长江作为我国的第一大河,其形成、贯通、演化等都对整个流域地貌有着巨大的影响。长江流域内山地、丘陵遍布,平原、湖泊交错,地形地貌丰富多变,水资源充沛,是我们赖以生存的物质基础和经济发展基础。长江三峡因其地处我国第一台阶与第二台阶的交界处,其形成过程具有重大的科学研究意义。建设位于西陵峡内宜昌市三斗坪的三峡水利工程,又使得长江三峡的研究具有了水资源利用及地质灾害防治等方面重要的现实研究价值。运用沉积学、岩相古地理的研究方法与思路,在对夷平面、阶地对比的基础上,利用重矿物晶形、颜色和成分组合特征,以及磁铁矿的背散、能谱及电子探针分析等研究其中蕴含的物源信息,通过宜昌地区和长江三峡西侧重庆至秭归段的横向对比分析,讨论作为分水岭的黄陵穹隆西侧是否存在西流水系、河流改道的时间,来为长江流域三峡段的贯通过程及时间作出新的证实与指示,并且为三峡及其他水利工程的后续地质安全保障以及长江流域的地质灾害研究提供参考。首先研究分析了黄陵穹窿西侧重庆至秭归一线来自各阶地和夷平面的005点、012点、023点、037点、053点、069点沉积物作为样品,进行重矿物物源对比研究,再选取黄陵穹窿以东宜昌地区云池组015点、021点,善溪窑组017点、024点,T5的YC02、T4的00B以及现代河床的025点的样品,并加入攀枝花钒钛磁铁矿、峨眉山玄武岩、黄陵花岗岩作为参照组共计10个样品220个磁铁矿颗粒,对其做能谱分析,同时获取其背散射图像,并使用电子探针技术测试了FeO、SiO₂、MnO、MgO、CaO、TiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃、V₂O₃、SO₃、ZnO、NiO、P₂O₅、Nb₂O₅、Ta₂O₅等十五种氧化物的含量。云池组以及善溪窑组背散射及能谱图反映出整体较均一,以磷灰石、锆石包裹体及磁铁矿为主,而阶地沉积物和长江现代河床沉积物的样品均反映出复杂而多样的特征;据电子探针数据分析得出云池组以及善溪窑组样品物源均以花岗岩为主且物源单一,自第五级阶地起物源来源多样且出现攀枝花钒钛磁铁矿物源。基于上述研究结果得出:云池组、善溪窑组的沉积时期与奉节云梦期夷平面沉积的时期基本一致,推测其当时有西流水系存在。云池组、善溪窑组的物源反映出单一性并不具有来自分水岭以西的物质,说明此时黄陵穹窿并未被切穿,宜昌地区没有大河水系的存在,并且这与当时江汉盆地西侧的沉积环境所反映出来的结果一致,并互相应证;从第五级阶地起,包括往后的各地各级阶地和长江现代河床的沉积物,无论是在分水岭以东还是以西,物源均反映出复杂性和多样性,并在宜昌第五级阶地沉积物中开始出现作为长江三峡贯通的标志物攀枝花钒钛磁铁矿的物源。再结合ESR数据,进一步证实得出,黄陵穹隆被切穿后长江三峡的形成应发生在善溪窑组、奉节低级夷平面结束后,第五级阶地开始沉积前。