火山活动是驱动地球气候系统演变的关键因素，但其具体气候效应长期以来存在争议。瓜德鲁普世—乐平世之交（约2.6亿年前）正值晚古生代大冰期消亡的关键时期，同时发生了峨眉山大火成岩省和华南大陆弧的强烈火山活动，为研究不同类型火山活动的气候效应提供了绝佳的“天然实验室”。
近日，中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代团队助理研究员程成和研究员张华，联合南通大学、合肥工业大学的科研人员，通过对华南巢湖银屏山剖面的综合研究，明确揭示了瓜德鲁普世—乐平世之交从大陆弧火山主导向大火成岩省火山主导的“火山源转变”过程，并发现两种火山活动对气候产生了截然不同的影响。该成果发表于国际权威地学期刊《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters）。
研究团队对银屏山剖面开展了高精度、多指标的综合分析，包括锆石U–Pb年代学、元素地球化学、汞异常和有机碳同位素等（图1）。结果显示，剖面的汞异常记录清晰地分为两个阶段：早期（卡匹敦期早期）的强烈汞异常与大陆弧火山活动相关，但同期碳同位素漂移极小，化学风化指数较低，表明其对全球气候的影响有限。
与此形成鲜明对比的是，后期与峨眉山大火成岩省相关的汞异常信号虽然相对较弱，却伴随着显著的负碳同位素漂移和化学风化增强的证据，表明由火山活动导致的大规模CO2排放引发了全球性变暖。研究还认为，在火山活动峰值之后，增强的硅酸盐风化和有机碳埋藏促进了大气CO2的消耗，从而驱动了后续的气候冷却。
该研究通过精细的沉积记录，证实了火山源的转变（从弧火山到大火成岩省火山）本身即可驱动气候状态的切换（图2、图3）。研究强调，火山活动的规模、类型和喷发方式，而非其单纯的存在，才是决定其气候影响的关键因素。这一新框架深化了我们对地球历史关键气候转型期火山强迫机制的理解，也对认识当今全球变化背景下不同地质过程的潜在气候效应具有重要启示。
本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院南京地质古生物研究所基础研究业务费等项目资助。
论文相关信息：Cheng Cheng, Dan Wang, Shuangying Li, Hua Zhang. Volcanic source change triggers divergent climatic responses across the Guadalupian-Lopingian transition in eastern South China. Earth and Planetary Science Letters, 2026, 683, 119985. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2026.119985.
图1 巢湖银屏山剖面G–L过渡期的碳同位素组成、Hg/TOC 比值和CIA等对比
图2 研究区凝灰（质泥）岩的构造背景判别（A）及华南东、西部龙潭组砂岩年轻碎屑锆石的年龄组成对比（B）
图3 华南火山源变化驱动G–L过渡期气候差异响应模式图
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