中元古代（约820-805 Ma）地轴倾角驱动海平面变化的轨道强迫机制：来自华南块体洪子溪组的古气候证据

本研究针对前寒武纪轨道强迫与海平面变化关系不明确的问题，通过华南块体洪子溪组474米连续粉砂质泥岩的高分辨率磁化率（MS）旋回地层学分析，识别出405 kyr偏心率和26.2-31.8 kyr倾角周期，首次揭示约1.0 Myr长周期倾角强迫（s4-s3）与海平面变化的反相位关系，证实温室气候下轨道强迫机制的普适性，为深时气候-海平面耦合研究提供新范式。

　　

地球气候系统的演变始终受到天文轨道参数的深刻影响，其中地轴倾角（obliquity）变化通过调控太阳辐射分布，驱动着冰期-间冰期旋回和海平面波动。尽管显生宙已建立倾角强迫（s₄-s₃）与三级海平面变化的关联规律——冰室气候同相位、温室气候反相位，但这一机制在前寒武纪是否成立仍是未解之谜。约820-805 Ma的中元古代正值全球温室气候期，华南块体（SCB）高纬度（>60°）的古地理位置和洪子溪组连续沉积序列，为破解这一科学难题提供了理想载体。

中国地质大学（北京）联合多家机构的研究团队，对洪子溪组下部474米粉砂质泥岩开展磁化率（MS）旋回地层学研究，结合815.73±0.81 Ma和809.52±0.50 Ma的锆石U-Pb CA-ID-TIMS年龄约束，在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表重要成果。研究采用高分辨率MS测量、岩石磁学实验（κ-T曲线、磁滞回线）、动态噪声模型和时频分析（eFFT）等技术，通过识别沉积记录中的米兰科维奇旋回，重建了海平面波动与轨道参数的耦合关系。

地质背景显示华南块体在820-805 Ma处于裂谷环境，洪子溪组以浅海相细粒沉积为主，其连续性和低变质程度为旋回分析奠定基础。磁化率系列分析揭示MS信号主要受顺磁性粘土矿物控制，排除了成岩作用干扰。岩石磁学结果证实样品中赤铁矿和磁铁矿含量极低，确保MS变化真实反映原始沉积气候信号。

中元古代轨道周期部分最具突破性：通过调谐MS序列识别出405 kyr长偏心率、95 kyr短偏心率、26.2-31.8 kyr倾角及15.3-18.5 kyr岁差周期。特别值得注意的是，时频分析首次在约815 Ma地层中捕捉到稳定的405 kyr"天文节拍器"信号。海平面-倾角耦合关系显示：动态噪声模型重建的~1.0 Myr海平面旋回与倾角功率谱（O/T）和幅度调制（AM）揭示的~1.0 Myr长周期倾角（s₄-s₃）呈现显著反相位，这与显生宙温室气候记录完全一致。

结论部分提出三点核心发现：（1）洪子溪组保存完整的米兰科维奇旋回，证实中元古代轨道参数稳定性；（2）~1.0 Myr倾角强迫与海平面反相位关系，将显生宙轨道-海平面耦合规律向前推进2.5亿年；（3）温室气候下倾角最小值通过减弱经向热输送导致海平面上升，这一物理机制具有跨地质时代的普适性。

该研究不仅填补了前寒武纪轨道强迫研究的空白，更建立了深时气候系统研究的新范式。作者团队指出，未来需结合全球同期沉积记录验证这一机制的普适性，并探索倾角周期与超大陆裂解事件的潜在关联。这些发现对理解地球系统在极端温室条件下的响应机制具有启示意义，为预测当代全球变暖背景下的海平面变化趋势提供了地质参照。