基于硅藻化石的墨西哥瓦哈卡州里奥格兰德河口热带海岸古环境重建及其古盐度演变

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Journal of South American Earth Sciences 1.7

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  本研究通过分析墨西哥里奥格兰德河口GSL329岩芯的硅藻化石组合及现代表层样本,重建了公元前811-751年以来的海岸古环境演变。研究人员采用半定量分析法揭示出四个典型环境带:海滩相(Zone 1)、海陆过渡相(Zone 2)、河口相(Zone 3)和季节性沼泽相(Zone 4),发现海洋硅藻(如Tabularia fasciculata)减少而淡水种(如Diadesmis confervacea)增加的趋势,证实该区域存在海退-海侵旋回事件,为热带海岸带环境演变机制研究提供了重要案例。

  

在墨西哥瓦哈卡州蜿蜒的里奥格兰德河口,热带海岸线正经历着沧海桑田的变迁。这片位于北纬15°57.585'、西经97°28.924'的敏感地带,不仅承受着科科斯板块以每年6.8-7.2厘米速度俯冲带来的地质应力,更面临着气候变化与海平面波动的双重挑战。理解这类热带海岸带的古环境演变规律,对预测未来环境变化至关重要。然而,传统研究多关注温带地区,对热带河口长期环境演变的认识仍存在显著空白。

墨西哥国立自治大学的研究团队独辟蹊径,选择硅藻这类对环境变化极其敏感的单细胞藻类作为"地质温度计"。他们通过对GSL329岩芯样本的系统分析,结合现代表层沉积物对比,成功重建了距今2800多年前的沿岸环境演变史。这项发表在《Journal of South American Earth Sciences》的研究,首次揭示了该区域完整的海陆交互带环境演变序列。

研究团队采用半定量分析法(semi-quantitative analysis)处理硅藻组合数据,结合数字高程模型(DEM)解析地貌特征。核心岩芯GSL329的硅藻化石与现代表层样本进行对比分析,通过特征种如Ulnaria sinensis(淡水种)和Nitzschia sigmoidea(半咸水种)的分布规律重建古盐度变化。

【研究结果】
ABSTRACT部分显示:研究识别出四个特征鲜明的环境带。Zone 1(公元前811-751年)以Tabularia fasciculata等海洋种为主,反映海滩环境;Zone 2出现Amphora proteus等过渡种,标志海陆交互环境形成;Zone 3以Achnanthes brevipes等半咸水种占优,代表典型河口相;Zone 4则以Diadesmis confervacea等淡水种为主,指示季节性沼泽环境。

STUDY AREA部分详细描述了研究区独特的地质背景:科科斯板块的持续俯冲塑造了复杂的海岸地貌,由冲积平原、古河道和140米宽的砂坝组成的多级地形,为硅藻群落演替提供了多样化的栖息环境。

DISCUSSION部分强调:硅藻组合变化揭示的盐度递减趋势(从Zone 1的35‰降至Zone 4的<0.5‰),与区域性的海退事件吻合。这种变化可能响应于构造抬升或气候驱动的海平面波动,其中淡水种增加与公元前的降水增多事件可能存在关联。

【结论与意义】
这项研究构建了热带河口环境演变的"硅藻档案",证实硅藻作为古环境指标在活跃构造区的适用性。发现的海侵-海退旋回为理解板块俯冲带海岸演化提供了新案例,其建立的年代框架(cal BC)可作为区域环境变化的参照系。研究不仅深化了对热带海岸带响应自然变率的认识,更为评估现代气候变化下的海岸带脆弱性提供了历史相似型。

通过Oswaldo Coca和María-Teresa Ramírez-Herrera团队的工作,我们得以窥见地质时间尺度上人与自然环境的对话。当现代全球变暖威胁海岸生态系统时,这些深埋地下的硅藻壳体,正默默诉说着远古海岸线适应环境剧变的智慧。

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