长江中游故道区冲湖积含水层中存在原生高碘地下水，对区域供水安全构成严重威胁.含水层沉积物中的铁矿物和有机质是碘的主要载体，从宏观地质背景和沉积演化的角度揭示晚更新世以来的气候变化对含水层中碘富集的控制机制是科学认识高碘地下水成因和保障供水安全的前提.选取长江中游故道区的第四纪沉积物作为研究对象，系统分析沉积物地球化学特征，识别含水层沉积物中碘赋存的主要载体，揭示古气候变化驱动的化学风化与沉积过程对含水层碘富集的控制机理.研究结果表明：沉积物中碘的主要赋存形态是铁氧化物结合态(I_Fe-ox)和有机结合态(I_org)，而且沉积物的化学风化指数CIA、K/Na比值与I_Fe-ox、I_org呈显著正相关.无定型铁氧化物(Fe_ox1)、粘土矿物及有机质是碘赋存的主要载体.晚更新世-全新世以来气候从寒冷干燥转为温暖潮湿，化学风化增强促使更多无定型铁氧化物形成，全新世以后广泛扩张的湖泊导致碘、有机质与铁氧化物在湖相沉积物中共埋藏.古气候变化对长江中游故道区含水层中碘的富集起重要控制作用.