科研进展
-
大兴安岭北部热河生物群繁盛与保存的古环境机制近日，中国科学院南京地质古生物研究所博士研究生薛岩在研究员郑大燃和李罡的指导下，与成都理工大学教授荆振华合作，对内蒙古东部大杨树盆地石油矿屯剖面九峰山组开展了多指标地球化学研究。该研究在系统古生物学和综合地层学工作的基础上，结合有机碳同位素、Rock-Eval岩石热解、铁组分和氧化还原敏感微量元素等分析手段，重建了热河生物群生存时期的湖泊生态系统和底层水体环境，并进一步探讨了有机质富集与化石保存之间的关系。相关成果发表于国际学术期刊《古地理学、古气候学、古生态学》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）。热河生物群是白垩纪最具代表性的陆相生物群之一，为揭示陆地生态系统的演化提供了重要窗口。以往关于热河生物群栖息地的古环境重建主要集中于冀北-辽西等核心分布区，而非核心区仍缺乏研究。大兴安岭北部下白垩统九峰山组油页岩蕴含丰富的化石，为揭示热河生物群的繁盛与埋藏机制、以及早白垩世湖泊生态系统的演变提供了重要参考。近日，中国科学院南京地质古生物研究所博士研究生薛岩在研究员郑大燃和李罡的指导下，与成都理工大学教授荆振华合作，对内蒙古东部大杨树盆地石油矿屯剖面九峰山组开展了多指标地球化学研究。该研究在系统古生物学和综合地层学工作的基础上，结合有机碳同位素、Rock-Eval岩石热解、铁组分和氧化还原敏感微量元素等分析手段，重建了热河生物群生存时期的湖泊生态系统和底层水体环境，并进一步探讨了有机质富集与化石保存之间的关系。相关成果发表于国际学术期刊《古地理学、古气候学、古生态学》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）。九峰山组产有经典的“东方叶肢介（Eosestheria）-三尾拟蜉蝣（Ephemeropsis trisetalis）-狼鳍鱼（Lycoptera davidi）”（“EEL”）组合，是研究热河生物群的经典层位。本次研究首次在九峰山组发现叠饰叶肢介属（Diestheria），继而将该层位的叶肢介归入Eosestheria-Diestheria组合；结合同位素年代学研究，提出九峰山组可以同辽宁西部义县组和九佛堂组下部相对比。这表明大杨树盆地在这一时期形成了富含热河生物群的湖泊生态系统，可以同核心区相对比。九峰山组中的热河生物群主要富集在油页岩层，该层位总有机碳（TOC）含量均值约为7.75%，显示了较好的生烃潜力。Rock-Eval分析显示，这些页岩中的有机质以富氢的Ⅰ型干酪根为主，表明湖泊藻类是有机质的重要来源，这与C/N比值及相对偏负的δ13Corg值相吻合。铁组分和氧化还原敏感微量元素进一步揭示了有机质富集时期湖泊底层水体的特殊化学环境：油页岩沉积时期湖泊底层水体主要处于缺氧铁化状态，而泥岩形成时期为氧化-次氧化状态。基于此，研究团队提出了大杨树盆地九峰山组中热河生物群的“生产力-保存耦合”模式。即较高的藻类初级生产力支撑了湖泊中鱼类、昆虫和叶肢介等生物的繁盛，同时向湖底输入大量有机质，为油页岩的形成创造了条件；而微生物分解持续消耗底层水体中的溶解氧，促进缺氧环境的形成。在硫化物供应有限的条件下，湖底进一步形成以Fe2+积累为特征的铁质缺氧水体。这样的氧亏损环境能够抑制有机质的有氧降解和底栖生物扰动，而活性铁还可能通过有机质稳定化和早期矿化等过程进一步提高保存潜力。上述研究揭示较高的藻类生产力负责有机质“供给”，而缺氧铁化的湖底环境助力化石“保存”，二者共同促成了九峰山组富有机质、富化石湖相沉积的形成。该研究为理解热河生物群在早白垩世的扩展、生态演化及特异埋藏机制等提供了新的地球化学视角。该研究得到国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项（B类）等项目的联合资助。论文相关信息：Xue, Y., Jing, Z.H.*, Teng, X., Zhang, X., Liu, P.H., Song, S.Y., Fang, R., Li, G., Zheng, D.R.*, 2026. Biodiversity and paleoenvironmental reconstruction of the Jehol Biota in the Jiufengshan Formation of eastern Inner Mongolia, northeastern China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 700, 114111. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2026.114111.石油矿屯剖面九峰山组热河生物群繁盛和保存模式图石油矿屯剖面九峰山组中的叶肢介化石石油矿屯剖面九峰山组水体氧化还原条件变化182026-08 -
东亚渐新世气候格局综合研究揭示东亚季风-干旱系统于2600万年前形成近日，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员谢宇龙与中国科学院青藏高原研究所研究员吴福莉、中国科学院院士方小敏等组成的科研团队，系统收集并整合了中国80个沉积盆地渐新世的岩性、孢粉、古植物和哺乳动物化石等多指标记录，据此重建了东亚早、晚渐新世气候格局及其时空演变特征，评估了始新世—渐新世之交的植被与气候变化，并梳理了当前渐新世东亚气候模式研究中存在的争议。该研究进一步探讨了东亚季风-干旱环境系统的演化过程及东亚渐新世气候格局时空演变的驱动机制。相关成果发表于国际权威地学期刊《全球与行星变化》（Global and Planetary Change）。亚洲东部和南部受季风环流控制，气候湿润、降水丰沛，森林植被茂密；西部深居内陆，降水稀少，以温带沙漠和戈壁为主，两者共同构成了“东湿西干”的环境格局。但该系统形成时间及其驱动机制仍存在争议，长期以来是亚洲古气候研究的重要议题之一。早期研究基于中国新生代孢粉、古植物和岩性资料等，揭示了东亚气候在晚渐新世至早中新世经历了重大重组，即由行星风系主导转变为季风系统主导。近年来的综合研究进一步显示，新生代亚洲季风呈阶段性向北扩张：中始新世湿润季风气候向北推进至25°N以南（涵盖今广东和广西等地），晚始新世进一步北扩至26–28°N（涵盖今云南和江西中部等），晚渐新世则推进至伦坡拉—兰州一线。渐新世作为季风演变的关键过渡阶段，对于理解早期季风系统如何突破副热带高压带控制、并最终演变为能够影响北纬40°以北地区的现代型季风系统至关重要。此外，距今约3400万年的始新世—渐新世之交（EOT）气候骤冷事件伴随全球快速降温和南极冰盖大规模出现，标志着地球气候从“温室状态”向“冰室状态”转变，但东亚区域植被和水文气候对该事件的响应机制尚不明确。近日，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员谢宇龙与中国科学院青藏高原研究所研究员吴福莉、中国科学院院士方小敏等组成的科研团队，系统收集并整合了中国80个沉积盆地渐新世的岩性、孢粉、古植物和哺乳动物化石等多指标记录，据此重建了东亚早、晚渐新世气候格局及其时空演变特征，评估了始新世—渐新世之交的植被与气候变化，并梳理了当前渐新世东亚气候模式研究中存在的争议。该研究进一步探讨了东亚季风-干旱环境系统的演化过程及东亚渐新世气候格局时空演变的驱动机制。相关成果发表于国际权威地学期刊《全球与行星变化》（Global and Planetary Change）。本研究厘清了渐新世早、晚两阶段差异化的气候空间格局：（1）早渐新世：东亚整体延续了晚始新世行星风系主控的特征，中国中部形成横贯东西的干旱-半干旱带，而30°N以南的南方地区与东北地区分别发育湿润气候带。该干旱带内频繁出现短暂的湿润事件：西部干旱区的短暂湿润主要来自西风带水汽输送和青藏高原东北部初始隆升导致的地形降水；而东部（如江汉、周口盆地）的间歇性湿润则与间歇性增强的东亚夏季风有关。（2）晚渐新世：季风湿润气候向北扩展至中国中部（32–36°N）及青藏高原腹地，同时西北地区干旱化加剧。 综合对比东亚晚始新世至早渐新世古气候记录表明，EOT气候骤冷事件触发了东亚地区广泛降温，但区域响应存在差异：西北地区显著干旱化，东南地区持续湿润。此外，EOT前后东亚水文气候的轨道周期信号发生了显著转变：由偏心率主导转变为偏心率、倾角和岁差共同调控。东亚多种代用指标的综合证据表明，约2600万年前季风增强并北扩与西北干旱化加剧同步发生，标志着东亚季风-干旱耦合系统正式建立。基于渐新世亚洲构造古地理与全球气候变化背景，本研究提出约2600万年前的东亚气候格局重组主要由青藏高原快速隆升至临界海拔所驱动：一方面通过热力作用增强海陆热力差异、强化季风深入内陆，另一方面通过机械阻挡作用使西风急流发生绕流、形成地形雨影区，两者共同作用导致东部增湿和西北干旱加剧。全球气候变化和区域造山运动（如秦岭）则作为次级调节因素。本研究系统构建了渐新世东亚气候时空演化框架，揭示了EOT降温的区域响应差异、间歇性湿润事件的触发机制，以及现代型季风-干旱系统的建立时间与驱动因素。在此基础上，建议未来加强降水季节性等新型代用指标开发，开展轨道尺度高分辨率沉积记录研究，并结合古海拔重建与数值模拟，进一步厘清构造-气候-冰盖系统的耦合机制，为探究现代东亚气候格局的起源与演变提供关键地质依据。本研究由国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省双创博士计划及中国科学院南京地质古生物研究所自主部署项目联合资助。论文相关信息：Xie, Y.L., Wu, F.L.*, Fang, X.M., Miao, Y.F., Li, S., Yang, L.Y., 2026. East Asian climate during the Oligocene: A synthesis and reappraisal. Global and Planetary Change, 266, 1-22. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105665.中国早渐新世气候格局中国晚渐新世气候格局渐新世亚洲古地理与气候格局演变; (a)早渐新世, (b)晚渐新世182026-08 -
多学科证据揭示晚古生代大冰期极热事件的过程与机制近日，中国科学院南京地质古生物研究所副研究员要乐、王秋来与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作，并联合多家国内外科研机构研究人员，通过对我国华南纳庆和纳饶剖面以及俄罗斯乌拉尔地区Usolka剖面开展古生物学与地层学、沉积地球化学、地球系统模拟等多学科的综合研究，首次系统揭示了晚古生代大冰期中一次极热事件的完整过程与机制。研究显示，在约3亿年前的冰室气候背景下，地球曾经历过一次由火山活动触发、天文轨道放大的快速升温事件，全球平均地表温度升高约7.5℃，大气 CO2浓度从约300 ppm飙升至700 ppm。相关成果于2026年8月11日在线发表于国际顶级学术期刊《美国科学院院刊》（PNAS）。当今地球系统处于晚新生代冰室气候背景下，大气CO2浓度持续上升，全球气候显著变暖。这一过程导致了海洋酸化和缺氧程度的加剧，以及海洋珊瑚礁系统衰退和生物多样性的降低。如果温室气体排放得不到有效控制，预计本世纪中期全球平均地表温度将突破《巴黎协定》提出的1.5℃和2℃温控目标，进而增加跨越气候临界点和生物灭绝的风险。地质历史时期曾发生过多次快速升温事件（极热事件），伴随海洋缺氧或酸化以及生物多样性降低。然而，这些已报道的极热事件均发生在两极无冰的温室气候背景下，缺乏可与当今冰室背景直接类比的气候边界条件。晚古生代大冰期（距今约3.6至2.6亿年）是地球上自动植物繁盛以来唯一一个与现代大气CO2浓度相近的时期，因此，对晚古生代冰室气候背景下极热事件的研究可以为预测当今气候变暖的发展趋势及海洋环境和生物响应提供借鉴和启示。前人基于化石氧同位素研究指示在距今约3亿年前的卡西莫夫期与格舍尔期之交（Kasimovian-Gzhelian Boundary/KGB）可能存在一次气候变暖。然而由于数据时间分辨率较低，不同地区氧同位素变化的模式并不一致，目前关于KGB升温转折期海水温度的变化过程以及升温机制等认识还不清晰。近日，中国科学院南京地质古生物研究所副研究员要乐、王秋来与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作，并联合多家国内外科研机构研究人员，通过对我国华南纳庆和纳饶剖面以及俄罗斯乌拉尔地区Usolka剖面开展古生物学与地层学、沉积地球化学、地球系统模拟等多学科的综合研究，首次系统揭示了晚古生代大冰期中一次极热事件的完整过程与机制。研究显示，在约3亿年前的冰室气候背景下，地球曾经历过一次由火山活动触发、天文轨道放大的快速升温事件，全球平均地表温度升高约7.5℃，大气 CO2浓度从约300 ppm飙升至700 ppm。相关成果于2026年8月11日在线发表于国际顶级学术期刊《美国科学院院刊》（PNAS）。团队利用离子探针（Secondary Ion Mass Spectrometry/SIMS）微区原位分析方法，重建了高分辨率牙形刺SIMS氧同位素变化曲线，识别出在约3亿年前牙形刺氧同位素值存在一次显著降低，这指示一次快速全球变暖事件，即卡西莫夫期与格舍尔期之交极热事件（Kasimovian-Gzhelian Thermal Maximum/KGTM）。另外，团队还揭示了KGTM极热事件包括两个升温阶段：初始阶段的小幅度升温和主阶段的快速升温。这两个阶段的低纬海水表层温度分别升高约2℃和3.5℃。纳庆剖面的天文旋回约束了KGTM初始和主阶段升温持续的时间分别约为6万年和3.5万年。因此，KGTM主阶段升温速率（~0.10 ℃/kyr）明显高于初始阶段升温速率（~0.04 ℃/kyr）。与地质时期其他极热事件相比，研究显示KGTM极热事件主阶段的升温速率与二叠纪末和三叠纪末两次生物大灭绝时期相近，但升温幅度明显小于后两者；与侏罗-白垩纪极热事件具有相似的升温幅度和速率，并伴随较低的生物灭绝率。这些结果指示升温速率和幅度共同控制生物多样性的变化。KGTM极热事件主阶段的快速升温导致海洋环境和生物均发生了显著变化。团队基于汞同位素（∆199Hg 和δ202Hg）揭示了主阶段存在透光带硫化（photic-zone euxinia/PZE）环境扩张。同时，牙形刺发生了个体减小、多样性降低和组成转变；海洋生物礁系统出现后生动物礁减少和宏体钙藻礁繁盛。是什么因素触发了这次极热事件？团队发现在初始升温阶段汞同位素∆199Hg值维持在高值（0‰至+0.04‰）并伴随汞与总有机碳比值（Hg/TOC）升高，这指示区域性火山活动是导致KGTM极热事件初始升温的主要原因。KGTM主阶段∆199Hg值显著降低反映该时期没有火山活动。在KGTM主阶段，牙形刺SIMS氧同位素低值对应短偏心率极高值和长偏心率高值，这指示天文轨道控制了该时期温度变化。因此，研究认为区域性火山活动和碳排放导致了KGTM的初始升温，伴随高偏心率胁迫作用可能会导致高纬度冰川融化和冻土碳排放，然后进一步加剧升温，导致更多的冰盖融化和冻土碳排放。在这种气候正反馈的作用下，气候状态可能会突破阈值，最终导致了巨量碳排放和KGTM主阶段的快速升温。团队还利用地球系统模式（Community Earth System Model/CESM），重建了KGTM极热事件转折期不同大气CO2浓度下全球海水表层温度分布。通过与牙形刺氧同位素记录对比，约束了KGTM期间全球平均地表温度升高约7.5 ℃，大气CO2浓度从约300 ppm升高至约700 ppm，进而揭示KGTM是跨越了当今气候状态的一次极热事件。通过对晚古生代大冰期KGTM极热事件的研究，研究团队认为人类应当控制碳排放，关注当今地球系统的小幅度升温及其伴随的高纬度冰川融化和冻土碳排放，避免突破气候状态阈值和快速升温事件的发生。该研究得到国家自然科学基金委、中国科学院青年创新促进会和南古所全国重点实验室的联合资助。论文相关信息：Le Yao*, Thomas J. Algeo, Qiulai Wang*, Wang Zheng, Qiang Wei*, Yu-ping Qi, Guzel M. Sungatullina, Genming Luo, Ganqing Jiang, Guoqiang Tang, Jian Zhang, Hui Wang, Yaqiu Zhao, Xing Huang, Qiu-Li Li, Xiang-dong Wang, Shucheng Xie, and Xian-Hua Li, 2026. A transient global warming event during Earth’s penultimate icehouse. PNAS, 123, e2601643123. https://doi.org/10.1073/pnas.2601643123.图1 宾夕法尼亚亚纪卡西莫夫期与格舍尔期之交极热事件（Kasimovian-Gzhelian Thermal Maximum/KGTM）的升温过程与机制示意图图2 宾夕法尼亚亚纪卡西莫夫期-格舍尔期碳同位素、牙形刺SIMS氧同位素、古海水温度、以及牙形刺个体大小的变化曲线。橘色条带和粉色条带分别代表KGTM的初始阶段和主阶段图3 宾夕法尼亚亚纪卡西莫夫期-格舍尔期汞同位素、汞含量、总有机碳、以及Hg/TOC的变化曲线。橘色条带和粉色条带分别代表KGTM的初始升温阶段的火山作用和主升温阶段的海水透光带硫化图4 宾夕法尼亚亚纪卡西莫夫期-格舍尔期碳-氧-铀同位素和牙形刺个体大小的变化曲线及其对应的长偏心率滤波，以及磁化率长偏心率和短偏心率滤波；浅粉色和浅蓝色条带分别代表KGB转折期冰室背景中变暖和变冷阶段图5 基于CESM地球系统模拟和牙形刺SIMS氧同位素重建的海水表层温度对比，以及不同pCO2状态下全球海水表层温度分布图112026-08 -
氮同位素揭示早侏罗世极热事件期间陆相湖泊温室气体（N2O）排放维持全球高温近日，中国科学院南京地质古生物研究所副研究员韩中、成都理工大学研究员葛毓柱、南京大学教授胡修棉联合国内外多所科研机构的学者，对早侏罗世四川盆地大安寨段（图1）的湖相沉积记录进行了系统的高精度沉积地球化学分析。该研究结合氮循环质量平衡模型，揭示了极热事件期间陆相巨型淡水湖泊通过释放巨量N2O维持全球高温的气候反馈机制。相关研究成果近期在线发表于国际地学顶级期刊《地质学》（Geology）。早侏罗世托阿尔期大洋缺氧事件（T-OAE，距今约1.83亿年）是显生宙一次重大的深时极热事件，以大量的轻碳快速排放到大洋-大气系统和碳同位素负偏（NCIE）为特征，伴随着全球变暖以及大范围的海洋缺氧。传统的观点认为，极热事件期间增强的硅酸盐风化和海洋有机碳的大量埋藏，是消耗大气CO2、促使地球系统恢复“冷却”的两大主要途径。然而，地质记录表明，在T-OAE碳埋藏结束之后，全球高温仍在持续。作为潜能远高于CO2的极其重要的温室气体，陆地湖泊系统释放的甲烷（CH4）和一氧化二氮（N2O）在扰动碳循环和加剧气候变暖中扮演着关键角色。但在深时极热事件中，陆相湖泊温室气体N2O的排放通量及其对全球气候的反馈机制缺乏定量约束与深入认知。近日，中国科学院南京地质古生物研究所副研究员韩中、成都理工大学研究员葛毓柱、南京大学教授胡修棉联合国内外多所科研机构的学者，对早侏罗世四川盆地大安寨段（图1）的湖相沉积记录进行了系统的高精度沉积地球化学分析。该研究结合氮循环质量平衡模型，揭示了极热事件期间陆相巨型淡水湖泊通过释放巨量N2O维持全球高温的气候反馈机制。相关研究成果近期在线发表于国际地学顶级期刊《地质学》（Geology）。研究团队聚焦于早侏罗世面积广阔的四川巨型湖泊，该湖泊面积超过23万平方公里，约占现代全球湖泊总面积的10%。通过对钻孔岩芯样品的解析，研究发现，在T-OAE NCIE层段，湖相沉积物中的总有机碳（TOC）显著增加，同时伴随底层水体严重缺氧。更为关键的是，地层中记录了显著的氮同位素（δ15Nbulk）正偏，最高达6.2‰（图2），这指示了在缺氧环境下，湖泊水柱中的反硝化作用（脱氮作用）显著增强。为了解释增强的反硝化作用为何会导致温室气体的释放，研究团队深入剖析了微量元素的作用。在反硝化过程中，将N2O还原为无害的氮气（N2）需要依赖“铜（Cu）”作为催化剂。然而，T-OAE期间四川巨型湖泊水体严重缺氧且富含有机质沉积，促使可供生物利用的溶解态铜与硫化物或有机质发生大量络合，进而被锁死在沉积物中，导致水体中可供细菌使用的铜极度匮乏。这种“铜限制（Cu limitation）”效应阻断了反硝化作用的最后一步，迫使湖泊系统将大量的氮以N2O温室气体的形式排放到大气中。通过构建氮循环质量平衡同位素模型，研究团队保守估算，仅四川巨型湖泊在T-OAE期间就向大气释放了约0.9至1.8 Gt（十亿吨）的N2O。考虑到N2O的全球变暖潜能是CO2的265至298倍，这部分N2O释放所产生的温室效应，足以抵消该湖泊中巨量（约460 Gt）有机碳埋藏所带来的潜在降温效应。该研究从“微量元素限制-湖泊氮循环”的独特视角，揭示了陆相巨型湖泊在深时极热事件中扮演的正反馈角色。该成果不仅为解释T-OAE NCIE期间气候为何持续变暖及其后维持高温提供了新的动力学机制，也为理解当今全球变暖、水体富营养化及缺氧背景下，现代湖泊温室气体排放增加的生态环境风险，提供了极为重要的深时地质学启示。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、中国科学院战略性先导科技专项、国家科技重大专项以及国际地球科学计划（IGCP 739）等项目的联合资助。论文相关信息： Ge, Y., Han, Z.*, Uveges, B.T., Jenkyns, H.C., Kemp, D.B., Cui, Y., Yang, T., Zhang, S., Tian, H., Hu, X.*, 2026. Intensified lacustrine nitrous oxide emissions linked to global climate warming during the Toarcian Oceanic Anoxic Event. Geology, https://doi.org/10.1130/G54763.1.图1. 早侏罗世四川盆地古地理及LA综合地层特征图2 . 托阿尔期极热事件时期地球化学、生物学与古温度综合对比。图中揭示了在T-OAE NCIE时期全球变暖与大火成岩省活动的背景下，四川巨型湖泊地层水体缺氧、微量元素铜（Cu）匮乏与氮同位素（δ15Nbulk）显著正偏之间的耦合关系图3. 极热事件驱动湖泊温室气体（N2O）释放的机制模型与模拟结果。左侧概念模型还原了水体缺氧如何引发“铜限制”效应，进而阻断正常脱氮过程、导致强效温室气体N2O大规模排放的物理化学机制；右侧的氮循环质量平衡模型则从数值上证实了极热事件期间湖泊脱氮通量的显著激增052026-08 -
反演模拟论证陆地硫酸盐供应满足DOUNCE事件巨大溶解有机碳库的氧化需求为探究满足DOUNCE事件中溶解有机碳库氧化所需的氧化剂总量及来源，中国科学院南京地质古生物研究所张莹刚博士后，在合作导师、中国科学院院士朱茂炎指导下，与利兹大学教授Benjamin Mills、Fred Bowyer博士合作，开展了定量地球系统模拟研究。相关成果近期发表于《自然》（Nature）旗下期刊《通讯地球与环境》（Communications Earth & Environment）。新元古代–寒武纪转折期，海水碳同位素组成发生了多次剧烈波动。其中，发生于埃迪卡拉纪中期的碳酸盐岩碳同位素负偏移（δ13C从~+5‰最低下降到≤-12‰），是地球历史上规模最大的一次全球海水碳同位素负异常事件，被称为DOUNCE事件（或Shuram事件）。这一事件被广泛认为是一次全球性的海洋氧化事件，与早期复杂生命的快速辐射演化可能存在密切关联（图1）。然而，驱动这次海水碳同位素异常事件的机制仍存在争议。目前流行的假说认为，该事件是当时海洋中巨大“溶解有机碳库”氧化的结果。溶解有机碳库的氧化致使大量轻碳同位素释放，导致海水无机碳同位素的组成极端负偏。但该假说依托一个关键前提，即氧化如此庞大的溶解有机碳库需要消耗巨量的氧气或者氧化剂。由于当时的大气氧气含量可能仅为现代的1%–10%，不足以支撑如此巨大溶解有机碳库的氧化，因此，足够的氧化剂来源与收支平衡成为了验证溶解有机碳库氧化假说的瓶颈之一。为探究满足DOUNCE事件中溶解有机碳库氧化所需的氧化剂总量及来源，中国科学院南京地质古生物研究所张莹刚博士后，在合作导师、中国科学院院士朱茂炎指导下，与利兹大学教授Benjamin Mills、Fred Bowyer博士合作，开展了定量地球系统模拟研究。相关成果近期发表于《自然》（Nature）旗下期刊《通讯地球与环境》（Communications Earth & Environment）。2019年，朱茂炎领衔的中英合作团队曾提出陆地蒸发岩（硫酸盐）的大量输入，可以提供足够的氧化剂氧化当时海洋中的巨大溶解有机碳库，并通过COPSE模型正演模拟约束了可能需要的氧化剂通量（Shields et al., 2019）。但是，这一模拟所依托的DOUNCE事件同位素演化曲线来自阿曼地区，无法很好地代表该事件的全球海水的碳同位素演化曲线。为此，研究团队基于DOUNCE事件的全球碳酸盐岩碳同位素数据库（DOUNCEraq）构建了该事件的碳同位素标准演化曲线（图1：Zhang and Zhu, 2025），采用SCION地球系统演化模型，结合蒙特卡洛反演方法，定量反演了驱动DOUNCE事件所需的溶解有机碳库氧化通量及氧化剂总量（图1）。模型反演结果表明，溶解有机碳库的氧化能够成功解释海水碳同位素长达数百万年的剧烈负偏。但在事件恢复期，仅仅依靠“停止溶解有机碳库氧化”无法满足碳同位素的快速回升需求（图2），只有在初级生产力提升与有机碳埋藏通量增加的协同作用下，可以实现海水碳同位素的快速恢复（图2）。定量反演计算得出，发生DOUNCE事件所需的氧化剂总量上限约为9.3×1019mol。虽然这一数值远超当时的大气氧气及海水硫酸盐的储量，但与当时陆地蒸发岩所能提供的硫酸盐通量基本相当（图3）。上述研究从地球系统数值模型的角度明确了陆地硫酸盐的供应足以支撑导致DOUNCE事件所需氧化剂的预算，为验证溶解有机碳库氧化假说和理解该时期碳循环演化提供定量的科学依据。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委、江苏省卓越博士后计划以及英国国家科研与创新署（UKRI）的联合资助。论文相关信息：Zhang, Y.*（张莹刚）, Zhu, M.*（朱茂炎）, Bowyer, F. T., Mills, B. J. W. (2026). Revisiting the oxidant budget of the DOUNCE event. Communications Earth & Environment. https://doi.org/10.1038/s43247-026-03855-8.Shields, G. A.*, Mills, B. J. W.*, Zhu, M.*（朱茂炎）, Raub, T. D., Daines, S. J., Lenton, T. M. (2019). Unique Neoproterozoic carbon isotope excursions sustained by coupled evaporite dissolution and pyrite burial. Nature Geoscience 12. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0434-3.Zhang, Y.（张莹刚）, Zhu, M.*（朱茂炎）. (2025). Meta-analysis of the DOUNCE event (Shuram/Wonoka excursion): pattern, variation, causal mechanism, and global correlation. Earth-Science Reviews 261. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.105000.图1. 关键生物宏演化事件、基于DOUNCEraq重建的全球海水δ13C曲线以及SCION地球系统演化模型中新增的反演模拟策略图2. 基准情景与高磷输入情境下反演模拟的海水δ13C变化、与重建曲线的差值及所需的DOC氧化速率图3. 巨大溶解有机碳库氧化假说中所需溶解有机碳的氧化通量以及可能氧化剂供应量的对比312026-07 -
“小壳化石”揭示头足动物起源于寒武纪早期近日，中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎院士团队的助理研究员潘兵，参与了长安大学郭俊锋教授领衔的中英美国际团队，共同开展华南寒武纪早期小壳化石相关研究。在此期间，研究人员在陕南镇巴水井沱组（约5.2亿年前）中发现了目前全球最早的具体管头足动物化石——陕西始角石（Eoceras shaanxiense），并对其开展了系统性研究，该成果发表在《自然》（Nature）杂志。现生头足动物是软体动物门中一类具较高智力的独特类群。虽然绝大多数现生头足动物都已失去矿化外壳，转而以外套膜包裹内壳，甚至没有内壳（如以乌贼和章鱼为代表的蛸亚纲）。但我们熟知的化石头足动物（如以角石为代表的鹦鹉螺亚纲）则以硬质矿化外壳为特征，且内部具有一套能调节浮力的结构（如体管、隔壁、气室以及隔壁颈等）。其中，体管是头足动物从基干软体动物分化出来的关键演化革新。由于化石记录的缺失，体管的起源演化过程目前尚不明确。当前已知最早的头足动物为发现于寒武纪晚期（大约4.9亿年前）的寒武短棒角石（Plectronoceras cambria），相较于分子钟估计的头足动物分化于寒武纪早期（约5.4至5.2亿年前）即寒武纪大爆发期间，二者间存在数千万年差别。而全球寒武纪早期大量出现的多门类微小骨骼化石，即“小壳化石”，含有丰富多样的软体动物及多个与其亲缘关系较近的化石类群，是寻找头足类动物起源的潜在宝库。近日，中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎院士团队的助理研究员潘兵，参与了长安大学郭俊锋教授领衔的中英美国际团队，共同开展华南寒武纪早期小壳化石相关研究。在此期间，研究人员在陕南镇巴水井沱组（约5.2亿年前）中发现了目前全球最早的具体管头足动物化石——陕西始角石（Eoceras shaanxiense），并对其开展了系统性研究，该成果发表在《自然》（Nature）杂志。通过使用SEM与Micro-CT等仪器设备观察不同磷酸盐化方式保存的Eoceras shaanxiense化石标本（图1），全面重建了其外部壳体形态与内部解剖结构（图2）。研究发现陕西始角石壳体微小，呈直锥状，壳口倾斜；壳体内部有连接壳口与壳顶的体管，体管靠近腹侧，被多个隔壁分隔；体管与隔壁通过微小管道结构连接（图2）。上述形态特征足以证明陕西始角石已具备早期头足动物的关键形态特征。据此，研究人员提出了头足动物起源于具多隔壁的直管壳类的新观点，并揭示了头足动物可能经历的早期演化路径，即具多隔壁直管壳类→封闭式分节体管的直管壳类→具隔壁颈、连接环的真体管头足类（图3）。由于陕西始角石体内浮力装置较为原始，研究人员推测其浮力调节能力较为有限，主要营底栖游移生活（图3）。该研究将已知最早的头足动物化石记录向前推进了约3000万年，证实了分子钟推算头足类起源于寒武纪早期的观点，填补了该时期头足动物的研究空白。同时启示我们应重新审视寒武纪大爆发时期小壳化石中的疑难管状化石，以期发现更多保存于化石内部的软体与硬体结构，为解析其确切生物亲缘关系属性提供实证材料。该项研究成果长安大学博士后宋祖晨为第一作者，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员潘兵为第二作者，长安大学郭俊锋教授与温汉捷教授以及英国布里斯托大学Jakob Vinther博士为论文共同通讯作者，合作单位还包括西北大学、美国汉诺威学院和甘肃省科学院。研究成果得到国家自然科学基金、国家重点研发计划以及大陆演化与早期生命国家重点实验室开放基金等项目的联合资助。论文相关信息：Song, Z.C., Pan B., Guo, J.F.*, Vinther, J.*, Li, G.X., Han, J., Van Iten, H., Zhao, X.F., Pei, X.Z., Peng, J.X., Qiang, Y.Q., Zhang, B.Y., Wen, H.J.*, 2026. Earliest siphuncle-bearing cephalopod from the early Cambrian. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10868-y.图1 陕西始角石不同磷酸盐化保存方式；a-e. 保存方式I，显示具倾斜口部的直锥状壳体；f-j. 保存方式II，腹侧壳体磨损显示分节体管与多个次生隔壁；k-p. 保存方式III，单独保存的分节体管图2 陕西始角石壳体形态与内部解剖结构；a-e. 显示具倾斜壳口的直锥状壳体及内部分节体管；f-g. 显示连接隔壁与体管的微小管道结构；h. 显示壳体形态及内部关键解剖结构；i，化石形态结构示意图图3 陕西始角石系统发育位置及生态复原图292026-07 -
镁同位素揭示早侏罗世极热事件期间水文气候放大低纬度大陆风化中国科学院南京地质古生物研究所副研究员韩中，联合国内外科研机构的学者，通过分析早侏罗世低纬度浅海台地碳酸盐岩赋存的硅酸盐组分（酸不溶物），并将其镁同位素（δ26Mg）变化融入地球系统模型开展研究，发现了极热事件期间极端水文气候对大陆风化具有放大效应。相关研究成果于7月24日在线发表于国际地质学重要期刊《地质学》（Geology）。大陆硅酸盐风化是调节地质时间尺度全球碳循环和气候变化的关键负反馈机制。发生于早侏罗世托阿尔期（距今约1.83亿年）的“托阿尔期大洋缺氧事件（T-OAE）”是一次显著的全球增温事件，伴随大范围海洋缺氧和水循环加剧，被认为是典型的深时极热事件。作为全球气候调节的枢纽，低纬度硅酸盐风化对气候变化高度敏感。然而，受限于地质记录的空间异质性和定量代用指标的欠缺，低纬度化学风化对托阿尔期增温的响应过程及其动力学机制至今仍缺乏深入理解。针对此问题，中国科学院南京地质古生物研究所副研究员韩中，联合国内外科研机构的学者，通过分析早侏罗世低纬度浅海台地碳酸盐岩赋存的硅酸盐组分（酸不溶物），并将其镁同位素（δ26Mg）变化融入地球系统模型开展研究，发现了极热事件期间极端水文气候对大陆风化具有放大效应。相关研究成果于7月24日在线发表于国际地质学重要期刊《地质学》（Geology）。研究团队对来自早侏罗世托阿尔期当时位于南半球（西藏Kioto碳酸盐台地）和北半球（意大利亚平宁碳酸盐台地）的两个低纬度剖面进行了镁同位素分析（图1）。研究发现，在普林斯巴阶-托阿尔阶（Pl-To）界线（~1.84亿年, 对应Karoo大火成岩省活动）之后，两个剖面均记录了镁同位素的显著正偏，且该偏移趋势与古海温的初步升高相吻合，指示大陆化学风化逐渐增强；此后该风化增强信号持续发展，并在T-OAE碳同位素负偏（NCIE）的启动阶段（对应Ferrar大火成岩省活动）达到高峰（图2），显示出明显的时间延迟响应。研究认为，Pl-To界线早期的碳排放并未立即引发全球风化系统的显著变化；相反，大气碳累积需要突破一个关键的临界点，进而触发T-OAE NCIE时期剧烈的气候环境危机，并将硅酸盐风化强度推向峰值。为探究调控这一风化增强现象的物理机制，研究团队结合通用地球系统模型（CESM）进行了古气候模拟。模拟结果显示，在构造活动相对平静的低纬度地区，厚层土壤风化壳阻碍了下伏基岩与流体接触，使得单一的温度升高（即阿伦尼乌斯热效应）难以驱动显著的风化增强（图3）。然而，极热事件引发了极端的水文气候波动（如热带气旋、强降水及地表洪流等），会增强地表土壤覆盖层的剥蚀，使得下伏基岩暴露，从而极大增进了化学风化作用强度。上述研究利用碳酸盐岩酸不溶物镁同位素证实了低纬度地区在极端温室时期的风化响应，从“土壤剥蚀-风化耦合”的视角，阐明了极端水文事件在加速地球气候自我调节（风化碳汇）中的作用。该研究为理解深时极热事件中气候系统与地球化学循环的非线性耦合关系提供了重要的理论支撑。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、国家自然科学基金外国学者研究项目、意大利大学与研究部基金以及国际地球科学计划（IGCP 739）等项目的联合资助。论文相关信息： Han, Z.*, Hu, Z., Guo, J., Parente, M., Kemp, D.B., Remírez, M.N., Yuan, S., Li, X., Hu, Y., Jenkyns, H.C., Chen, X., Franceschi, M., Hu, X.*, 2026. Magnesium isotopes reveal hydroclimatically amplified low-latitude weathering during the early Toarcian. Geology, https://doi.org/10.1130/G54555.1.图1. 托阿尔期（Toarcian）古地理图。图中展示了两个低纬度剖面（西藏年多、意大利Mercato San Severino剖面）位置，以及Karoo、Ferrar大火成岩省、风暴沉积记录（黄色点）的分布图2. 早侏罗世地层学和地球化学综合对比图。展示研究剖面镁同位素（δ26Mg）的正偏趋势，及其与碳同位素（δ13C）、风暴沉积记录、古温度变化以及大火成岩省（Karoo和Ferrar）活动的关系图3. 气候模拟结果与大陆风化演变概念模型。 上图（A-D）为基于CESM模型模拟的在不同大气CO2浓度下，全球年均地表温度与降水量的空间分布变化；下图（E-F）展示了气候变化驱动大陆风化增强的物理机制，即极端水文事件（如台风、强降水形成的径流）剥蚀地表土壤层，使下伏新鲜基岩暴露，从而加剧化学风化并导致镁同位素偏移的耦合过程292026-07 -
琥珀化石揭示白垩纪萤火虫触角演化与生物发光近期，中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源研究团队研究员蔡晨阳以及布里斯托大学联合培养博士生李言达等联合国内外同行，在白垩纪中期缅甸琥珀中发现了一种独特的萤类甲虫新属：陨枝光萤属（Icaroramus）。根据系统发育分析，该属可能属于已经灭绝的白垩光萤科（Cretophengodidae）。该化石拥有高度复杂的触角结构，同时还完好保存了腹部的发光器官。这两种特征罕见地同时保存于同一化石个体，为探索萤火虫及其近缘类群感觉和信号系统的早期演化提供了重要证据。该项研究成果已于近日在线发表于英国《皇家学会会刊B辑》（Proceedings of the Royal Society B）上。昆虫感知环境和传递信息的能力，是其实现高度多样化的重要基础。在漫长的演化历史中，昆虫发展出了复杂的感觉器官，可以利用气味、声音、颜色以及生物发光等多种媒介进行信息传递。然而，由于软组织和精细结构极难保存，科学家对于这些复杂感知与通讯系统究竟何时出现、如何演化，以及不同信号方式之间如何相互作用，仍然缺乏直接的化石证据。近期，中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源研究团队研究员蔡晨阳以及布里斯托大学联合培养博士生李言达等联合国内外同行，在白垩纪中期缅甸琥珀中发现了一种独特的萤类甲虫新属：陨枝光萤属（Icaroramus）。根据系统发育分析，该属可能属于已经灭绝的白垩光萤科（Cretophengodidae）。该化石拥有高度复杂的触角结构，同时还完好保存了腹部的发光器官。这两种特征罕见地同时保存于同一化石个体，为探索萤火虫及其近缘类群感觉和信号系统的早期演化提供了重要证据。该项研究成果已于近日在线发表于英国《皇家学会会刊B辑》（Proceedings of the Royal Society B）上。陨枝光萤最引人关注的特征是其独特的触角结构。该虫具有12节触角，其中第4至11节上各着生有两对形态不同的侧枝：位于触角节基部的一对侧枝较长，末端扩展，具粗毛；位于触角节中部的一对侧枝则相对较短而纤细，仅具细毛。这种在单个触角节上同时出现两对不同形态侧枝的异栉状触角（heteroramose antenna）在整个鞘翅目中具有独特性。从发育演化角度看，这种特殊触角可能源于触角分节机制在单个触角节内被部分重新激活，形成了额外的分枝结构。现生昆虫中，不少依靠化学通讯寻找配偶的类群往往具有较发达的分枝触角，以提升对空气中微量信息素的探测效率。陨枝光萤具有高度复杂的分枝触角，据此推测，其在寻找配偶过程中很可能也主要依赖信息素信号。此外，其两类触角侧枝在形态上存在明显差异，这种分化可能反映触角内部的嗅觉功能分工，使其能够对不同类型的化学信号产生响应。这种高度特化的化学通讯能力表明白垩纪萤类昆虫在生态适应方面已经呈现出较高的复杂性。与触角功能相比，腹部发光器的具体作用则更难直接从化石中确定。现生萤火虫中，依赖光信号寻找配偶的类群通常具有相对简化的触角，而陨枝光萤却同时拥有发达的发光器和高度复杂的分枝触角。这种特征组合与现生主要依赖光信号寻找配偶的萤火虫并不一致，因此陨枝光萤中的发光器更可能承担警戒防御等非性功能，但也不能完全排除发光已经开始参与配偶搜寻的可能性。综上所述，陨枝光萤表明在约一亿年前的白垩纪时期，萤类昆虫已经同时具备高度特化的感觉结构和发光能力，为理解萤火虫复杂信号系统的起源提供了新的化石证据。本研究得到了国家重点研发计划的资助。画师杨定华绘制了复原图。论文相关信息：Li, Y.-D.*, Kundrata, R., Huang, D., Tin Aung Myint & Cai, C.* (2026) A firefly relative that smelled and glowed: evidence for complex signalling systems in Cretaceous lampyroids. Proceedings of the Royal Society B, 293, 20260295. https://doi.org/10.1098/rspb.2026.0295.佩氏陨枝光萤（Icaroramus perisi）与其独特的异栉状触角系统发育分析揭示陨枝光萤（Icaroramus）的系统地位生态复原图，展示白垩纪森林中发光的陨枝光萤292026-07 -
黔北五里坡层首次报道埃吉伍德—华夏腕足动物群近日，中国科学院南京地质古生物研究所硕士研究生石开彦在研究员黄冰的指导下，与中国科学院院士戎嘉余、研究员詹仁斌首次报道了在贵州湄潭五里坡层中发现的EC动物群。相关研究成果于近期发表于《远古世界》（Palaeoworld）期刊上。以华夏正形贝（Cathaysiorthis）为代表的埃吉伍德—华夏（Edgewood–Cathay，简称EC）腕足动物群，是识别晚奥陶世生物大灭绝后“残存—早期复苏”阶段的重要化石组合。它记录了赫南特贝动物群消失后，奥陶纪型残存类群延续、新生类群出现以及底栖群落重组的过程，对研究奥陶—志留纪之交腕足动物宏演化和古生物地理格局具有重要意义。近日，中国科学院南京地质古生物研究所硕士研究生石开彦在研究员黄冰的指导下，与中国科学院院士戎嘉余、研究员詹仁斌首次报道了在贵州湄潭五里坡层中发现的EC动物群。相关研究成果于近期发表于《远古世界》（Palaeoworld）期刊上。研究共获得1224枚腕足类化石，鉴定出13属13种，以始石燕贝、欣德贝和华夏正形贝为主要成员（图1）。非度量多维尺度分析和网络分析表明，黔北EC动物群与华东典型EC动物群关系密切，而与赫南特贝动物群区别明显（图2）。该发现进一步丰富了早期 EC 动物群在上扬子西南缘的记录。该动物群中，正形贝目和扭月贝目等“奥陶纪型”类群仍占优势，同时出现华夏正形贝等新生类群，显示其处于大灭绝后的残存—复苏早期阶段。与时代相对较晚、志留纪型类群比例上升的河南淅川的华夏正形贝动物群相比，黔北动物群代表了更早的腕足动物群落复苏面貌，并为比较华东、黔北和滇东北同期动物群的区域差异提供了新材料。研究同时厘定了五里坡层、石阡组和尾坝组之间的关系。“五里坡层”是这套地层最早使用的有效岩石地层名称，但二叠系中已有“五里坡组”，形成同名争议。考虑到《中国地层典》认为五里坡组为羊山组的上部地层，不宜单独建组，且《中国岩石地层名词大全》（全国地层委员会，2017）同时收录两个名称，本研究暂时保留“五里坡层”作为该地层有效层级单位。由于石阡组和尾坝组厚度均不足4米，难以满足地层单位的野外填图要求，研究将其调整为石阡层和尾坝层，并视为五里坡层的晚出主观同物异名（图3）。该修订有助于统一黔北及邻区奥陶—志留纪之交的岩石地层框架，为区域地层对比和生物宏演化研究提供更稳定的基础。五里坡层中的腕足动物群自下而上由始石燕贝—欣德贝组合演替为始石燕贝—华夏正形贝组合，生态环境由底栖组合2（BA2）过渡至底栖组合3（BA3），反映水体逐渐加深。该序列记录了大灭绝第二幕之后的一次海侵，为冰后期气候转暖、冰盖消融和海平面上升提供了古生态证据。该研究拓展了华夏正形贝动物群的古地理分布，揭示了华南板块西南部最早期复苏群落的组成与生态变化，也为统一区域地层框架、理解大灭绝后底栖生态系统的重组过程提供了新的关键资料。论文相关信息：Kai-Yan Shi, Bing Huang*, Ren-Bin Zhan, Jia-Yu Rong. 2026. A new Edgewood-Cathay Fauna from the Wulipo Bed (uppermost Ordovician to lowermost Silurian) in South China and its palaeoecological significance. Palaeoworld 35, 201152. https://doi.org/10.1016/j.palwor.2026.201152.图1.黔北EC动物群的主要代表分子图2.网络分析显示研究动物群与华东EC动物群关系密切，而与赫南特贝动物群明显区别图3.原石阡地区的石阡组与镇雄地区的尾坝组厚度均不足4米，被厘定为五里坡层282026-07 -
碎屑物源分析揭示华南晚古生代构造环境和古地理演化近日，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高彪联合团队成员博士仲钰天和研究生管逸凡，与研究员郄文昆、陈吉涛，对华南地区湖南新邵马栏边剖面泥盆纪末至早石炭世（360–350 Ma）浅水碳酸盐岩沉积建造中的砂岩夹层开展了碎屑重矿物组合、锆石U-Pb测年和锆石微量元素分析，明确了物源组成及其时间序列上的演化趋势；同时，结合前人碎屑锆石数据，研究进一步揭示了华南板块东南区域华夏古陆与西北区域扬子古陆在晚古生代的差异性古地理演化过程。相关成果近期发表于国际地学期刊《亚洲地质》（Journal of Asian Earth Sciences）。晚古生代大冰期期间全球火山-构造活动活跃，被认为对冰川与古气候演化过程具有重要影响。其中，由冈瓦纳大陆与劳亚大陆在古低纬度区域陆-陆碰撞形成的海西造山带隆升，加剧了大陆风化作用，是驱动气候变冷的重要机制。同时，越来越多的研究表明，板块俯冲相关的弧火山带可通过改变大陆硅酸盐风化潜力和火山排气速率，进而影响古气候变化。因此，重建晚古生代时期的全球构造古地理格局是研究古气候变化的重要前提。晚古生代，华南板块孤立分布于古特提斯洋东侧的低纬度带，与泛大洋相接。这一独特的古地理位置使其成为研究古特提斯洋东侧构造演化的理想区域。然而，晚古生代时期华南板块主体为浅水碳酸盐岩台地沉积，西南缘发育多个碳酸盐岩深水盆地，碎屑沉积体系仅局限于古陆边缘。基于上述沉积特征，早期研究认为华南处于稳定的被动大陆边缘构造环境；同时，华南板块鲜有晚古生代的岩浆岩和变质岩记录，也与相对稳定的构造背景相吻合。近年来，泥盆系—三叠系地层中已报道大量晚古生代碎屑锆石数据，指示该时期存在岩浆活动。尽管前人已开展较多物源分析工作，但研究主要集中于华南的东南区域，且提出的构造背景模式尚存争议。构造背景是控制古地理演化的首要因素，研究华南晚古生代古地理演化过程可以进一步明确其构造属性。碎屑锆石由于其稳定的物理-化学特性，被广泛应用于古地理重建研究。前人针对华南的碎屑锆石研究已积累较多数据，但研究样品中的碎屑物质主要来源于邻近古陆，尚未揭示华南板块东南区域的华夏古陆与西北区域的扬子古陆在古地理演化上的差异。而位于扬子古陆与华夏古陆交界区域的湖南新邵马栏边剖面，同时邻近两个主要古陆，其物源演化序列有望记录古地理的演化过程，为解决上述科学问题提供了理想的研究载体。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高彪联合团队成员博士仲钰天和研究生管逸凡，与研究员郄文昆、陈吉涛，对华南地区湖南新邵马栏边剖面泥盆纪末至早石炭世（360–350 Ma）浅水碳酸盐岩沉积建造中的砂岩夹层开展了碎屑重矿物组合、锆石U-Pb测年和锆石微量元素分析，明确了物源组成及其时间序列上的演化趋势；同时，结合前人碎屑锆石数据，研究进一步揭示了华南板块东南区域华夏古陆与西北区域扬子古陆在晚古生代的差异性古地理演化过程。相关成果近期发表于国际地学期刊《亚洲地质》（Journal of Asian Earth Sciences）。研究表明，马栏边剖面碎屑锆石指示物源区组成整体相似，包括扬子板块东缘、华夏板块的广西造山带及江南造山带的岩石。但其砂岩夹层的物源演化序列揭示，广西造山带年龄特征组分的贡献明显下降。数据综合分析结果表明，晚古生代扬子古陆周缘碎屑沉积物信号稳定，指示其处于稳定的被动大陆边缘构造环境；相反，华夏古陆周缘的碎屑沉积物源呈现清晰的时间演化特征，同样表现为广西造山带物源贡献占比降低，反映华夏古陆经历了逐渐伸展夷平的古地理演化过程，这与本研究团队前期提出的古太平洋板块对华南东南缘俯冲引起的岩石圈拆沉的表层响应过程相吻合。综上，华南晚古生代时期扬子古陆与华夏古陆的演化存在显著差异，这一过程是受西北缘稳定的被动大陆边缘与东南缘活动古太平洋板块俯冲两种构造环境驱动的。本研究得到国家自然科学基金青年科学基金项目资助。论文相关信息：Biao Gao* (高彪), Yutian Zhong (仲钰天), Yifan Guan (管逸凡), Wenkun Qie (郄文昆), Jitao Chen* (陈吉涛). Provenance analysis of latest Devonian to early Carboniferous siliciclastic deposits in central South China: Implications for paleogeographic change and tectonic setting of the South China Craton. Journal of Asian Earth Sciences, 310 (2026), e2025GL117395. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2026.107202.石炭纪初期全球与华南古地理图与马栏边剖面研究层段的岩性柱状图华南马栏边剖面砂岩夹层样品中来着扬子区域与华夏区域的碎屑锆石占比变化及其概率上图为华夏古陆周缘碎屑锆石谱峰演化，中图为扬子古陆周缘碎屑锆石谱峰演化，下图为基于碎屑锆石年龄概率累积曲线的构造环境判别图泥盆纪末至早石炭纪时期马栏边剖面区域的物源演化示意图和区域构造环境示意图272026-07