尽管幼发拉底河（Euphrates River）绵延约3,000公里横跨西亚，数百万年来塑造了该区域的地质，但其起源时间和河道演化仍是个谜。迄今，已提出两种对立的假说来解释该河流系统的晚新近纪路径：终止于安纳托利亚的古湖泊或地中海，或向东南延伸至阿拉伯半岛。在此，研究人员利用地震反射和地形数据表明，两个先前识别的沉积堆积体——沉积于晚中新世墨西拿盐度危机（Messinian salinity crisis, MSC）末期——是由双河流系统形成的，这些河流排入一个部分干涸的东地中海，随后改道向波斯湾并汇合形成现代幼发拉底河。通过概率性沉积物预算模型（probabilistic sediment-budget modelling），研究人员表明，尽管最晚墨西拿期的流域面积比现代小一个数量级，但总古径流量（palaeo-discharge）超过了现代底格里斯河（Tigris）、幼发拉底河和尼罗河（Nile）的总和，表明强烈的古降水（palaeo-precipitation）和高古地形（palaeo-relief）。这些结果表明，板块边缘变形既控制了将幼发拉底河从安纳托利亚-欧亚板块（Anatolian–Eurasian Plate）改道至阿拉伯板块（Arabian Plate）的河流改道事件，也为冲积型新月沃地（Fertile Crescent）的发展建立了必要条件。
**研究背景与问题**：幼发拉底河（Euphrates River）长约3,000公里，横跨西亚，其起源与河道演化长期以来存在争议。两种主流假说分别认为该河流系统在晚新近纪终止于安纳托利亚的古湖泊或地中海，或向东南延续至阿拉伯半岛。由于证据不足，早期幼发拉底河的演化路径仍不明确。为验证这些假说，研究人员开展本研究，旨在建立两个先前识别的河流-湖泊沉积体（Handere和Nahr Menashe）与早期幼发拉底河之间的直接联系，并揭示其演化机制。
**研究内容与结论**：研究人员利用地震反射数据和地形数据，结合概率性沉积物预算模型（BQART）和断层年代学分析，提出幼发拉底河起源于两个独立的河流系统（古Karasu河和古Murat河），在晚中新世墨西拿盐度危机（Messinian salinity crisis, MSC）期间排入部分干涸的东地中海，随后通过多次改道最终汇合形成现代幼发拉底河。研究结论表明，板块边缘变形控制了河流改道，将幼发拉底河从安纳托利亚-欧亚板块（Anatolian–Eurasian Plate）引导至阿拉伯板块（Arabian Plate），并为冲积型新月沃地（Fertile Crescent）的形成创造了条件。该论文发表于《Nature Geoscience》。
**关键技术方法**：研究采用地震反射数据（192条二维测线、5个三维数据体）和航天飞机雷达地形任务（SRTM）地形图进行地质-地貌填图，识别古河道路径；利用断层偏移距离和长期滑动速率（long-term slip rates）反演古河道年龄；运用概率性BQART模型（基于流域面积、径流量、地形、温度等参数）反演古流域面积与沉积物通量；并通过岩性对比验证模型结果。
**研究结果**：
- **Miocene–Pliocene pathways（中新世-上新世路径）**：通过高分辨率地震反射数据与地形图，研究人员识别出古Karasu河（长度>1,370 km，弯曲度>1.75）和古Murat河（长度>1,990 km，弯曲度<1.65）两个平行的东北-西南向河流系统，它们延伸至现今土耳其和叙利亚近海，并向上追溯至现代Karasu河和Murat河的上游河段。这些发现表明现代地貌继承自晚中新世地形。
- **Avulsion-fault chronology（改道-断层年代学）**：结合断层偏移长度与长期滑动速率，研究人员建立年代框架。古Murat河在~4.3 Ma穿过东安纳托利亚断层（East Anatolian Fault, EAF），并在~3.6 Ma改道至阿拉伯板块；古Karasu河在~8.6 Ma穿过北安纳托利亚断层（North Anatolian Fault, NAF），并在~2.8 Ma通过Ovacık断层（Ovacık Fault）改道与古Murat河汇合；现代幼发拉底河在~1.6 Ma形成。研究表明，长波长隆起与短波长断层活动共同导致河流改道。
- **Sediment-budget modelling（沉积物预算模型）**：通过概率性BQART模型，研究人员以Handere（8,313 km³）和Nahr Menashe（3,372 km³）的沉积物体积及120 kyr沉积时长为约束，反演出古Karasu河和古Murat河的流域面积中位数（P50）分别约为2.5×10⁵ km²和9.9×10⁴ km²。尽管流域面积比现代小一个数量级，但古径流量超过现代底格里斯河、幼发拉底河和尼罗河总和，表明强烈的古降水和高古地形。岩性对比显示，Handere沉积物与古Karasu河流域岩性高度相似（排除西部未分化沉积岩后r²=0.93）。
- **Palaeogeographic reconstruction（古地理重建）**：基于古高程、相带和沉积纹理数据，研究人员重建了~5.35 Ma时墨西拿盐度危机末期东地中海古地理。古Murat河将Nahr Menashe沉积物沉积于部分干涸的黎凡特盆地（Levant Basin），其南界与古尼罗河（Palaeo-Nile）相距不足~25 km，为地球历史上两河最近距离。古Karasu河将Handere沉积物沉积于阿达纳盆地（Adana Basin）和奇里乞亚盆地（Cilicia Basin）。
- **Euphrates River evolutionary model（幼发拉底河演化模型）**：研究人员提出概念模型，认为古Murat河和古Karasu河起源于安纳托利亚-欧亚板块，在托尔顿期（Tortonian）终止于湖泊；墨西拿期因地中海基面下降（~0.8–2.1 km）导致河流下切并排入东地中海；上新世早期古Murat河因东安纳托利亚断层重新激活改道；上新世晚期古Karasu河因Ovacık断层活动减弱汇入；更新世最终改道形成现代幼发拉底河。
**总结讨论与结论**：研究人员提出一个框架阐明现代幼发拉底河的神秘起源。研究结果表明，这条重要的历史河流最初以两个不同的河流系统开始，短暂流入一个海盆，穿越四个构造板块，汇合，最终注入一个海湾。区域变形似乎是一个活跃且重要的过程，对河流动力学产生了深远的控制。研究人员预期这些结论将提供对西亚河流系统时空演化更全面的理解，并为奠定世界上最古老文明之一的陆地过程提供更深入的背景。
