突尼斯埃勒斯剖面丹阶-坦尼特阶同位素事件中钙质超微化石响应及其古气候指示意义

为解决古新世早期气候事件（如Dan-C2、LDE、STTE）的全球对比难题，研究人员对突尼斯埃勒斯剖面开展高分辨率钙质超微化石（NP4带细分NTp6-NTp8C亚带）与碳同位素（δ13C）综合研究，首次建立北非热带-亚热带生物地层标尺，揭示三次事件伴随暖水型/寡营养类群更替及δ13C负漂移，为早期古新世超高温事件（hyperthermal）提供关键证据。

　　

古新世（Paleocene）是地球从白垩纪末大灭绝中恢复的关键时期，其间频繁发生的短期极端变暖事件（hyperthermals）对理解当代气候变化具有重要启示。然而，热带-亚热带地区的高分辨率古环境记录匮乏，且传统生物地层标志物（如钙质超微化石Braarudosphaera）在低纬度分布局限，导致Dan-C2事件、最新丹阶事件（LDE）和Selandian-Thanetian过渡事件（STTE）的全球对比存在争议。突尼斯作为南特提斯洋边缘的沉积宝库，其连续的碳酸盐岩序列为破解这一难题提供了理想材料，但此前缺乏针对钙质超微化石群落的系统性研究。

为解决上述问题，来自埃及和突尼斯的研究团队对突尼斯中部埃勒斯剖面（Elles Section）的El Haria组开展了一项开创性工作。他们通过高精度采样（134个样本）和钙质超微化石定量分析，首次将国际通用的NP4生物带细分为6个亚带（NTp6-NTp8C），并结合δ¹³C同位素数据，识别出三次关键气候事件的生物响应模式。这项成果发表于《Marine Micropaleontology》，为早期古新世气候动荡提供了热带视角的实证。

关键技术方法
研究团队采用跨学科方法：1）钙质超微化石生物地层学（NP分带体系），通过最低出现层位（LOs）界定NTp亚带；2）碳氧稳定同位素（δ¹³C、δ¹⁸O）分析追踪气候事件；3）古生态指标（香农多样性指数H、优势度）量化群落变化；4）高分辨率采样（20-40 cm间隔）确保数据连续性。样本来自突尼斯中部Elles剖面37米厚的Danian-Thanetian海相沉积层。

研究结果

1. 钙质超微化石生物地层学与事件
研究首次在突尼斯建立NP4带的六亚带划分方案，以Ellipsolithus macellus和Fasciculithus tympaniformis的LOs为界。NTp7A亚带底部的δ¹³C负漂（-0.3‰）与Dan-C2事件对应，伴随暖水型Discoaster类丰度骤增；LDE事件前期的NTp7A亚带下部出现短暂δ¹³C负偏及化石多样性下降；STTE事件则以Discoaster mohleri的LO和R-模式类群（适应暖寡营养环境）更替为特征。

2. 讨论
三次事件均呈现典型hyperthermal特征：δ¹³C负漂、暖水型化石扩张及碳酸盐溶解增强。其中Dan-C2事件可能代表古新世最早期的全球变暖脉冲；LDE事件的分阶段性（前/后LDE）暗示气候系统非线性响应；D/S边界处富含海绿石的硬泥灰岩层（NTp8C顶部）为区域对比提供物理标志层。研究揭示古环境从事件期的暖寡营养状态向事件前后的冷富营养状态震荡，挑战了传统认为古新世气候稳定的观点。

结论与意义
该研究通过突尼斯埃勒斯剖面的高分辨率记录，实现了三项突破：1）建立首个适用于北非的钙质超微化石高精度分带框架；2）证实三次同位素事件在热带地区的生物响应与全球记录可对比；3）提出NP4亚带划分方案可弥补Braarudosphaera缺失造成的地层对比障碍。这些发现不仅深化了对古新世hyperthermal事件机制的理解，也为预测现代全球变暖下的海洋生态系统响应提供了深时类比。