近日，国际地学TOP期刊《Precambrian Research》发表了题为“Climatic-hydrologic influence on redox condition in the Cryogenian interglacial Nanhua Basin: Insights from the Datangpo Formation in the northwestern Yangtze Block, South China”的研究成果。该成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室赵彦彦教授团队与成都理工大学刘宇副教授及中国石油勘探开发研究院王铜山、李秋芬高级工程师等合作者共同完成。曹光耀博士生为论文第一作者，赵彦彦教授为论文通讯作者。

早期地球环境与生命的协同演化一直是地球科学领域研究的热点。新元古代中-晚期（成冰纪-埃迪卡拉纪，~720-542 Ma）是地质历史时期地球表生环境演化的重要时期。在此期间，发生了一系列重大地质历史事件，如雪球地球极端气候事件（Sturtian冰期和Marinoan冰期）、新元古代氧化事件、大规模条带状铁建造沉积事件、真核生物的多样化等。其中，存在于两次雪球地球事件之间的成冰纪间冰期（~658-654 Ma）代表了间歇性地气候变暖，见证了海洋氧化还原演化及早期初级生产力结构的重大演变，因此备受关注。然而，针对这一时期海洋氧化还原状态的演化及驱动机制仍存在争议。盐度作为海水最基本的属性，在影响海水循环和化学演化中扮演着重要角色，并且响应同期气候和水文条件的演变。这为我们系统研究成冰纪间冰期海洋环境演化提供了新的切入点。

研究团队以华南成冰系大塘坡组为研究对象（图1），在综合前人研究成果的基础上，重建了成冰纪间冰期南华盆地浅水-深水盐度条件的时空演化，进一步探究了气候、海水盐度及海洋氧化还原演化的密切联系。盐度重建揭示了成冰纪间冰期南华盆地浅水-深水存在显著的盐度（密度）梯度，这一特点尤其表现在间冰期早期（图2）。其中浅水环境主要表现为氧化、低盐（淡水）的条件，深水环境则表现为缺氧（或硫化）、高盐（海水）的条件，这与现代黑海相类似。同时，温暖气候条件下持续的淡水输入导致了盆地整体盐度逐渐降低，盐度分层逐渐减弱。

结合同期海平面下降、表层氧化海水逐步扩张、硫酸盐含量提高的环境背景，南华盆地盐度分层的减弱可能促进了垂向的海水混合，进一步加强了深水的通风和硫酸盐的累积（图3）。该研究为深入了解地质历史时期边缘海盆地盐度变化对海洋氧化的正反馈作用提供了新的案例支持，并为系统理解成冰纪间冰期海洋氧化还原演化机制提供了新的数据支撑。

图1 (A)成冰纪华南古地理背景；(B)扬子地块成冰系地层序列；(C)扬子地块西北缘地质图

图2 成冰纪间冰期南华盆地浅水-深水盐度对比

图3 成冰纪间冰期南华盆地盐度演化模式图

本研究得到了CNPC科学研究与技术开发项目（2021DJ05）和国家自然科学基金项目（42121005）的共同资助。

Cao, G., Zhang, G., Zhao, Y., Wang, T., Liu, Y., Li, Q., Guo, X., Zhang, Z., Yang, L., Liu, S., Yang, J., Wei, H., 2024. Climatic-hydrologic influence on redox condition in the Cryogenian interglacial Nanhua Basin: Insights from the Datangpo Formation in the northwestern Yangtze Block, South China. Precambrian Research, 107557.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.precamres.2024.107557