m。
图4，黄河
第四系地层在盆地内部基本上以北讳38°为界，北部是砂砾层，南部是黄土，厚70-300，与下伏地层的接触关系均为不整合。
图5，黄土高原
三、河南三门盆地与三门峡
三门盆地是决定现代黄河形成时间的关键区域。它位于黄河中下游的过渡区，沿着主河道毗邻最后一个峡谷（即三门峡），然后流入渤海。北以中条山为界，南为秦岭和崤山，河道地形约束，相对稳定，三门盆地漫滩宽度小于5公里。
图6，河南三门峡
相比之下，黄河下游地区的河道在历史时期经历了显著的南北迁移。因此，三门峡切口的时间为黄河最终整合为现代河流提供了最直接的证据。
图7，三门峡库区
三门盆地晚新生代沉积层序不整合地覆盖在古近系平陆群上，盆地内不同地区具有河流-湖泊层序和黄土-古土壤层序同步沉积的特征。
图8，三门峡大坝
河流-湖泊序列，被称为三门组，被分为三个组。下部地层的特征是分选度差、棱角到中等磨圆的砾岩和砂土，可解释为近端冲积扇矿床。中部为灰绿、褐泥，并伴有稀疏的粉砂和细砂层，解释为盐湖和湖岸沉积物。
图9，纹理砂岩
上部由浅黄色砂和浅棕色至灰绿色泥交替组成，解释为湖泊沉积物或河流沉积物。
图10，河流沉积
四、黄河的形成史
黄河的地质历史是复杂的，可以细分为两个主要的进化阶段：（1）原黄河，它可能形成于始新世，经历了一个重大的变化方向，向东北兰州地区，在中新世晚期-上新世早期。
图11，青海贵德黄河大桥
（2）为现代黄河，其特征是鄂尔多斯区块周围呈方形弯曲，向东流经三峡，流向大海。三门峡的切口标志着现代黄河的诞生，然而，关于峡谷形成时间仍存在大量的争论，估计年龄从中新世晚期到上新世早期。
图12，河流沉积的砂岩
五、黄河形成的证据
最近，中国学者在三门峡盆地中心实施了环境钻探并开展合作研究，获取了黄河贯通三门峡历史完整的岩芯记录，通过与盆地边缘露头剖面的对比，明确了岩芯108 m处河道沉积物的首次出现是黄河在三门峡地区留下的最古老印迹。
图13，三峡流域沉积环境变化的成因
系统的沉积学、古地磁定年、物源分析（Sr-Nd同位素&重矿物组合）、古环境指标等的研究结果表明：自~125万年开始，三门峡盆地河流沉积物开始大规模发育、上游鄂尔多斯地体的碎屑物质开始大量涌入、沉积环境经历了从封闭型咸水-微咸水湖环境到开放型河流环境的显著转变。
图14，黄河乾坤湾
综上所述：现代黄河水系在~125万年开始形成、中更新世全球气候转型期海平面的加速降低对其形成有重要影响。图1和图13引自Wang，2022。