青藏高原东北缘早-中中新世巨型湖相生物礁的碳酸盐组构、生长模式及其环境指示意义

本研究针对青藏高原东北缘柴达木盆地早-中中新世湖相碳酸盐生物礁的成因机制，通过多尺度岩石学和沉积学分析，揭示了两期横向延伸超3 km的藻-微生物复合生物礁发育过程，提出其形成受控于中新世气候适宜期（MCO）增强的水文循环，为高原隆升背景下极端暖湿事件提供了关键沉积记录，对理解现代变暖条件下的生物-沉积反馈机制具有重要启示。

　　

在青藏高原隆升与全球变暖交织的背景下，柴达木盆地早-中中新世湖相生物礁的突然繁荣引发了科学界的思考：这些通常生长于温暖水域的碳酸盐建造，为何会出现在现今高寒干旱的高原盆地？这一反常现象背后，隐藏着高原环境演化与全球气候事件的哪些秘密？

由四川某高校领衔的研究团队在《Sedimentary Geology》发表的研究，首次系统揭示了柴达木盆地西部下-中中新统中两期横向延伸超3公里的巨型藻-微生物复合生物礁。这些生物礁不仅规模远超同期全球大多数湖相礁体（高度>3米 vs 普遍<0.3米），其独特的组构特征更记录了中新世气候适宜期（Miocene Climatic Optimum, MCO）对高原湖泊生态系统的深刻影响。

研究团队采用四尺度分析法（10米级野外测绘-厘米级露头描述-毫米级薄片观察-微米级电镜分析），结合矿物学与地球化学手段，对生物礁及其围岩进行了系统解析。重点考察了3处露头剖面，通过岩石微相划分和生物成因结构的三维重建，建立了生物礁的发育模型。

生物礁类型
研究发现两期生物礁复合体：第一期以大型穹窿状藻礁为主（>3米高），含绿藻(Cladophorites)的放射状分枝框架；第二期发育倒锥形微生物礁（<1米），由钙化丝状微生物核心与叠层石结壳组成。微晶方解石（4-30 μm）结壳与纤维状方解石胶结物的共生，揭示了微生物诱导矿化的关键作用。

巨型湖相生物礁系统
不同于全球同期小型微生物礁，柴达木生物礁的巨型化需要特殊条件：温暖（>20°C）的微咸水、充足营养和高碱度。这与现今北纬38°同海拔（>1100米）湖泊的寒冷环境（夏季<20°C）形成鲜明对比，暗示MCO期间高原存在显著暖湿期。

三阶段发育模型

1. 启始期：生物礁在沿岸石英砂坝/鲕粒滩上定殖
2. 发展期：湖侵过程中形成垂向叠置礁群
3. 终止期：沿岸泥质沉积覆盖导致礁体消亡

讨论与意义
该研究首次证实MCO期间青藏高原东北部存在"高原型暖湖"生态系统，其生物礁繁荣是多重因素协同作用的结果：QTP隆升增强的区域水文循环、MCO带来的温度上升（使夏季湖温突破20°C阈值）以及由此提升的初级生产力。这些发现为理解极端变暖事件中陆地生态系统的响应提供了新视角——当全球变暖达到临界点时，高海拔湖泊可能突破现今环境约束，重现生物建礁的"黄金时代"。

从更广维度看，柴达木生物礁如同埋藏在地层中的"温度计"，其矿物组构（如微晶方解石与白云石胶结边的特定组合）为识别古暖期提供了新的沉积学标志。这项研究不仅填补了亚洲内陆MCO环境记录的空缺，更为预测现代全球变暖背景下高海拔湖泊生态演变提供了地质参照系。