奥陶纪是地球生命演化的关键时期，并发生过一次全球性的碳同位素正漂移事件（达瑞威尔中期碳同位素漂移；MDICE），这对理解古气候与生物圈共演变机制提供了良好研究对象。但此前研究多聚焦δ13Ccarb记录，缺乏高精度的有机碳同位素地层学研究，限制了对奥陶纪生物与环境演化机制的认识。
近日，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员栾晓聪、研究员吴荣昌等，联合瑞典隆德大学、德国埃尔朗根大学、中国科学院地质与地球物理研究所的科研人员，于中国江南斜坡区获取了下奥陶统至上奥陶统的连续δ13Corg数据，并完整识别出MDICE事件。本研究通过高分辨率碳同位素地层学分析，厘清了MDICE事件在深水环境中的响应特征，明确了其对全球碳循环的指示意义，为中奥陶世环境–生物共演化提供新视角。相关研究成果发表于地学期刊《三古》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）。
MDICE是奥陶纪一次全球性的碳同位素正漂移事件，以往研究多基于碳酸盐岩样品中的δ13Ccarb记录，而在δ13Corg记录中较为缺乏。本研究基于华南江南斜坡区胡乐1井（图1）的细碎屑岩序列，结合精细的笔石生物地层框架，在δ13Corg数据中清晰识别出振幅约1.1‰的连续而完整的信号，包括上升段、峰值段和下降段，其时代跨度从中达瑞威尔期延伸至晚达瑞威尔期（图2）。
这一发现改变了以往认为华南地区因沉积间断仅保存MDICE上升段的传统认识，表明该事件在深水环境中同样有良好记录。通过与全球不同板块的δ13Ccarb和δ13Corg曲线对比，证实了MDICE的全球同步性，并指出其可能响应了达瑞威尔期全球碳循环的显著扰动，与气候变冷、海洋氧化以及生物辐射等重大环境与生物事件密切相关（图3）。本研究为奥陶纪地层对比提供了可靠的有机碳同位素地层标准，并为进一步理解达瑞威尔期古环境演变与生物大辐射的背景机制提供了重要案例。
本研究得到中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金等项目的资助。
论文相关信息：Xiaocong Luan*, Mikael Calner, Fangyi Gong, Oliver Lehnert, Guanzhou Yan, Yuchen Zhang, Zhutong Zhang, Rongchang Wu*, 2025. High resolution Ordovician (Floian-Sandbian) carbon isotope stratigraphy from the Jiangnan slope, South China: The first complete record of the MDICE in δ13Corg and its global significance. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 113227, https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.113227.
图1 华南江南区胡乐1井古地理位置重建
图2 胡乐1井奥陶系有机碳同位素及有机碳含量记录
图3 胡乐1井奥陶系有机碳同位素记录与全球无机碳同位素曲线，以及与全球环境变化和生物演化的对比
附件下载：