白垩纪中期(Albian–Turonian)是地球历史上典型的极端温室气候时期,大规模火成岩省发育和洋中脊活动增强导致大量CO₂释放,引发全球气温升高和水循环加速。在此背景下,陆源风化与营养盐输入增强,海洋缺氧现象显著加剧,形成了一系列具有全球意义的大洋缺氧事件(Oceanic Anoxic Events, OAEs)。其中,Albian晚期的OAE 1d及跨越Cenomanian/Turonian boundary(CTB)的OAE 2,均以广泛分布的富有机质沉积物和显著的碳同位素正偏移为特征,是研究白垩纪碳循环扰动和古海洋环境演化的关键时间窗口。
近日,中国科学院南京地质古生物研究所博士后韩美玲、研究员李罡与德国波鸿鲁尔大学、德国莱布尼兹汉诺威大学以及德国亚琛工业大学地质研究所的科研人员组成的国际科研团队,围绕藏南白垩纪中期稳定同位素记录及其成岩作用影响开展了系统研究。研究团队基于藏南岗巴地区强东剖面,综合运用碳、氧同位素、矿物学、Rock-Eval 热解及孢粉相分析等多种手段,探讨了成岩作用对碳同位素记录可靠性的影响及其对大洋缺氧事件(OAE)识别的制约作用。相关研究成果发表在国际期刊《古地理、古气候、古生态》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)上。
此研究在藏南岗巴地区强东剖面建立了Albian晚期至Turonian早期的连续碳、氧稳定同位素记录,并系统评估了成岩作用对碳同位素信号的影响。高分辨率δ13Ccarb 记录在钙质超微化石UC0带内识别出~1.5‰的碳同位素正异常,首次在该区识别出OAE 1d,并实现了与全球多个古海洋区域的精细对比。极低的δ18Ocarb值、碳氧同位素的协变关系、富含伊利石的黏土矿物组合、Tmax(432–560°C)与TAI指标以及钙质超微化石的选择性溶解特征共同表明,强东剖面整体经历了显著的埋藏成岩和热改造过程,且在碎屑输入增强、碳酸盐含量较低的层段中,碳同位素更易受到成岩作用的影响。
该研究为东特提斯地区Albian晚期至Turonian早期碳同位素地层对比提供了重要数据和新的地球化学约束。研究表明,在强烈成岩作用和碳酸盐含量降低的背景下,强东剖面CTB附近OAE 2的典型碳同位素正异常可能被显著削弱甚至掩盖。本研究同时强调了在利用δ13Ccarb记录进行全球地质事件对比与古环境重建时,系统开展成岩筛选与多指标交叉验证的必要性。
本研究得到了科技基础资源调查项目、国家自然科学基金和IGCP679项目的资助。
论文相关信息:Han, M., Li, G.*, Wheeler, A., Heimhofer, U., Mutterlose, J., 2026. A mid-Cretaceous (Late Albian–Early Turonian) stable isotope record from southern Tibet–Pristine or diagenetically altered?. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 113552. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2026.113552.

(A) Albian晚期(~100 Ma)古地理图; (B)藏南强东剖面地质简图

Albian/Cenomanian界线附近不同剖面δ13Ccarb记录的对比

Cenomanian/Turonian界线附近不同剖面δ13Ccarb记录的对比
附件下载: